磁罗经指北原理
指南针辨别方向的原理
指南针辨别方向的原理指南针是一种常见的导航工具，它可以帮助人们判断方向。
指南针的原理是基于地球磁场的，下面将详细讲解指南针辨别方向的原理。
地球是一个巨大的磁体，在地球核心周围有一层液态的铁镍合金外核，它的运动产生了电流，进而形成了地球的磁场。
这个磁场的极点和地轴并不完全重合，因此地球磁场在地球表面是倾斜的，我们称之为地偏角。
指南针中有一个磁性针，它本身是一块有磁性的金属，如铁、镍、钴等。
当指南针静止不动时，磁性针会受到地球磁场的作用，指向地球南北磁极，这就是指南针的基本工作原理。
事实上指南针所指向的并不是真正的地理南北方向，而是磁南北方向。
由于地球磁场的极点和地轴不完全重合，所以在地球表面上，真正的地理南北方向会与磁南北方向存在一定角度差，这个角度差就是地偏角。
对于位于不同位置的指南针，在确定正确的地理南北方向时需要考虑地偏角的影响。
除了地偏角之外，指南针还会受到其他干扰因素的影响，比如周围其它物体的磁场，如电线、大型建筑物等，这些物体的磁场会对指南针产生干扰，使其偏离正确的方向。
在使用指南针时应尽量避开这些干扰因素，以保证测量结果的准确性。
指南针辨别方向的原理是基于地球磁场的，通过指南针上的磁性针指向地球磁场产生的磁南北方向来确定方向。
但由于地球磁场的极点和地轴不完全重合，需要考虑地偏角的影响，同时还需要注意周围干扰因素的影响。
为了提高指南针的准确度，人们在实际使用中进行了不断的改进和完善。
现在的指南针通常采用了一系列先进的技术，能够在不同环境下使用，并且测量结果准确可靠。
下面我们来看一下一些常见的指南针类型。
1.机械式指南针机械式指南针是最简单、最易于制作和使用的类型。
它主要由一个磁性针和一个固定方向的标尺组成，通常用于野外定向或导航。
虽然机械式指南针只有基本的功能，但由于使用非常方便，因此仍然是一种常用的指南针类型。
2.液体指南针与机械式指南针不同，液体指南针采用了液体作为针的支架，使得针能够灵敏地转动。
磁指南针的原理
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简易指南针的原理
简易指南针的原理指南针是一种利用地球磁场进行导航的工具，它可以指示地球的磁北极方向。
简易指南针通常由一个磁针和一个支撑磁针的轴组成。
磁针有一个指向北方的指针，它的指向是由地球的磁场决定的。
下面将详细介绍简易指南针的原理。
1. 地球的磁场地球是一个巨大的磁体，它产生了一个类似于棒磁体的磁场。
地球的磁场是由地球内部的液态外核产生的，这个液态外核是由熔融的铁和镍组成的。
地球的磁场可以将地球看作一个巨大的磁体，它的南极和北极分别位于地球的南北两端。
2. 磁针的磁性磁针是由一个磁性材料制成的，通常是钢铁或钴钢。
这些材料可以被磁化，也就是说它们可以产生一个磁场。
当磁针没有受到外力时，它会指向地球的磁北极，这是因为磁针会受到地球的磁场的作用。
3. 磁针的支撑轴磁针通常通过一个支撑轴来保持平衡，使其可以自由旋转。
支撑轴通常由一个细长的金属杆制成，它的一端固定在底座上，另一端连接到磁针。
支撑轴必须要轻巧且低摩擦，以确保磁针可以自由旋转。
4. 磁针的指向磁针会受到地球的磁场的作用而指向地球的磁北极。
地球的磁北极并不是地理北极，它位于地理北极附近的加拿大北部。
因此，当我们使用指南针时，指针指向的是地球的磁北极，而不是地理北极。
5. 磁场的方向地球的磁场是以磁力线的形式存在的。
磁力线从地球的南极出来，穿过地球的表面，然后再进入地球的北极。
磁力线是从磁场的强到弱的方向上排列的。
指南针的指针会沿着磁力线的方向指向地球的磁北极。
6. 使用指南针进行导航当我们使用指南针进行导航时，我们需要将指南针保持水平并远离任何干扰磁场的物体，例如电子设备、金属物体等。
然后我们可以根据指南针的指示来确定我们所处的方向。
指南针的指针指向哪个方向，我们就知道那个方向是北方。
我们可以根据北方确定其他方向，例如东、西、南等。
总结一下，简易指南针的原理是利用地球的磁场来确定方向。
磁针会受到地球的磁场的作用而指向地球的磁北极。
通过使用指南针，我们可以确定方向并进行导航。
磁罗经
简介罗经compass罗经是一种测定方向基准的仪器，用于确定航向和观测物标方位。
罗经分为磁罗经和电罗经两种，现代船舶通常都装有这两种罗经。
飞机上也装有罗经，航空用的罗经称为航空罗盘。
罗经磁罗经是利用磁针指北的特性而制成。
指南针即是原始型式的磁罗经，是中国古代四大发明之一。
用于航海的指南针又称罗盘。
铁船出现后，磁经产生了自差。
19世纪以后，先后提出消除自差的方法，至20世纪初，性能稳定、轴针摩擦更小的液体罗经制成，曾用于大部分船舶。
磁罗经有磁差，是由于地磁极与地极不一致而产生。
存在于磁北和真北之间的夹角，即磁偏角。
海图上标注有本地磁差和年变化率，使用磁罗经时可据以修正读数。
磁罗经结构主要由罗经柜和罗经盆组成，带有磁针的罗经卡安装在盆内。
电罗经罗经又称陀螺罗经，是利用陀螺仪的定轴性和进动性，结合地球自转矢量和重力矢量，用控制设备和阻尼设备制成以提供真北基准的仪器。
陀螺罗经是由主罗经与分罗经、电源变换器、控制箱和操纵箱等附属设备构成。
磁罗经发展历程磁罗经利用自由支持的磁针在地磁作用下稳定指北的特性而制成的罗经。
磁罗经由中国的司南、指南针逐步发展而成。
司南为天然磁石制成的勺形物，投转于光滑的地盘上,停止时勺柄指南。
地盘四周刻有八卦和天干地支名称，用于表示方位(图1)。
已知关于司南的最早记述见于公元前3世纪战国末期的《韩非子·有度》。
宋朝初期出现了人工磁化的指南针，有水浮、丝悬、针顶等方法，近代磁罗经和地磁测量仪器仍沿用这些基本结构。
北宋沈括在《梦溪笔谈》(1063年)中描述了用磁石磨针锋制作指南针的方法，并记载了磁差的存在。
指南针是初级阶段的磁罗经，是中国古代四大发明之一。
唐宋时期中国海外贸易非常发达，大型商船远航到波斯湾、红海等地，造船和航海技术均居世界前列。
指南针应用于航海的最早记载见于北宋朱彧的《萍州可谈》(1119年)，书中说:"舟师识地理,夜则观星,昼则观日，阴晦观指南针。
罗经基础知识
罗经基础知识罗经是提供方向基准的仪器，船舶用以确定航向和观测物标方位。
那么你对罗经了解多少呢?以下是由店铺整理关于罗经知识的内容，希望大家喜欢!一、磁罗经发展历程利用自由支持的磁针在地磁作用下稳定指北的特性而制成的罗经。
磁罗经由中国的司南、指南针逐步发展而成。
司南为天然磁石制成的勺形物，投转于光滑的地盘上,停止时勺柄指南。
地盘四周刻有八卦和天干地支名称，用于表示方位(图1)。
已知关于司南的最早记述见于公元前3世纪战国末期的《韩非子·有度》。
宋朝初期出现了人工磁化的指南针，有水浮、丝悬、针顶等方法，近代磁罗经和地磁测量仪器仍沿用这些基本结构。
北宋沈括在《梦溪笔谈》(1063年)中描述了用磁石磨针锋制作指南针的方法，并记载了磁差的存在。
指南针是初级阶段的磁罗经，是中国古代四大发明之一。
唐宋时期中国海外贸易非常发达，大型商船远航到波斯湾、红海等地，造船和航海技术均居世界前列。
指南针应用于航海的最早记载见于北宋朱彧的《萍州可谈》(1119年)，书中说：“舟师识地理,夜则观星,昼则观日，阴晦观指南针。
”用于航海的指南针又称罗盘。
明代铜制的水罗盘用八干、十二支、四维卦位名称标出二十四个方位(图2)。
通常认为罗盘是由中国传入阿拉伯，再传入欧洲，但有争论。
相传14世纪初南意大利阿玛尔菲人F.乔亚首先把纸罗经卡(即方向刻度盘)和磁针连接在一起转动。
这是磁罗经发展过程中的一次飞跃。
从此船舶变向就不必再用手转动罗盘了。
16世纪意大利人卡尔登制成平衡环，使磁罗经在船舶摇晃中也能保持水平。
18世纪初英国人E.哈利制成第一张世界等磁差曲线图。
铁船出现后，磁罗经产生了自差。
在此之前，关于自差现象的记述已见于明末清初方以智的《物理小识》，书中说到铁对磁针的干扰和海船不用铁钉的原因：“海咸烂铁，且妨磁也。
”19世纪上半叶英国人M.弗林德斯和G.B.艾里先后提出消除自差的方法，法国泊松对自差的数学理论作出了贡献。
19世纪70年代英国物理学家W.汤姆森制成稳定性好的干罗经安装于有类似现代自差校正器的罗经柜中，曾被英海军作为标准装备。
磁罗经
第五章 磁罗经罗经种类：磁罗经，150总吨以上船舶配备 陀螺罗经，500总吨以上船舶配备 磁罗经：以磁北M N 为基准 陀螺罗经：以真北T N 为基准 §1．磁的基本概念 一、磁铁和磁性磁性：物体具有吸引铁、钢、镍等物质的性质。
凡是带有磁性的钢铁叫做磁铁。
二、磁极磁铁的磁性最强处叫做磁极。
磁铁中部无磁性的部分叫做中性区。
条形磁铁的磁极位置，约在离末端L ／12处。
见图5—1磁极的强度，是用磁极所含的磁量(m)来表示的，规定N 极带正磁量（＋m ）；S 极带负磁量（－m ），两磁极的磁量总是相等的。
磁铁具有指向性 三、磁铁的一般性质P75 四、磁力和磁矩1．磁力：两个互相靠近的磁铁，会产生同性相斥异性相吸的作用力，称之为磁力。
根据库仑定律，两磁量相互作用力的公式为：P762．磁矩：磁铁通常以磁矩来表征其强弱。
磁铁的磁矩是磁铁磁极强度与两磁极间距离的乘积。
l m M 2⨯=M 大，磁性大，磁性与磁量、长度有关 五、磁场、磁场强度1．在磁铁的周围，凡是磁力所能达到的范围叫做磁场。
磁铁磁场的强弱可用磁场强度表示， 2．单位正磁量在磁场中某点所受到作用力，就是该点处的磁场强度。
通常磁场强度用H 表示，它是个矢量。
指向磁力的切线方向。
若在磁量为m 的磁场中，距离为r 处的磁场强度为： H ＝ m / r 2在电磁系单位中，磁场强度的单位叫做奥斯特(Oe)。
在地磁学中，有时用十万分之一奥斯特单位γ表示，即1γ=510-Oe 。
若在一定范围内各点的磁场强度大小相等，方向相同，则此范围内的磁场称为均匀磁场。
位于船体范围内的地磁场可视为均匀磁场。
3．高斯的二个重要位置1）高斯第一位置：在磁铁的磁轴延长线上某点A 的磁场强度，图5－3 （1）H A 的方向：沿磁轴由S →N 延伸 （2）H A 的大小：H A ＝2M / r 3 M 为磁矩 （3）用途：罗经中的垂直磁铁2）高斯第二位置：在磁铁的磁轴线的垂直平分线上某点B 的磁场强度，图5－4 （1）H B 的方向：与磁轴平行，指向由S 极 （2）H B 的大小：H A ＝ M / r 3 M 为磁矩 （3）用途：罗经中的纵、横（校正）磁铁 六、铁的磁化1．磁化：一块原来没有磁性的钢铁物体移近磁极时也表现有磁性。
01磁罗经指北原理认知
单元一
磁罗经指北原理认知
【认知目标】了解有关磁、地磁场的基本概念， 认知目标】了解有关磁、地磁场的基本概念， 了解磁罗经的发展历程。 了解磁罗经的发展历程。 能力目标】 【能力目标】具备描述磁罗经基本工作原理的能 力。 情意目标】树立团队合作、 【情意目标】树立团队合作、较强的安全意识和 高度的社会责任感，培养严谨踏实的工作态度， 高度的社会责任感，培养严谨踏实的工作态度，树立 不断学习进取的信念。 不断学习进取的信念。
单元一
磁罗经指北原理认知
三、磁针指北原理
2. 有摩擦力作用 设摩擦力矩为Q。当 P = Q 时，磁针停止转动。即有 MH⊕sin = Q 此时的 角称为停滞角，用 ⊗ 表示。 Q sin ⊗ = MH ⊗ 较小，有sin ⊗ Η ⊗ 可见 Q ⊗Η MH Q↑→ ⊗↑ MH ↓→ ⊗↑反之
结论： 检查磁罗经轴针和轴帽间的摩擦力——灵敏度的检查； 检查磁罗经罗盘磁针的磁性。 也是磁罗经在地磁极处为何不能使用的原因； 磁针不能指北的原因。
能力目标具备描述磁罗经基本工作原理的能情意目标树立团队合作较强的安全意识和高度的社会责任感培养严谨踏实的工作态度树立不断学习进取的信念
航海仪器操作与维护
磁罗经操作与维护
磁罗经是利用地磁场对磁针具有吸引力的现象而制成的一种航海指向 仪器，可为船舶指示航向，定位和导航。 仪器，可为船舶指示航向，定位和导航。 【认知目标】了解磁罗经的发展历程，认知磁罗经基本工作原理；了 认知目标】了解磁罗经的发展历程，认知磁罗经基本工作原理； 解IMO对磁罗经的安装要求和性能指标的要求。 IMO对磁罗经的安装要求和性能指标的要求。 对磁罗经的安装要求和性能指标的要求 【能力目标】具备描述磁罗经基本工作原理的能力；具备描述磁罗经 能力目标】具备描述磁罗经基本工作原理的能力； 结构的能力；具备读取磁航向和测目标磁方位的能力； 结构的能力；具备读取磁航向和测目标磁方位的能力；具备利用磁罗经自 差表或自差曲线修正磁罗经航向的能力； 差表或自差曲线修正磁罗经航向的能力；具备检查磁罗经使用性能好坏的 能力。 能力。 【情意目标】树立团队合作、较强的安全意识和高度的社会责任感， 情意目标】树立团队合作、较强的安全意识和高度的社会责任感， 培养严谨踏实的工作态度，树立不断学习进取的信念。 培养严谨踏实的工作态度，树立不断学习进取的信念。
磁罗经工作原理
磁罗经工作原理
磁罗经的工作原理基于地球的磁场。
地球有一个巨大的磁场，磁力线从地球的南极穿出地球到北极。
磁罗经使用这个磁场来指示方向。
磁罗经内部有一个磁针，在自由旋转的情况下，磁针会自动对准地球的磁场。
磁针的北极总是指向磁场的南极，这样指示器就是南北极。
磁针是由磁性材料制成，通常是钢铁或钴。
这些材料具有一种特殊的属性，称为磁性，在外界磁场的影响下可以具有指定的方向。
在一个静止的环境中，磁针指向地球的磁场方向就能够确定北方。
但是，当磁罗经随着人或船的运动而移动时，磁针就会收到其他干扰因素（例如船舱中的其他磁性物质等）的影响，导致指向的方向产生偏差。
为了消除这种干扰，我们需要在磁罗经上标出一些稳定的方向，例如南北方向和东西方向等，然后根据这些标记调整磁针的指向，以保证指示器的准确性。
磁罗经
δB称为半圆自差，系数B´称为半圆自差系数。
B
cZ P H
其中H和Z是随磁纬度而变的，所以半圆自差δB是随 船舶磁纬度的变化而变化的。
上海海事大学
SHIJUN YING
HA I
MA
RITIM E
U
VE NI
(4)自差力C´λH和半圆自差δC
SH AN G
T R SI Y
.
上海海事大學
1 90 9
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SH AN G
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船左右摇摆时，罗经的横倾自差忽东忽西摇晃不定，因 此倾斜自差不用东或西表示，只能用偏向高舷或偏向低 舷来表示。
船上罗经有倾斜自差时，船在风浪中左右摇摆，罗 盘将无法稳定，给读数和观测造成困难。反过来在实际 使用中，也常根据这种现象来判定罗经是否存在倾斜自 差。
2013年5月28日星期二
磁罗经自差(deviation)：受船磁力的影响，罗经磁针的北 极(罗北)偏离磁北的角度，用代号δ或Dev表示。 罗北(Nc)偏于磁北(Nm)之东时，为东自差； 偏于磁北之西时，为西自差。 自差的大小和性质，与船舶所在的磁纬度，航向及是否倾斜 均有密切的关系。
上海海事大学
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5、泊松方程式
SH AN G
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.
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把作用于罗经上各个作用力归纳成表：
软铁力 船轴
2013年5月28日星期二
05磁罗经指北原理
二、磁铁的磁场强度
1. 磁场：磁力所及范围，磁力线 N→S 。 2. 磁场强度H：磁场中单位正磁量所受到的磁力。矢量 m H = 2 （奥斯特） d 均匀磁场：H 大小相等、方向相同的磁场。 船体范围内的地磁场可看作均匀磁场 3. 条形磁铁的磁场强度 ① 磁轴延长线上一点：
S N +m l l r HS +1 HN
1）磁滞 ：磁化强度落后于外磁场强度的现象。 2）剩磁 ：外磁场 = 0 时，铁磁质中保留的磁化强度 Jr 。 3）矫顽力 ：磁化强度 = 0 时，外磁场强度。 矫顽力大，磁滞回线包围面积大， Jr大。 S N H1 H2 H
5. 铁磁材料的分类 ：
1）硬铁：矫顽力＞ 50 奥斯特
难磁化，难消失，磁性不随外界磁场变化而变化
Q↑→ Δ↑ MH ↓→ Δ↑反之
六、磁罗经自差的产生原理
—— 磁铁对磁针的作用 地磁场水平分量 H，磁铁在磁针处产生磁场为H1 （ H1与磁铁磁矩M 、距离 r 有关） NC Nm H' H
结论
1. 在相同的条件下，磁铁对磁针的位置 不同，即H1 不同，磁针偏转角δ 不同 磁针偏转角δ 即船用磁罗经的自差δ 。 2. 磁针偏转角δ 仅与地磁水平力H、磁铁 的磁矩M、及磁铁与磁针的距离r有关， 而与磁针的磁性无关。 船上磁罗经更换新罗盆，只要周围状态 不变，船磁的影响不变，自差不变。
4. 磁量：磁极强度。N:+m；S:−m ——大小相等、符号相反 5. 磁矩：同名磁量与两磁极间距离的乘积。表征磁铁强弱 M = 2ml ：矢量，方向与磁轴方向一致。 6. 磁力：磁极之间的作用力——同性相斥，异性相吸。 库仑定律： m1m2 F= μ · d2 C
C——常数，取决于单位制，电磁单位为 1。 μ ——介质磁导率，空气中为 1。 m1m2 F= d2
磁罗经实验指导书
实验一磁罗经概述及基本结构认识一、实验目的熟悉磁罗经的指北原理与分类、磁罗经的基本结构及各部分的作用、罗盆结构及各部分的作用。
二、实验内容（一）磁罗经概述1、磁罗经指北原理及特点磁罗经是依据磁针在地磁力作用下指向磁北的原理制成的一种指向仪器。
磁罗经本身可看作一根磁针，因地磁北极具有负磁量，地磁南极具有正磁量，在异性相吸的作用下，磁针的北极指向地磁北极，磁针的南极指向地磁南极。
磁罗经具有结构简单、性能可靠和不依赖于外界条件工作的优点，被作为现代化船舶重要的航海仪器之一。
1977年国际海事组织（IMO）通过决仪，要求所有船舶安装一台标准磁罗经和一台操舵磁罗经，并应正确地校正自差和备有自差表或自差曲线。
2、磁罗经的分类(1)按用途和安装位置分类为：标准罗经：安装在罗经甲板的船首尾线上，并为水平视界最大之处，用以指示航向，观测方位及校正操舵罗经等。
操舵罗经：安装在驾驶台操舵轮的正前方，并在船的首尾线上，供因航行时观测航向之用。
太平（应急）罗经：安装在船尾太平舵（又称应急舵）前面的船首尾线上，供舵机失灵而用太平舵航行时观测航向用。
艇用罗经：救生艇上所用的小型液体罗经，须有完整的架子及油灯，其油灯储量应能使用10小时。
(2)按罗经盆内所充的物质分类为：干罗经：罗经盆内是干的。
这是一种比较陈旧的罗经，现已逐渐被液体罗经所代替。
液体罗经：液体罗盘浸浮在盛满液体的罗盆内，因受液体的阻尼作用，故当船摇摆时，罗盘的指向稳定性好。
另外，由于液体浮力的作用，可减少轴针与轴帽间的摩擦力，提高了罗盘的灵敏度。
这种罗经目前已广泛使用。
(3)按罗盘的直径分类为：按罗盘的直径来分类，目前常用的有190mm、165mm、130mm等类型罗经。
(4)按磁罗经的构造形式可分为：反射式罗经：在标准罗经上加设反射装置并通到驾驶台，以代替操舵罗经供操舵用。
反射式罗经目前已被广泛采用。
还有立式磁罗经；台式磁罗经；可移式磁罗经。
二、磁罗经的结构一般船用磁罗经主要由罗经柜、罗盆、和自差校正器三部分组成。
磁罗经和航海仪器
磁罗经：1.磁铁的磁距是同名磁量与两磁极间距离之乘积；2.地磁南极具有正磁量，而地磁北极具有负磁量；磁力线方向从南极走向北极；地磁南北极的位置每年均缓慢地变化；3.磁倾角是地磁磁力线与当地的水平面的夹角，磁赤道是磁倾角为0的位置，地磁两极处的磁倾角为90度；4.船用磁罗经的指北力是地磁水平分力，当磁罗经位于磁赤道附近，指向力最大，而当磁罗经在地磁附近不能指北，是因为此时水平分力等于0；5.地磁力的水平分力在地磁极等于0，垂直分力在磁赤道等于0；6.对磁罗经磁针系统的要求是：磁针中心在NS轴的垂直面上，磁罗经罗盘条型磁针的排列应与罗盘刻度NS轴对称平行，各磁针的磁极均位于一个圆周上，整个罗盘对NS轴和EW轴的转动惯量相等，罗盘需具有一定的磁矩；7.磁罗经中的罗盘的作用是指示方向，罗盘浮子的作用主要是增大罗盘的浮力，罗盆液体为45%酒精+55%蒸馏水，酒精的作用是降低结冰点；8.磁罗经的罗经首尾基线应与船的首尾面相重合，否则罗经剩余自差增大，标准磁罗经应安装在驾驶台顶甲板的首尾线上。
9.磁罗经的罗经柜不能用铁制作，一般都是铜或铝制成的。
10.由于钢铁船舶被地磁场磁化后产生船磁，船磁对安装在船上的磁罗经罗盘产生作用力，使得磁罗经磁针的指北端罗北NC偏离磁北NM，偏离的角度叫自差DEV。
GC+∆G=CC+∆C=TC ∆C=VAR+DEV MB-CB=DEV MC-CC=DEV11.磁罗经在木船上或者铝合金船上，不存在自差，其罗经刻度盘“0”的指向是磁北；而在钢铁船上，存在自差，其罗经刻度盘“0”的指向是罗北。
12.磁罗经自差受到地磁场的变化、船磁场的变化、航向等影响，与航速无关。
磁罗经自差随航向变化的原因是各种自差力与罗经航向有不同的函数关系。
13.钢铁材料按照其磁化特性可以分为硬铁和软铁，硬铁磁化较软铁磁化来的不易，且剩磁大；船磁可以分为硬铁船磁和软铁船磁，硬铁船磁又叫永久船磁，而软铁船磁称感应船磁。
磁罗经
盘的浮力。大型罗经的罗盘反面正中心嵌有宝石轴帽，由轴针支承，使罗 盘能够绕垂直轴自由旋转。轴针
固定在罗盆内中心的壳体上，尖端一般由铱金制成，比较耐磨。轴针尖端 必须保持尖锐，否则罗盘灵敏度
将不正常。必要时轴针可以拆下送厂磨尖或更换。
重合（或平行），否则罗经将产生固定误差，影响航向精度。
有的罗盆分成上室和下室，中间隔开。上室充满液体，下室只充入约 2/3 的液体，上下室均水密，液体只
由一根很细的导管连通，称为毛细管，用来调节上室的液体数量。当气温 较高时，上室的液体膨胀，通过 毛细管使上室液体流到下室一些，防止罗盆玻璃盖被液体胀破。当气温较 低时，上室液体体积收缩，通过
船用磁罗经属于液体磁罗经，即罗盆内充满液体。我国磁罗经液体是采用 45%的医用纯精(absolute
alcohol)和 55%的二次蒸馏水(distilled water)的混合液体，其中酒精的 作用是降低液体的结冰点，使结
冰点降为-26℃，沸点为+83℃。这种液体的粘滞性在-20℃ ～ +50℃ 范围内不变。磁罗经液体对罗盘起浮
力作用，提高了罗盘灵敏度；对罗盘起阻尼作用和减小罗盘的振动，使罗 盘指向稳定。罗盆应具有良好的
水密性，盆内液体必须保持充满，否则将产生气泡，影响罗经的正常使用。
注液孔位于罗盆壳体的侧面，用来排除罗盆内的气泡和注入罗经液体，应 保持良好的水密性。
罗盆上的船首线标志又称为罗经基线，用来读取船舶的航向。安装磁罗经 时，必须使罗经基线与船首尾线
（3）自差校正器 磁罗经的自差校正器按其特性分为永久磁铁(permanent magnet)和校正 软铁(compensating bar)；按其与 罗盆的相对状态又分别称为水平磁铁、垂直磁铁、水平软铁和垂直软铁； 也习惯称为纵向磁铁、横向磁铁 、垂直磁铁、软铁球（或软铁片）和佛氏铁。自差校正器的作用是校正磁 罗经的各类自差。
05磁罗经指北原理
则 H1 = HN + HS H1 = 2M r3(1−l2/r2)2 由于 l << r 2M 则 H1 = 3 r
−m
罗经柜中垂直磁棒对罗盘磁针的作用力如此 ② 磁轴垂直平分线上一点：
HN H2 HS +1 r d
则 H2 = 2HN ·cosα 2ml H2 = d3 由于 l << r，则 d 3 ≈ r 3 M 则 H2 = 3 r
θ
T
Z
S
Sm
H = T⋅cosθ Z = T⋅sinθ 磁子午面
磁差Var随地理位置、时间变化而变化。 磁北Nm偏在真北N东为东磁差，表示E、+、Low； 磁北Nm偏在真北N西为西磁差，表示W、−、High。 4. 地磁倾角θ：磁力T 与水平面的夹角。 磁力T 低于水平面，地磁倾角θ ＞0；磁北极，θ = +90° 磁力T 高于水平面，地磁倾角θ ＜0；磁南极，θ = -90° 5. 磁赤道：θ = 0，即Z = 0 点的连线。不规则 6. 指北力H：地磁力的水平分量。 磁赤道 H = T ，磁极 H = 0；磁纬度：磁赤道→磁极 7. 地磁三要素： H 、 θ 、Var 。 8. 地磁要素图：地磁要素相等的点的连线。
六磁罗经自差的产生原理与磁铁磁矩m距离r有关在相同的条件下磁铁对磁针的位置不同即h不同磁针偏转角不同磁针偏转角仅与地磁水平力h磁铁的磁矩m及磁铁与磁针的距离r有关而与磁针的磁性无关
第二章 船用磁罗经
第一节 磁的指北原理
一、磁的基本概念
1. 磁性：物体吸引铁、钴等物质的性质。① 永久；② 瞬时。 2. 磁铁：凡是带有磁性的物质。① 天然磁铁；② 人造磁铁。 3. 磁极：磁铁两端磁性最强的区域。 中部无磁性区域称中性区。 条形磁铁的磁极距末端L/12。 l
磁罗经课件
第一节 磁的基础知识
体现在磁罗经中为垂直磁棒对磁针的作 用；
O S l N
FS
r
FN
第一节 磁的基础知识
2M H1 2 l 2 3 r (1 2 ) r 2 l 当l r时，2 很小，则 r 2M H1 3 r
第一节 磁的基础知识
3.磁铁的磁轴垂直平分线上某点的磁场强度
M H2 3 r
第一节 磁的基础知识
地磁磁力线的方向：从南半球走向北半球的。 磁极的地理位置不是固定的，而是在缓慢变化着。 地磁极绕地理极约650年旋转一周。 根据测量，两磁极在地球表面的投影位置 是： 1950年 磁北极：72N， 96Ｗ；磁 南极：73S，156E； 1970年 磁北极：76N，101Ｗ； 磁南极：68S，140E。
磁罗经
Section 1. Magnetic compass
第三篇 船用磁罗经
第八章 船用磁罗经自差校正 第一节 磁的基础知识 第二节 船用磁罗经及方位仪 第三节 船用磁罗经自差原理 第四节 船用磁罗经自差测定与校正
第八章 船用磁罗经自差校正
自差产生的原因：由于受到船磁的作用 而使磁针不指向磁北而是指向地磁力与 船磁力的合力方向；
第一节 磁的基础知识
3.磁力
真空中， 1 ；空气中， 接近1；若采用电磁 系单位，c=1，r用厘米，F为达因，则
m1m2 F 2 r
第一节 磁的基础知识
三、磁铁的磁场强度 1.磁场强度H 大小： H
m 2 r
方向：单位正磁量的受力方向 2.磁铁的磁轴线延长线上某点的磁场强度
2M H1 3 r
第一节 磁的基础知识
特性： H：在地球空间罗经的指北力大小，取 决于H的大小；在磁极为零，在磁赤道 上最大； θ ：在水平面之下为正，水平面之上为 负；在磁北极为＋90°，在磁南极为 －90°；在地球上磁倾角为零的连线为 磁赤道，磁赤道到磁极间的区域称为磁 纬度；
第八章 第三节、磁罗经自差原理
•
+2 λH E´ λhHCOS（2MC +900）
λH
E 'λH H'
δE o
sin E sin( 2 90 E ) cos( 2 'E ) E' H H H
6) E 'λH力 E ‘λH指向2 ±90°， E ’>0, E ‘λH指向2 +90° E '<0, E 'λH 指向2 –90°
Zi Z
Y
若船向右舷倾斜，船上的软硬铁相对于倾斜 后的坐标系OXiYiZi的位置时不变的，软铁 系数和硬铁力与正平时相同，但磁化软铁的 力却为Yi和Zi; 对于倾斜后的坐标系OXiYiZi , 泊松方程为：
Xi '＝X＋aX＋cZi＋P Yi ' ＝Yi＋eYi＋Q Zi '＝Zi＋gX＋kZi＋R
2） A'λH 力
•
•
A 'λH力作用方向垂直于磁子午线，与 航向无关； A' > 0， A'λH指向东；A' < 0, A'λH指向 西。 A 'λH力大小和方向不 Nm 变，故产生恒定自差δA A’H tgδA＝ A'λH / λH =A' A'－恒定自差系数
H’
H A
• δA与航向关系：
•
•
λH
E 'λH H'
δE o
E 'λH产生自差δE：
sin E sin( 2 90 E ) cos( 2 'E ) E ' H H H
当δE较小时： δE＝E 'cos2 ' δE随2倍罗航向余弦关系变化， δE称为象限自差， E '称为象限自差系数。
磁北针指的是
磁北针指的是
磁北针是一种指南针，又称磁罗经。
磁北针的指北原理，就是利用地球的磁场效应。
地球磁场是一种恒定的、微弱的磁场。
地球上所有自然地理现象都与其有关，包括天文现象，如月亮的盈亏规律等。
磁北就是指以磁场为参照系,可以观测到地球在空间中相对于磁北极的位置。
m b针具有指南针和罗盘一样的功能辨别方向。
在我国古代天文学中，北为阳、南为阴；“磁极”指北极（南极洲）、南极（非洲）和赤道三个点；“磁极指南北半球中间一个点”，即北极点。
如果以北极点为起点，北向划一条直线可得赤道线为磁极。