- •Бажанкин ю.В.
- •Магнитное поле прямолинейного магнита.
- •Сведения о намагничивании ферромагнитных тел
- •Тема 2 (1 час) Магнитное поле Земли. Направляющий момент магнитного компаса.
- •Тема 3 (2 часа) магнитное поле судна. Уравнения пуассона и их анализ.
- •Анализ уравнений Пуассона.
- •Тема 4 (2 часа) преобразование уравнений Пуассона. Точные коэффициенты девиации. Преобразование уравнений Пуассона.
- •Тема (5) судовые магнитные силы и их равнодействующая h’
- •Тема 6 (1 час) Определение девиации. Вычисление коэффициентов и составление рабочей таблицы девиации
- •Способы определения девиации
- •Вычисление коэффициентов и приближенных коэффициентов девиации. Составление рабочей таблицы девиации.
- •Тема 7 (2 часа) Необходимость, сущность, основной принцип и способы уничтожения девиации
- •Основные способы уничтожения полукруговой девиации
- •Требования к способу уничтожения девиации.
- •Тема 8 (2 часа) Уничтожение полукруговой девиации способом средней девиации (способ Эри и пол-Эри).
- •Уничтожение девиации способом пол-Эри
- •Правила проведения девиационных работ
- •Тема 9 Уничтожение девиации способом средней силы (Способ Колонга и пол-Колонга)
- •Подуничтожение девиации способом пол-Колонга
- •Тема 10 Уничтожение полукруговой девиации на двух главных обратных магнитных курсах
- •Понятие о других способах уничтожения полукруговой девиации Способ среднего пеленга.
- •Способ среднего курса.
- •Способ средней проекции
- •Определение коэффициента
- •Тема 11 теория креновой девиации. Принцип и практические способы уничтожения креновой девиации.
- •Совместное уничтожение полукруговой и креновой девиации. Совместное уничтожение полукруговой и креновой девиации на четырех главных магнитных курсах.
- •Совместное уничтожение полукруговой и креновой девиации на четырех главных компасных курсах
- •Совместное уничтожение полукруговой и креновой девиации на магнитных курсах e–w.
- •Тема 12 Уничтожение четвертной девиации
- •Девиация от индукции
- •Порядок работы при уничтожении четвертной девиации
- •Повышение точности магнитных компасов
- •1. Установка широтного компенсатора
- •2. Стабилизация четвертной девиации
- •3. Рациональное устройство картушки
- •Исправление таблицы девиации
Тема 4 (2 часа) преобразование уравнений Пуассона. Точные коэффициенты девиации. Преобразование уравнений Пуассона.
Если сложить геометрически все проекции в уравнениях Пуассона X’, Y’, Z’то получим вектор напряженности суммарного магнитного поля судна и Земли. В общем случае этот вектор не будет совпадать с направлением магнитного поля Земли в точке О.
Вертикальная плоскость, проходящая через суммарный вектор земного и судового магнетизма, называется плоскостью компасного меридиана.
Горизонтальный угол, который образует эта плоскость с плоскостью магнитного меридиана, называется девиацией .
Обозначим проекцию вектора на горизонтальную плоскость буквойH’, тогда:
|
(22) |
где к’ – компасный курс.
Магнитный компас устроен так, что его стрелками в горизонтальной плоскости управляет только проекция H’.
Задача преобразования уравнений Пуассона сводится к тому, чтобы установить связь между девиацией и судовым магнитным полем.
Чтобы не было вертикальной составляющей, рассмотрим судно, находящееся на ровном киле.
В первых двух уравнениях Пуассона заменим X’,Y’ в соответствии с выражением (22) и (17), а затем разделим обе части уравнений на Н:
|
(23) |
Девиацию можно представить в виде магнитного и компасного курсов =k – k’.
Умножим первое уравнение на cosk, а второе наsink, затем из первого почленно вычтем второе будем иметь косинус девиации:
Затем умножим первое уравнение (23) на sink, а второе наcoskи сложим, то получим синус девиации:
Выполним тригонометрические преобразования и в полученных выражениях введем обозначение , (- коэффициент, характеризующий работу компаса), затем разделим левые и правые части уравнений на:
Введем следующие обозначения
|
(24) |
Параметры A’, B’, C’, D’, E’называются точными коэффициентами девиации и представляют собой отвлеченные числа. С учетом (24) получим:
|
(25) |
Если второе уравнение разделим на первое, то получим формулу тангенса девиации или формулу Арчибальда Смита.
(26) |
Эта формула имеет теоретическое значение и очень неудобна, так как в нее входит магнитный курс, который нам чаще всего неизвестен. Перепишем формулу (25), перенеся знаменатель дроби в левую часть
затем, сделав замену , затем раскрыв скобки и сгруппировав члены по коэффициентам девиации получим:
Пользуясь формулами синусов и косинусов разности двух углов заменим стоящие в скобках выражения:
Известно, что магнитные и компасные курсы связаны равенствами:
Учитывая это окончательно получим:
|
(27) |
Хотя эта формула и не выражает девиации в явном виде (девиация находится и в правой и в левой части), но она является более удобной.
Выводы:
Точные коэффициенты девиации не зависят от курса судна
Коэффициенты A’,D’,E’ не зависят от магнитной широты района плавания, если считать, магнитная восприимчивость материала судна не изменяется от изменения магнитной широты
Коэффициенты B’,C’ зависят от магнитной широты, так как в их выражения входят элементы магнитного поля Земли
Для главного магнитного компаса, установленного на верхнем мостике в ДП судна коэффициенты A’,E’ малы
Остальные могут быть разнообразны по величине, но чаще всего так: B’,C’,D’.