UNIVERZA V LJUBLJANI

FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO IN GEODEZIJO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIZIKA II

SEMINARSKA NALOGA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Simon Marinko

MAGNETNI KOMPAS

IN VPLIV ZEMLJINEGA MAGNETNEGA POLJA

 

Beseda kompas izhaja iz italijanskega jezika ter predstavlja napravo za določanje strani neba, ki izkorišča vedenje magnetnice v zemeljskem magnetnem polju (magnetni kompas) ali vedenje vrtavk pri gibanju v težnem polju Zemlje (girokompas).

Po tehnični izvedbi delimo magnetne kompase na suhe, kompase s tekočino in indukcijske kompase.

Magnetni kompas je sestavljen iz rože z magnetnimi iglami. Roža je izdelana iz svile ali iz lahkega nemagnetnega materiala. Razdeljena je na stopinje od 0o do 360o. Na rožo je obešena ali pritrjena ena ali več magnetnih igel, ki so med seboj vzporedno razporejene. Roža bo vedno ohranila svojo smer (magnetni sever) pod vplivom magnetnih igel. Roža je zaprta v ohišju (t.i. kotel). V spodnjem delu stojala se nahajajo naprave za kompenzacijo deviacije kompasa.

Kompas nam služi za orientacijo, tako v naravi (orientacijski pohodi), navtiki (določanje smeri plovbe), kakor tudi v strokovne namene (geodetski inštrumenti).

Magnetna roža Klasični magnetni kompas

 

 

 

 

 

Zemljo obdaja razmeroma šibko magnetno polje, ki je podobno magnetnemu polju v okolici paličastega magneta, kot da bi Zemlja vsebovala velik paličasti magnet,

katerega južni pol (S) je blizu severnega geografskega pola (na Arktiki), severni pol (N) pa blizu južnega geografskega pola (na Antarktiki). Tam, kjer magnetne silnice najbolj strmo vpadajo na zemeljsko površje in kjer so najgostejše, je južni magnetni pol. V bližini južnega geografskega pola je severni magnetni pol, tam magnetne silnice najbolj strmo izstopajo iz Zemlje.

Magnetne silnice vpadajo na vodoravna zemeljska tla, pri tem tvorijo vpadni kot, ki se imenuje inklinacija. Črte na zemljevidu, ki povezujejo kraje z enako inklinacijo so izokline. Kraji z inklinacijo 0 so na magnetnem ekvatorju, v magnetnih polih pa je inklinacija največja, blizo 90o.

Smer vodoravne komponente gostote magnetnega polja se ne ujema povsem s smerjo poldnevnika, saj magnetna pola ne sovpadata z geografskima. Kot med poldnevnikom in smerjo vodoravne komponente gostote zemeljskega magnetnega polja se imenuje magnetna deklinacija. Po dogovoru je ta pozitivna, če je magnetna silnica usmerjena vzhodno od poldnevnika in negativna pri zahodni usmerjenosti. Črte, ki povezujejo kraje z enako deklinacijo, so izogone.

Ob uporabi kompasa magnetna deklinacija nastopa kot kot, ki ga tvori severni konec magnetne igle (t.i. magnetni meridijan) s pravim - zemljepisnim meridijanom. Magnetna deklinacija (imenovana tudi variacija) je pozitivna oz. vzhodna, če je severni konec igle odklonjen vzhodno od pravega meridijana. V obratnem primeru je variacija negativna oz zahodna.

Magnetni kompas pokaže smer silnic zemeljskega magnetnega polja, to je smer južnega magnetnega pola. Da dobimo pravi geografski sever moramo upoštevati magnetno deklinacijo, ki je običajno nekaj stopinj plus ali minus. Ker se lega magnetnih polov ter potek silnic zemeljskega magnetnega polja pogosto spreminjajo, je treba podatke o magnetnih deklinacijah pogosto obnavljati.

Izvor zemeljskega magnetnega polja je v notranjosti Zemlje. Zemlja ima sredico, ki je sestavljena iz tekočega železa, niklja in silicija. V sredini ima gosto jedro, ki vsebuje le tekoče železo in nikelj. Zaradi visoke temperature (okrog 5000 oC) železo in nikelj nista feromagnetna, sta pa dobra prevodnika elektrike. Dnevno vrtenje Zemlje povzroča v njeni sredici električne tokove, ki so glavni vir zemeljskega magnetnega polja. To polje je sicer razmeroma stabilno, vendar se s časom spreminja.

Na zemeljsko magnetno polje močno vpliva Sonce, s katerega stalno piha sončni veter, to so roji električnih delcev ter elektromagnetnega sevanja. Zaradi sončnega vetra se zemeljsko magnetno polje deformira: na sončni strani Zemlje se silnice stisnejo in zgostijo, na drugi strani pa napihnejo in razpotegnejo. Ko se na površini sonca pojavijo sončne pege - erupcije, se magnetno polje zemlje spreminja tako močno, da magnetna igla v kompasu divje poplesava sem ter tja. Posebni sateliti merijo stalno merijo potek in jakost Zemeljskega magnetnega polja, ter ugotavljajo njegovo spreminjaje.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sončni veter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Simon Marinko

simon.marinko@email.si