जहाज का चुंबकीय क्षेत्र. स्थलीय और जहाज चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य विशेषताएं। पॉइसन और ए. स्मिथ समीकरण। जहाज चुंबकीय बल (एसएमएस)। आवेदन पत्र। स्कूनर "सेंट" की लॉगबुक से एक उद्धरण का पुनर्मुद्रण। अन्ना"

मैं पाठकों को याद दिला दूं कि विश्लेषण के तहत प्रश्न इस प्रकार है: क्या कम्पास के साथ नौकायन जारी रखना संभव है, जिसमें बिजली गिरने के परिणामस्वरूप, विचलन 60 डिग्री तक बढ़ गया, यदि आप इसका सुधार जानते हैं?

पहले दो भागों में, हमने लौहचुंबक के चुंबकीय गुणों की जांच की, बुनियादी परिभाषाओं का अध्ययन किया, और यह भी याद किया कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र क्या है।

चुंबकीय कंपास का उपयोग करके एक पाठ्यक्रम विकसित करने की प्रक्रिया में तीसरा भागीदार, कंपास और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के अलावा, नौका का चुंबकीय क्षेत्र है। इसी के बारे में हम चक्र के अगले भाग "चुंबकीय-कम्पास व्यवसाय" में बात करेंगे। संक्षिप्त सारांश.

विचलन

आज, अधिकांश नौकाओं में विभिन्न लौह चुम्बकों से बने उपकरण और तंत्र होते हैं। "जहाज के लोहे" के अलावा, सभी विद्युत उपकरण अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जो हर साल जहाज पर अधिक से अधिक होता जाता है। जाहिर है, चुंबकीय क्षेत्र के ये सभी स्रोत पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को विकृत करते हैं, इसलिए नौका पर स्थापित कंपास कार्ड चुंबकीय नहीं, बल्कि उसका अपना, कंपास मेरिडियन दिखाता है। मुझे लगता है कि यह याद दिलाना उचित होगा कि चुंबकीय और कम्पास मेरिडियन के बीच के कोण को कहा जाता है विचलन.

जहाज पर स्थापित चुंबकीय कंपास का विचलन एक स्थिर मान नहीं है, बल्कि कई कारणों से नेविगेशन के दौरान बदलता है, विशेष रूप से, जब जहाज की दिशा और चुंबकीय नेविगेशन अक्षांश बदलता है। सभी जहाज के लोहे को चुंबकीय रूप से नरम और कठोर में विभाजित किया जा सकता है। ठोस लोहा, जहाज के निर्माण के दौरान चुम्बकित होकर, एक निश्चित अवशिष्ट चुम्बकत्व प्राप्त कर लेता है और कम्पास कार्ड पर एक निश्चित स्थिर बल के साथ कार्य करता है। जब जहाज मार्ग बदलता है, तो यह बल, जहाज के साथ मिलकर, चुंबकीय मेरिडियन के सापेक्ष अपनी दिशा बदलता है और इसलिए, विभिन्न पाठ्यक्रमों पर विचलन का कारण बनता है जो परिमाण और संकेत में समान नहीं होता है।

चुंबकीय रूप से नरम जहाज का लोहा, जब पाठ्यक्रम बदलता है, तो पुनः चुंबकीय हो जाता है और परिमाण और दिशा में परिवर्तनशील बल के साथ कार्ड पर कार्य करता है, जिससे असमान विचलन भी होता है। नेविगेशन के चुंबकीय अक्षांश को बदलते समय, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता और नरम जहाज के लोहे के चुंबकीयकरण में परिवर्तन होता है, जिससे विचलन में भी परिवर्तन होता है।

इस प्रकार, जहाज पर स्थापित चुंबकीय कंपास के कार्ड पर तीन बल कार्य करते हैं: पृथ्वी का निरंतर चुंबकीय क्षेत्र, ठोस जहाज के लोहे का निरंतर चुंबकीय क्षेत्र और नरम जहाज के लोहे का परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र। इन क्षेत्रों की परस्पर क्रिया चुंबकीय क्षेत्र की एक निश्चित कुल शक्ति का निर्माण करती है। चुंबकीय कंपास का तीर तीव्रता वेक्टर के साथ एक स्थिति रखता है, और कंपास मेरिडियन चुंबकीय से बहुत भिन्न हो सकता है। और यहां हम अंततः अपने सार की शुरुआत में पूछे गए प्रश्न के उत्तर पर आते हैं: यदि चुंबकीय कंपास का विचलन अचानक, "बिजली की हड़ताल के परिणामस्वरूप" बहुत बड़ा हो जाए, तो क्या करें, उदाहरण के लिए, 60 से अधिक °. क्या इसे नष्ट करने की आवश्यकता है, या आप संशोधन का निर्धारण करके आगे बढ़ना जारी रख सकते हैं?

एक बड़े विचलन के साथ, अर्थात्। जहाज के चुंबकीय क्षेत्र के एक महत्वपूर्ण मूल्य के साथ, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की भरपाई, कुछ मार्गों पर, जहाज के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा लगभग पूरी तरह से की जा सकती है। इस मामले में, कंपास कार्ड उदासीन संतुलन की स्थिति में होगा, और कंपास काम करना बंद कर देगा: कुछ पाठ्यक्रमों पर, पाठ्यक्रम और विचलन कोणों की समान वृद्धि के कारण कार्ड जहाज के साथ घूम जाएगा, अन्य दिशाओं पर, मार्गदर्शक बल में अत्यधिक कमी के कारण संवेदन तत्व समर्थन में घर्षण द्वारा दूर ले जाया जाएगा।

इसके अलावा, आगे देखते हुए, हम ध्यान देते हैं कि विचलन के बड़े मूल्यों पर, इसकी परिभाषा ही कठिन और गलत हो जाती है, क्योंकि विचलन निर्धारित करने की प्रक्रिया यह मानती है कि पोत एक या किसी अन्य ज्ञात चुंबकीय पाठ्यक्रम पर स्थित है। विचलन के बड़े मूल्यों के साथ, पाठ्यक्रम बदलते समय, यह जल्दी से अपना मूल्य बदलता है, और पाठ्यक्रम में छोटी त्रुटियां भी, जो अपरिहार्य हैं, निर्धारण की सटीकता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करना शुरू कर देती हैं।

इस प्रकार, पूछे गए प्रश्न का स्पष्ट उत्तर यह है कि बड़े विचलन वाले कंपास के साथ चलते रहना खतरनाक है। इसे नष्ट करना आवश्यक है, फिर अवशिष्ट मूल्यों का निर्धारण करें, और उसके बाद ही आप सुरक्षित रूप से आगे बढ़ना जारी रख सकते हैं।

चुंबकीय कम्पास मामले के सिद्धांत में जहाज के लोहे के चुंबकीय क्षेत्र की कुल ताकत पॉइसन के समीकरणों द्वारा वर्णित है। इसके तीन घटकों में से, विचलन मान दो घटकों से प्रभावित होता है - नरम लोहे का चुंबकीय क्षेत्र और कठोर लोहे का चुंबकीय क्षेत्र।

चुंबकीय कम्पास मामले में, जहाज के चुंबकीय क्षेत्र को बनाने वाली ताकतें और, तदनुसार, उनके कारण होने वाले विचलन को सशर्त रूप से स्थिर, अर्धवृत्ताकार और चौथाई में विभाजित किया जाता है। स्थिर विचलन का मान पाठ्यक्रम पर निर्भर नहीं करता है और चुंबकीय अक्षांश बदलने पर नहीं बदलता है, इसीलिए इसे स्थिरांक कहा जाता है। निरंतर विचलन अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ नरम जहाज लोहे के प्रभाव के कारण होता है।

अर्धवृत्ताकार विचलन एक विचलन है, जब जहाज की दिशा 360⁰ तक बदलती है, तो दो बार शून्य मान लेते हुए, दो बार संकेत बदलता है। अर्धवृत्ताकार विचलन ऊर्ध्वाधर नरम और किसी भी चुंबकीय रूप से कठोर जहाज के लोहे से चुंबकीय क्षेत्र के कारण होता है।

अर्धवृत्ताकार विचलन चार्ट

चौथाई विचलन - विचलन, जो, जहाज के पाठ्यक्रम को बदलते समय, पाठ्यक्रम की तुलना में दोगुनी तेजी से दिशा में बदलता है। जब पाठ्यक्रम 0⁰ से 360⁰ तक बदलता है, तो विचलन अपना चिह्न चार बार बदलता है और उतनी ही बार शून्य से होकर गुजरता है। चौथाई विचलन अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ समुद्री नरम लोहे से एक चुंबकीय क्षेत्र का कारण बनता है।

तिमाही विचलन चार्ट

चूँकि विचलन का स्रोत अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ जहाज का लोहा है, इसलिए विचलन का विनाश भी अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ विध्वंसक चुम्बकों की सहायता से किया जाता है।

उन सभी ताकतों में से जो चुंबकीय कंपास को विचलित करती हैं, वे ताकतें जो निरंतर विचलन का कारण बनती हैं, सबसे कमजोर हैं। इसका मूल्य, एक नियम के रूप में, 1⁰ से अधिक नहीं है। इसलिए, इस बल की भरपाई नहीं की जाती है, बल्कि कम्पास सुधार के रूप में इसे ध्यान में रखा जाता है।

अर्धवृत्ताकार विचलन सभी कठोर और ऊर्ध्वाधर नरम जहाज के लोहे के प्रभाव में होता है। इन बलों की भरपाई अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ चुम्बकों द्वारा की जाती है - शिखर के अंदर स्थापित विध्वंसक। इस या उस चुंबकीय बल की भरपाई के लिए, कंपास कार्ड पर विपरीत दिशा में प्रभाव लागू करना आवश्यक है। यह उपयुक्त क्षतिपूर्तिकर्ताओं का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। विचलन को नष्ट करते समय, उन्हें निम्नलिखित नियम द्वारा निर्देशित किया जाता है: ठोस जहाज के लोहे से उत्पन्न होने वाली ताकतों को स्थायी चुंबकों की मदद से मुआवजा दिया जाना चाहिए, और नरम जहाज के लोहे के प्रेरक चुंबकत्व से उत्पन्न होने वाली ताकतों को तत्वों की मदद से मुआवजा दिया जाना चाहिए मुलायम लौहचुम्बकीय पदार्थ का। क्षतिपूर्तिकर्ताओं की सही स्थापना वह कार्य है जिसे विचलन को खत्म करने के लिए हल करने की आवश्यकता है।

क्षतिपूर्तिकर्ताओं और सुधारकों के साथ आधुनिक चुंबकीय कंपास का शिखर

चतुर्थांश विचलन केवल नरम क्षैतिज समुद्री लोहे के प्रभाव में होता है। क्वार्टर विचलन का कारण बनने वाली ताकतों को क्वार्टर विचलन कम्पेसाटर - नरम लौहचुंबकीय सामग्री से बने बार, प्लेट या गेंदों की मदद से न्यूनतम पर लाया जाता है, जो शिखर के बाहर, इसके ऊपरी हिस्से में स्थापित होते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अर्धवृत्ताकार की तुलना में तिमाही विचलन अधिक स्थिर है। इसलिए, क्वार्टर विचलन का विनाश, एक नियम के रूप में, एक बार - पोत के निर्माण के तुरंत बाद किया जाता है। भविष्य में, अवशिष्ट तिमाही विचलन व्यावहारिक रूप से कई वर्षों तक ध्यान देने योग्य परिवर्तनों से नहीं गुजरता है, जो अर्धवृत्ताकार विचलन के बारे में नहीं कहा जा सकता है।

चौथाई और अर्धवृत्ताकार विचलन के अलावा, जब जहाज का पतवार झुका हुआ होता है, अर्थात। जब हीलिंग, ट्रिमिंग या पिचिंग के दौरान, चुंबकीय कंपास की एक अतिरिक्त त्रुटि उत्पन्न होती है - रोल विचलन। रोलिंग या रोलिंग करते समय, रोल विचलन पाठ्यक्रम एन और एस पर अधिकतम होता है। पिचिंग और पिचिंग करते समय, क्रमशः पाठ्यक्रम ई और डब्ल्यू पर। रोल विचलन रोल की प्रत्येक डिग्री के लिए 3⁰ के मान तक पहुंच सकता है। इसे नष्ट करने के लिए, शिखर के अंदर एक विशेष कम्पेसाटर प्रदान किया जाता है - एक रोल चुंबक। इसे कंपास कटोरे के नीचे लंबवत रूप से स्थापित किया गया है।

जहाज के नौकायन के दौरान चुंबकीय अक्षांश में परिवर्तन के कारण अर्धवृत्ताकार विचलन की अस्थिरता को रोकने के लिए, कम्पास एक अन्य उपकरण - एक अक्षांश कम्पेसाटर से सुसज्जित है। यह नरम लौहचुम्बकीय पदार्थ से बनी एक ऊर्ध्वाधर छड़ है, जो शिखर के बाहर लगी होती है। यह अर्धवृत्ताकार विचलन के परिवर्तनशील (अक्षांशीय) भाग को समाप्त कर देता है।

यह उत्सुक है कि इस अक्षांशीय कम्पेसाटर को फ्लिंडर्सबार (फ्लिंडर्स बार) कहा जाता है, - अंग्रेजी नाविक और ऑस्ट्रेलिया के खोजकर्ता मैथ्यू फ्लिंडर्स (मैथ्यू फ्लिंडर्स) के सम्मान में। वैसे, उन्होंने ही ऑस्ट्रेलिया को ऑस्ट्रेलिया कहा था। 1801 में अभियान के दौरान, उन्होंने दो कम्पासों का उपयोग करके गिरावट का व्यवस्थित निर्धारण करते हुए पाया कि उत्तरी गोलार्ध में कम्पास सुई का उत्तरी छोर एक अज्ञात बल द्वारा जहाज के धनुष की ओर आकर्षित था, और दक्षिणी गोलार्ध में - कड़ी.

मैथ्यू फ्लिंडर्स

प्राप्त परिणामों का विश्लेषण करते हुए, फ्लिंडर्स इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि विचलन का कारण जहाज का लोहा है, जिसने अक्षांश में बदलाव के साथ, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में अपने चुंबकत्व की परिमाण और ध्रुवता को बदल दिया। चूंकि जहाज का अधिकांश लोहा खंभों में था, अर्थात, लकड़ी के जहाज के डेक को सहारा देने वाले ऊर्ध्वाधर खंभे, प्रसिद्ध नाविक कम्पास के पास लोहे की एक ऊर्ध्वाधर पट्टी रखकर विचलन को खत्म करने का विचार लेकर आए, जो अभी भी है आज फ़्लिंडर्सबार नाम से उपयोग किया जाता है।

फ्लिंडर्स बार - शिखर के बाईं ओर लंबवत पाइप

तो, हमें फेडर ड्रुज़िनिन द्वारा पूछे गए प्रश्न का वैज्ञानिक रूप से आधारित उत्तर मिला। विचलन के बड़े मूल्यों के साथ - कई दसियों डिग्री - इसके विनाश के बिना, चुंबकीय कंपास का उपयोग करना मुश्किल होता है, और कभी-कभी खतरनाक होता है, क्योंकि विचलन का कारण बनने वाली असंतुलित ताकतें पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को संतुलित कर देंगी जिससे चुंबकीय कंपास बंद हो जाएगा एक शीर्ष सूचक की भूमिका निभाएं।

आधुनिक नौका चुंबकीय कम्पास संरचनात्मक रूप से उच्च शिखर और क्षतिपूर्ति मैग्नेट की एक जटिल प्रणाली वाले क्लासिक उपकरणों से कुछ अलग हैं। फिर भी विचलन को नष्ट करने का कार्य भी उनके लिए प्रासंगिक है।

विचलन को नष्ट करने के तरीके क्या हैं, नौका चुंबकीय कंपास पर विचलन को कैसे नष्ट किया जाए, और भी बहुत कुछ, मैं आपको अगली बार बताऊंगा।

करने के लिए जारी…

सन्दर्भ: पी.ए. नेचैव, वी.वी. ग्रिगोरिएव "चुंबकीय-कम्पास व्यवसाय" वी.वी. वोरोनोव, एन.एन. ग्रिगोरिएव, ए.वी. यालोवेंको "चुंबकीय कम्पास" राष्ट्रीय भू-स्थानिक-खुफिया एजेंसी "चुंबकीय कम्पास समायोजन की पुस्तिका"

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सभी जहाज चुंबकीय कंपास से सुसज्जित हैं। मुख्य लाभ डिवाइस की सादगी के साथ उनकी उच्च स्तर की स्वायत्तता और विश्वसनीयता है। मुख्य दोष दिशा निर्धारण की कम सटीकता है। त्रुटियों के स्रोत हैं: चुंबकीय झुकाव, विचलन, जड़ता और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के लिए चुंबकीय सुइयों की प्रणाली की अपर्याप्त संवेदनशीलता का गलत ज्ञान। विशेषकर पिचिंग करते समय त्रुटियाँ बढ़ जाती हैं।

आमतौर पर जहाज पर दो चुंबकीय कंपास लगाए जाते हैं - मुख्य(जीएमके) जहाज की स्थिति निर्धारित करने के लिए और रास्ता(पीएमके) - जहाज को नियंत्रित करने के लिए। एमएमसी को डीपी में स्थापित किया जाता है, आमतौर पर जहाज के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से सर्वोत्तम सुरक्षा के स्थान पर ऊपरी पुल पर, पीएमसी को व्हीलहाउस में स्थापित किया जाता है। अक्सर, दो चुंबकीय कंपास के बजाय, ऊपरी पुल पर जहाज पर एक कंपास स्थापित किया जाता है, लेकिन व्हीलहाउस में रीडिंग के ऑप्टिकल ट्रांसमिशन के साथ।

चुंबकीय कंपास का उपयोग करके दिशाएँ निर्धारित करने की विश्वसनीयता काफी हद तक इसके विचलन को जानने की सटीकता पर निर्भर करती है।

एक बड़ा विचलन इस तथ्य की ओर ले जाता है कि चुंबकीय कंपास पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र पर प्रतिक्रिया करना बंद कर देता है और वास्तव में, अब एक हेडिंग संकेतक नहीं है। इसलिए, चुंबकीय कंपास के विचलन की भरपाई एक कृत्रिम चुंबकीय क्षेत्र बनाकर की जानी चाहिए। इस प्रक्रिया को कहा जाता है विचलन का नाश. सामान्य नौकायन परिस्थितियों में, विचलन के दौरान अध्ययन की गई विशेष विधियों द्वारा चुंबकीय कंपास का विचलन वर्ष में कम से कम एक बार नष्ट हो जाता है। विनाश के बाद बचा हुआ विचलन कहलाता है अवशिष्ट विचलन; इसे नाविकों द्वारा निर्धारित किया जाना चाहिए और मुख्य कंपास के लिए 3° और स्टीयरिंग कंपास के लिए 5° से अधिक नहीं होना चाहिए। अवशिष्ट विचलन का निर्धारण किया जाना चाहिए:

1) विचलन के प्रत्येक विनाश के बाद,

2) जहाज की मरम्मत, डॉकिंग, डिमैग्नेटाइजेशन के बाद;

3) सामान लोड करने और उतारने के बाद जो जहाज के चुंबकीय क्षेत्र को बदल देता है;

4) चुंबकीय अक्षांश में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन के साथ;

5) जब वास्तविक विचलन सारणीबद्ध विचलन से 2° से अधिक भिन्न हो।

अवशिष्ट विचलन का निर्धारण करने का सार उसी लैंडमार्क के ज्ञात चुंबकीय असर के साथ मापा कंपास असर की तुलना करना है:

चूँकि विचलन जहाज के मार्ग पर निर्भर करता है, यह 8 समान दूरी वाले मुख्य और चौथाई कम्पास पाठ्यक्रमों पर निर्धारित होता है। उसके बाद, प्रत्येक चुंबकीय कंपास के लिए, कंपास हेडिंग के 10° के बाद उसकी अपनी विचलन तालिका की गणना की जाती है। अवशिष्ट विचलन तालिका का एक उदाहरण तालिका में दिखाया गया है। 1.2.

तालिका 1.2.

अवशिष्ट विचलन दो पर्यवेक्षकों द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह ध्यान में रखना चाहिए कि प्रत्येक मोड़ के बाद, चुंबकीय कंपास का कार्ड 3-5 मिनट में मेरिडियन पर पहुंच जाता है और इसलिए इस समय कंपास का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

अवशिष्ट विचलन निर्धारित करने की मुख्य विधियों पर विचार करें।

1. संरेखण पर(चित्र 1.26)।

यह सबसे सटीक तरीका है. कुछ बंदरगाहों पर विशेष विचलन द्वार भी होते हैं। जहाज 8 मुख्य और चौथाई कंपास पाठ्यक्रमों में से प्रत्येक के साथ संरेखण को पार करता है, और संरेखण को पार करने के समय, नेविगेटर इस संरेखण के कंपास असर को मापता है। चुंबकीय असर की गणना सूत्र (1.17) एमपी=आईपी-डी द्वारा की जाती है। आईपी ​​को मानचित्र से हटा दिया जाता है, डी को मानचित्र से भी निर्धारित किया जाता है और नेविगेशन के वर्ष को दिया जाता है।

चुंबकीय सुई का उपयोग करके पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाया जा सकता है। यदि तीर को निलंबित कर दिया जाता है ताकि वह क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर विमान में स्वतंत्र रूप से घूम सके, तो पृथ्वी की सतह पर प्रत्येक बिंदु पर, चुंबकीय बलों के प्रभाव में, यह अंतरिक्ष में एक पूरी तरह से निश्चित स्थिति लेता है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र सतह, भूमिगत और अंतरिक्ष में मौजूद है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र इसकी परत के अंदर और बाहरी अंतरिक्ष में होने वाली प्रक्रियाओं के कारण होता है और सूर्य की गतिविधि से निकटता से जुड़ा हुआ है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति औसतन 40 A/m है।

सामान्यतः पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र असमान है, लेकिन जहाज के सीमित स्थान में इसे एक समान माना जा सकता है।

आइए हम तनाव को एक वेक्टर के रूप में अलग-अलग घटकों में विघटित करें, जिन्हें स्थलीय चुंबकत्व के तत्व कहा जाता है। इनमें पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का क्षैतिज घटक शामिल है (चित्र देखें)। एच, ऊर्ध्वाधर घटक जेडऔर चुंबकीय झुकाव डीवास्तविक याम्योत्तर की दिशा से बनने वाला क्षैतिज कोण है परऔर घटक एच, जो चुंबकीय याम्योत्तर के तल में स्थित है। इन तत्वों के अलावा, चुंबकीय क्षेत्र शक्ति वेक्टर में चुंबकीय झुकाव भी शामिल है मैंक्षैतिज तल और स्थलीय चुंबकत्व वेक्टर की दिशा के बीच का ऊर्ध्वाधर कोण है।

चित्र से, आप स्थलीय चुंबकत्व के तत्वों के बीच निम्नलिखित संबंध स्थापित कर सकते हैं:

यदि आपको वास्तविक मेरिडियन या पहले ऊर्ध्वाधर की दिशा पर स्थलीय चुंबकत्व के वेक्टर के प्रक्षेपण को निर्धारित करने की आवश्यकता है, तो आप निम्नलिखित समानताओं का उपयोग कर सकते हैं

H और Z के समान मानों को जोड़ने वाली रेखाओं को आइसोडाइन (समान तीव्रता की रेखाएं) कहा जाता है। चुंबकीय झुकाव आइसोलाइन आइसोगोन हैं, चुंबकीय झुकाव आइसोलाइन आइसोक्लाइन हैं। ऐसी रेखाएँ स्थलीय चुंबकत्व के एक विशेष मानचित्र पर अंकित की जाती हैं। शून्य झुकाव की समद्विबाहु रेखाएं चुंबकीय भूमध्य रेखा बनाती हैं।

हम स्थलीय चुंबकत्व के वेक्टर को जहाज समन्वय अक्षों में विघटित करते हैं:

जहाज की धुरी पर पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का अनुमान:

क्षैतिज घटक, जो चुंबकीय कम्पास के संचालन को निर्धारित करता है, दुनिया के विभिन्न स्थानों में शून्य (चुंबकीय ध्रुवों पर) से लेकर एशिया के दक्षिणी सिरे के पास 32 ए/एम तक भिन्न होता है। इस घटक में कमी भूमध्य रेखा से ध्रुवों की दिशा में होती है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का ऊर्ध्वाधर घटक ध्रुवीय क्षेत्रों में शून्य (चुंबकीय भूमध्य रेखा पर) से 56 A/m तक भिन्न होता है।

विषय 3 (2 घंटे) जहाज का चुंबकीय क्षेत्र। पॉइसन समीकरण और उनका विश्लेषण।

जहाज का पतवार, उसका इंजन, जहाज के तंत्र उन सामग्रियों से बने होते हैं जिनमें कुछ अवशिष्ट चुंबकत्व होता है। निर्माण के दौरान प्राप्त अवशिष्ट स्थायी चुम्बकत्व के अलावा, जहाज के पतवार और उसके तंत्र ने पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में चुम्बकित होने की क्षमता नहीं खोई है, जो लगातार जहाज को प्रभावित करता है। इस प्रकार, जहाज के लोहे में दो घटकों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: कठोर घटक निर्माण अवधि के दौरान चुम्बकित होता है और स्थिर रहता है, नरम घटक पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में चुम्बकित होता है। स्थायी जहाज के चुंबकत्व और जहाज के नरम लोहे के चुंबकत्व का जहाज पर किसी भी चुंबकीय उपकरण पर प्रभाव पड़ता है। इस मामले में, यह कहने की प्रथा है कि जहाज का चुंबकीय क्षेत्र जहाज के आसपास के स्थान में कार्य करता है।

जहाज, अपने सभी उपकरणों के साथ, बहुत जटिल आकार का एक शरीर है, इसलिए यह उम्मीद करना मुश्किल है कि यह समान रूप से चुंबकित है। हालाँकि, निर्माण के दौरान और उसके नेविगेशन की बाद की अवधि में जहाज का चुंबकीयकरण पृथ्वी के कमजोर चुंबकीय क्षेत्र में होता है, इसके अलावा, समग्र रूप से जहाज की चुंबकीय संवेदनशीलता छोटी होती है। इसलिए, इसके चुंबकत्व की अमानवीयता महत्वहीन हो जाती है, इसे उपेक्षित किया जा सकता है और संपूर्ण पोत के लिए चुंबकत्व के औसत मूल्य से आगे बढ़ सकता है।

इसलिए, कोई पिंडों के एकसमान चुंबकत्व पर पॉइसन के प्रमेय का उपयोग कर सकता है।

पॉइसन का प्रमेय इस प्रकार तैयार किया गया है: चुंबकीय क्षमता यूएक समान रूप से चुम्बकित पिंड का मान ऋण चिह्न के साथ लिए गए पिंड के चुम्बकत्व वेक्टर के अदिश उत्पाद के बराबर होता है आकर्षक बल की संभावित प्रवणता पर , दिए गए पिंड के द्रव्यमान द्वारा निर्मित:

कहाँ: -
- जहाज की धुरी के साथ जहाज के चुंबकत्व के घटक

- इन अक्षों के अनुदिश व्युत्पन्न मान V, जहाज के द्रव्यमान के कारण उत्पन्न आकर्षण क्षमता के समानुपाती होता है।

जहाज की धुरी पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अनुमानों की क्षमता से गुजरने के लिए, हम चर के संबंध में अंतर (16) करते हैं एक्स, य, जेड , कहाँ जे- नियत मान:

शरीर का चुम्बकत्व सदिश सूत्र (16) द्वारा व्यक्त किया जाता है। आइए इसे जहाज की धुरी के साथ घटकों में विघटित करें:

कहाँ: एक्स, वाई, जेड - चुंबकीय क्षेत्र के इन अक्षों पर प्रक्षेपण - पृथ्वी का चुंबकीय मोल।

इन मानों को पिछले तीन समीकरणों में प्रतिस्थापित करें:

आइए इनमें से प्रत्येक समीकरण में कोष्ठक खोलें और अंकन का परिचय दें

इन नोटेशन का उपयोग करके, हम इस प्रकार लिख सकते हैं:

ये समीकरण बिंदु O पर जहाज के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अनुमान को व्यक्त करते हैं (चित्र देखें)। यदि कम्पास बिंदु O पर स्थित है, तो यह न केवल जहाज के चुंबकत्व को दिखाएगा, बल्कि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव को भी दिखाएगा। हम उनकी संयुक्त कार्रवाई को व्यक्त करने के लिए जहाज और पृथ्वी की क्षेत्र शक्तियों के अनुमानों को बीजगणितीय रूप से जोड़ते हैं:

जहां डैश के साथ जहाज के कुल चुंबकीय क्षेत्र के अक्षों पर प्रक्षेपण होते हैं, डैश के बिना पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के समान अक्षों पर प्रक्षेपण होते हैं, शून्य के साथ जहाज के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के प्रक्षेपण होते हैं। यहाँ से:

इन समीकरणों को पॉइसन समीकरण कहा जाता है, क्योंकि ये पिंडों के एकसमान चुंबकत्व पर पॉइसन के प्रमेय के आधार पर प्राप्त किए गए थे।

ए, बी, सी,… कपॉइसन पैरामीटर हैं। वे नरम लोहे की विशेषता बताते हैं: इसके चुंबकीय गुण, आकार और आकार, कम्पास के केंद्र के सापेक्ष स्थान।

शर्तें पी, क्यू, आरकठोर लोहे की क्रिया के कारण स्थायी जहाज चुंबकत्व के चुंबकीय क्षेत्र को व्यक्त करें।

ये सभी मान व्यावहारिक रूप से किसी दिए गए कंपास और जहाज की दी गई चुंबकीय स्थिति के लिए नहीं बदलते हैं। यदि जहाज पर कम्पास के सापेक्ष लोहे के बड़े द्रव्यमान को स्थानांतरित करना है या कम्पास को स्वयं स्थानांतरित करना है, तो ये मान बदल जाएंगे।

जहाज की दिशा इन मूल्यों को प्रभावित नहीं करती है; चुंबकीय अक्षांश का केवल पॉइसन मापदंडों पर बहुत कमजोर प्रभाव पड़ता है। जहाज के हिलने-डुलने, जहाज पर भार पड़ने से उसकी चुंबकीय स्थिति पर असर पड़ता है।

चुंबकीय कम्पास का विचलन. रंब्स का सुधार और अनुवाद

जहाज का धातु पतवार, विभिन्न धातु उत्पाद, इंजन कम्पास की चुंबकीय सुई को चुंबकीय मेरिडियन से विचलित कर देते हैं, अर्थात उस दिशा से जिस दिशा में चुंबकीय सुई जमीन पर स्थित होनी चाहिए। पृथ्वी की चुंबकीय बल रेखाएँ जहाज के लोहे को पार करके उसे चुम्बक में बदल देती हैं। उत्तरार्द्ध अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जिसके प्रभाव में जहाज पर चुंबकीय सुई चुंबकीय मेरिडियन की दिशा से एक अतिरिक्त विचलन प्राप्त करती है।

जहाज के लोहे की चुंबकीय शक्तियों के प्रभाव में तीर के विचलन को कम्पास विचलन कहा जाता है। चुंबकीय मेरिडियन एनएम के उत्तरी भाग और कम्पास मेरिडियन एनके के उत्तरी भाग के बीच घिरे कोण को चुंबकीय कंपास (बीटा) का विचलन कहा जाता है (चित्र 44)।

विचलन या तो सकारात्मक हो सकता है - पूर्व, या कोर, या नकारात्मक - पश्चिम, या पश्चिम। विचलन एक परिवर्तनीय मान है और जहाज के अक्षांश और दिशा के आधार पर भिन्न होता है, क्योंकि जहाज के लोहे का चुंबकत्व पृथ्वी की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के सापेक्ष उसके स्थान पर निर्भर करता है।

एमसी के चुंबकीय पाठ्यक्रम की गणना करने के लिए, बीजगणितीय रूप से इस पाठ्यक्रम पर विचलन मान 6 को केके के कम्पास पाठ्यक्रम के मूल्य में जोड़ना आवश्यक है:

केके + (+ - (बेट्टा)) = एमके

या एमके-(+ - (बीट्टा))=केके।

उदाहरण के लिए, केके कंपास हेडिंग 80° है, जबकि चुंबकीय कंपास विचलन (बीटा) = प्लस चिह्न के साथ 20° है। फिर सूत्र द्वारा हम पाते हैं:

एमके = केके + (+ - (बेट्टा)) = 80 ° + (+ 20 °) = 100 °।

यदि जहाज का अपना चुंबकीय क्षेत्र बड़ा है, तो कंपास का उपयोग करना मुश्किल होता है, और कभी-कभी यह पूरी तरह से काम करना बंद कर देता है। इसलिए, विचलन को पहले कम्पास पोकटूज़ में स्थित क्षतिपूर्ति मैग्नेट और कम्पास के तत्काल आसपास के क्षेत्र में स्थापित नरम लोहे की सलाखों की मदद से समाप्त किया जाना चाहिए।

विचलन के नष्ट होने के बाद, वे जहाज के विभिन्न पाठ्यक्रमों पर अवशिष्ट विचलन का निर्धारण करना शुरू करते हैं। अवशिष्ट विचलन का विनाश और निर्धारण और इस कंपास के लिए विचलन तालिका का संकलन एक विशेषज्ञ विचलनकर्ता द्वारा विशेष रूप से अग्रणी संकेतों से सुसज्जित विचलन सीमा पर किया जाता है। विचलन को काफी संतोषजनक ढंग से समाप्त माना जाता है यदि सभी पाठ्यक्रमों पर इसका मान +4° से अधिक न हो।

चित्र 44. रंब्स का सुधार और अनुवाद

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, मानचित्रों पर वास्तविक पाठ्यक्रम और दिशा-निर्देश अंकित करना आवश्यक है। सही पाठ्यक्रम और बीयरिंग प्राप्त करने के लिए, जहाज पर स्थापित कंपास की रीडिंग में एक निश्चित सुधार करना आवश्यक है, क्योंकि यह कंपास हेडिंग और कंपास बीयरिंग दिखाता है। कम्पास सुधार (डेल्टा) k वास्तविक मेरिडियन N के उत्तरी भाग और कम्पास मेरिडियन Nk के उत्तरी भाग के बीच का कोण है। कम्पास सुधार (डेल्टा)k विचलन (बीटा) और गिरावट डी के बीजगणितीय योग के बराबर है, अर्थात:

(डेला) से = (+-बेटा) + (+-डी)

इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि सही मान प्राप्त करने के लिए, कम्पास सुधार को उसके चिन्ह के साथ कम्पास मानों में जोड़ना आवश्यक है:

आईआर = केके + (+ - (डेल्टा) के)

या केके = आईआर-(+ (डेल्टा)के)।

अंजीर पर. 43 गिरावट के माध्यम से एमके से केके तक संक्रमण को दर्शाता है।

अंजीर पर. 44 उन सभी मात्राओं के बीच संबंध दर्शाता है जिन पर समुद्र में सही दिशाओं का सही निर्धारण निर्भर करता है। एनके, एनयू, एनएन और मार्ग और असर रेखाओं द्वारा बनाए गए कोणों को इस प्रकार नाम दिया गया है:

कम्पास कोर्स K K, कम्पास मेरिडियन लाइन NK और कोर्स लाइन के बीच का कोण है।

कम्पास बियरिंग केपी - कम्पास मेरिडियन लाइन एनके और बियरिंग लाइन के बीच का कोण।

चुंबकीय शीर्ष एमके - चुंबकीय मेरिडियन एनएम और पाठ्यक्रम रेखा के बीच का कोण।

चुंबकीय असर एमपी - चुंबकीय मेरिडियन एनएम की रेखा और असर रेखा के बीच का कोण।

सच्चा पाठ्यक्रम I K - वास्तविक मेरिडियन Na की रेखा और पाठ्यक्रम की रेखा के बीच का कोण।

आईपी ​​का वास्तविक बेअरिंग वास्तविक मेरिडियन की रेखा और बेअरिंग की रेखा के बीच का कोण है।

विचलन (बेट्टा) - कम्पास मेरिडियन एनके की रेखा और चुंबकीय मेरिडियन एनएम की रेखा के बीच का कोण।

झुकाव डी चुंबकीय याम्योत्तर रेखा एनएम और वास्तविक याम्योत्तर रेखा न्यू के बीच का कोण है।

कम्पास सुधार (डेल्टा) k - वास्तविक मेरिडियन N की रेखा और कम्पास मेरिडियन N K की रेखा के बीच का कोण।

एक स्मरणीय नियम है जो नाविक को वास्तविक चुंबकीय और कम्पास दिशाओं के मूल्यों के साथ सही ढंग से काम करने में मदद करता है। इस नियम को पूरा करने के लिए, आपको अनुक्रम याद रखना चाहिए: IK-d-MK-(beta)-KK। यदि गिरावट डी को आईसी से बीजगणितीय रूप से घटाया जाता है, तो हमें आईसी के बगल में खड़े एमके का मूल्य मिलता है; यदि हम एमसी से बीजगणितीय रूप से विचलन (बीटा) घटाते हैं, तो हमें दाईं ओर एमसी के बगल में खड़े सीसी का मान मिलता है। यदि हम बीजगणितीय रूप से IC से IC के दाहिनी ओर खड़े दोनों मानों d - झुकाव (बेट्टा) - विचलन को घटाते हैं, तो हमें केके मिलता है। बशर्ते कि हमारे पास एक कंपास हेडिंग है और हमें एमके प्राप्त करने की आवश्यकता है, हम विपरीत क्रियाएं करते हैं: हम इसके बाईं ओर बीजगणितीय रूप से विचलन 6 को कंपास हेडिंग केके में जोड़ते हैं और एमके की चुंबकीय हेडिंग प्राप्त करते हैं। यदि हम बीजगणितीय रूप से चुंबकीय पाठ्यक्रम में झुकाव डी जोड़ते हैं, जो चुंबकीय पाठ्यक्रम के बाईं ओर है, तो हमें आईसी का सही पाठ्यक्रम मिलता है। और, अंत में, यदि हम बीजगणितीय रूप से कम्पास पाठ्यक्रम में विचलन (बीटा) और गिरावट डी जोड़ते हैं, जो डीके कंपास सुधार से ज्यादा कुछ नहीं हैं, तो हमें सही पाठ्यक्रम - आईआर मिलता है।

एक शौकिया नाविक, जब गणना करता है और मानचित्र पर काम करता है, तो केवल पाठ्यक्रमों, बीयरिंगों और हेडिंग कोणों के सही मूल्यों का उपयोग करता है, और चुंबकीय कंपास केवल उनके कंपास मूल्य देते हैं, इसलिए उसे उपरोक्त सूत्रों का उपयोग करके गणना करनी होती है। ज्ञात कम्पास और चुंबकीय मूल्यों से अज्ञात वास्तविक मूल्यों में संक्रमण को बिंदुओं को सही करना कहा जाता है। ज्ञात वास्तविक मानों से अज्ञात कम्पास और चुंबकीय मानों में संक्रमण को रंब्स का अनुवाद कहा जाता है।