18新利最新登入罗盘的工作原理

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想知道为什么指南针总是指向北方吗?ATU图片/盖蒂图片

无论你站在哪里地球在美国,你可以拿一个指南针在你的手中,它将指向北极.多么令人难以置信的整洁和神奇的东西!想象一下,你在大海中间,你环顾四周,你所能看到的是,而且是阴天,所以你看不见太阳...18新利最新登入除非你有指南针告诉你哪条路是“向上”,否则你怎么知道该走哪条路?很久以前GPS卫星和其他高科技导航工具一样,指南针给了人类一种简单而廉价的方法来定位。

但是指南针的工作原理是什么呢?为什么它对探测小磁场有用,就像我们在18新利最新登入电磁铁的工作原理?在本文中,我们将回答所有这些问题,我们还将了解如何从头开始创建一个指南针!18新利最新登入

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指南针是一种极其简单的设备。一个磁罗经(与陀螺仪罗盘相反)由一个小而轻的磁铁平衡在一个几乎无摩擦的枢轴点上组成。的磁铁通常被称为.针的一端通常被标记为“N”,代表北方,或者以某种方式着色以表明它指向北方。从表面上看,这就是指南针的全部功能。

地球磁场

指南针工作的原因更有趣。事实证明,你可以把地球想象成一个巨大的条形磁铁埋在里面。为了使指南针的北端指向北极,你必须假设埋在地下的条形磁铁的南端在北极,如右图所示。18新利最新登入如果你以这种方式思考这个世界,那么你可以看到磁铁的正常“异性相吸”规则会导致指南针针的北端指向埋在地下的条形磁铁的南端。所以指南针指向北极。

完全准确地说,条形磁铁并不完全沿着地球的旋转轴运行。它稍微偏离了中心。这个倾斜被称为赤纬,而且大多数好的地图都能指出不同地区的赤纬(因为它会根据你在地球上的位置而略有变化)。

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地球表面的磁场相当弱。毕竟,地球的直径接近8000英里,所以磁场必须经过很长一段距离才能影响你的指南针。这就是为什么指南针需要一个轻量级的磁铁和一个无摩擦轴承.否则,地球磁场就没有足够的强度来转动磁针。

“地核中埋着大磁棒”的类比可以解释为什么地球有磁场,但显然事实并非如此。那么真的发生了吗?

没有人知道确切的答案,但目前有一种可行的理论正在广为流传。如上图所示,地核被认为主要由熔融物质组成(红色)。但在最核心的地方,压力太大了,过热的铁结晶成固体。由地核辐射的热量引起的对流,加上地球的自转,导致了地球的高温液态铁搬进去旋转模式.人们认为,液态铁层中的这些旋转力导致了围绕自旋轴的弱磁力。

事实证明,由于地球磁场非常微弱,指南针只不过是一个探测器,可以探测任何东西产生的非常微弱的磁场。这就是为什么我们可以用指南针来检测由携带电流的电线所产生的小磁场(参见18新利最新登入电磁铁的工作原理).

现在让我们看看如何创建自己的指南针。18新利最新登入

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自制指南针

如果你没有指南针,你可以自己创造,就像几百年前人们做的一样。要创建自己的指南针,你需要以下材料:

  • 针或其他类似电线的东西(例如,一个拉直的曲别针)
  • 浮在水面上的小东西,如软木塞、泡沫塑料的底部咖啡杯子,一块塑料或牛奶罐的盖子
  • 一个盘子,最好是一个饼盘,直径9到12英寸(23 - 30厘米),里面有大约一英寸(2.5厘米)的水

第一步是去把针变成磁铁.最简单的方法是用另一块磁铁——沿着针划10或20次,如下图所示。18新利最新登入

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如果你在房子周围找不到磁铁,有两个可能的来源,包括开罐器和磁铁电磁铁你让自己(看18新利最新登入电磁铁的工作原理).

如图所示,将浮子放在盛水的盘子中间。18新利最新登入

“浮在水上”技术是一种创造几乎无摩擦的简单方法轴承.将你的磁针放在浮子上。它会慢慢地指向北方。你创造了一个指南针!

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陀螺仪罗盘

像前页创建的磁罗盘在移动平台上使用时有几个问题,如船舶和飞机.它必须是水平的,而且当平台转动时,它往往会相当缓慢地自我修正。由于这种趋势,大多数船舶和飞机都改用陀螺仪罗盘。

一个旋转的陀螺仪如果在框架中支撑并向上旋转,即使框架移动或旋转,它也会保持其指向的方向。在陀螺罗盘中,这种趋势被用来模拟磁罗盘。在行程开始时,利用磁罗盘作为参考,陀螺罗盘的轴指向北方。一个电动机在内部,陀螺仪保持旋转,所以陀螺仪将继续指向北方,并将迅速准确地调整自己,即使船在波涛汹涌的大海或飞机遇到湍流。定期检查陀螺罗经与磁罗经,以纠正它可能发现的任何错误。

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有关指南针、导航和18luck手机登录相关主题的更多信息,请查看下一页的链接。

特色

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