第二章 罗经测深仪ppt课件.ppt

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1、一、有关磁的基本知识1．磁场概念我们知道，相互靠近的两个磁体，具有同性相斥异性相吸的特性。若两个磁体，一个磁体的磁量为m，另一个磁体的磁量为单位正磁量，则该单位正磁量在磁量为m磁体所产生的磁场中某点且距离为r处所受到的作用力，称为该点的磁场强度，并用H表示，即H=m/r²若在磁场某一范围内，各点的磁场强度大小相等、方向相同，则称该范围内的磁场为均匀磁场。位于船体范围内的地磁场可视为均匀磁场。2．磁铁磁铁可分为两类，即天然磁铁和人造磁铁。目前所使用的人造磁铁是用人工方法将镍、钴、钨等金属材料经磁化而制成的。磁罗经中均使用条形磁铁。通常用磁矩表示磁铁磁性的

2、大小，磁铁磁矩是同名磁量与两磁极间距离的乘积，则磁矩：M=2mL式中：m—磁量；2L—两磁极间的距离。为了保存磁铁的磁性，平时船上磁罗经的备用磁棒应异名极相靠，并避免被摔打、接触高温或受恒定磁场的干扰。3．磁铁的磁场强度磁铁的磁场为非均匀磁场，下面仅讨论两种情况下磁铁的场强。(1)磁铁轴延长线上某点的场强H=2M/r³（L<

3、，其余所有的材料均应为非磁性材料，非磁性材料有金、银、铜、木、纸、铝、橡胶、玻璃等，其磁导率约为1。磁性材料又称为铁磁性材料，铁、镍、钴及其合金等金属材料均属于铁磁性材料。磁性物质被磁化后可呈现出较强的磁性，磁力线进入一端呈现南(S)极，而磁力线出去端呈现北(N)极。铁磁体被磁化后产生了较强的附加磁场，它的磁感应强度B等于对它起感应作用的磁场强度H与它本身被磁化后产生的附加磁场Hˊ之和，即:B＝H+Hˊ(2—1—6)磁导率μ的大小主要与被磁化的物质有关，铁磁性物质的μ>>l，其值可达数千乃至数万之巨。铁磁体的磁化特性可用磁滞回线来描述。铁磁体被初始磁化

4、后，当外磁场H减小至零时，磁感应强度B降至Br，Br称为剩磁；当反向增大外磁场至Hc时，磁感应强度降为零，此时的Hc称为矫顽力。由于磁感应强度的变化总是滞后于磁场强度的变化，这种现象称为“磁滞”现象。在铁磁性物质中，当外磁场为零时，仍保留有较强的磁性，这是铁磁性物质的重要特性之-。磁性物质按其保留磁性的大小，又可分为软铁和硬铁两类。硬铁磁性材料需由较强的外磁场磁化，其剩磁可保留较长时间不易消失，硬铁的剩磁Br矫顽力Hc均较大，相应地磁滞回线的面积也较大；软铁磁性材料可由较弱的磁场磁化，一旦外磁场消失，其磁性也几乎随之消失，软铁的剩磁Br矫顽力Hc均较小

5、，磁滞回线面积也较小。实际上，很难严格地区分软铁和硬铁，通常把矫顽力大于50奥的磁性材料视为硬铁，如碳钢、钨钢和钴钢等，而将矫顽力小于几奥的磁性材料称为软铁，如纯软铁，坡莫合金和矽钢等。现代船舶所使用的造船材料均含有硬铁和软铁两种类型的钢铁材料，钢铁材料受地磁场磁化后，形成了硬铁和软铁磁性，统称船磁。5．地磁场地球可以认为是一个均匀磁化的球体，在其周围空间存在着磁场。实际观测表明，地磁极位于地理南北极附近，而且位于地球的深处，位于北半球的地磁极称为磁北极，且具有负磁量；而位于南半球的地磁极称为磁南极却具有正磁量。因此，围绕地球空间的磁力线是从南半球走向

6、北半球的，如图2—1—4所示。地磁极的地理位置不是固定不变的，而是随时间逐年缓慢地变化的。地面上任意一点地磁场方向，可以用一根自由悬挂的磁针来测定，如图2—1—5所示，磁针磁轴的指向顺着地磁总力T，通过磁针磁轴的垂直面，称为该地的磁子午面，磁子午面与地理子午面的水平夹角，称为磁差(Var)。将地磁总力丁分解为作用于磁子午面内的水平分力H和垂直分力Z，得水平分力H和总力了之间的夹角θ，称为磁倾角。在北半球，θ角在水平面之下为正值；在南半球，θ角在水平面之上为负值。在地球表面上磁倾角为零各点的连线称为磁赤道。自磁赤道向两极，磁倾角θ逐渐增大，在磁南北极，磁

7、倾角相应地为-90゜和+90゜，把磁倾角为某一定值点的连线称为磁纬度。在地磁水平分力H的作用下，使磁罗经指向磁北，可见H越大，磁罗经的指北力也就越大。因为在磁赤道处H为最大值，而在地磁极处H为零，所以在地磁极附近无法用磁罗经来指示方向。与水平分力H相对应，垂直分力Z在磁赤道处为零，而在两磁极处最大。在不同的地理位置，磁差是不同的。磁差的变化范围可达o゜～16゜，当磁北在真北东面时，称为东磁差；而在真北西面时，称为西磁差。通常把地磁水平分力H，磁倾角θ和磁差Var称为地磁三要素，只要知道这三个量即可计算出其他的地磁要素。二、船用磁罗经1．船用磁罗经的分类

8、(1)按罗盆内有否液体分类根据罗盆内有无液体，磁罗经可分为液体罗经和干罗经两类。液体罗经的罗盆