李宏静 邓晏 刘广伟 齐彬 李宝河 俱海浪

摘 要：存在于地球周围具有磁力作用的空间，称为地磁场。地球磁场和地球引力一样，是一个地球物理场，是地球内部的物理性质之一。地球的磁性，是地球上生命的保护伞，准确测量地磁场对震前预测、地质勘测等有着重要的意义。描述地磁可以由三要素导出，文章即介绍采用正切检流法测量地磁三分量。

关键词：地磁三分量；正切检流计法；亥姆霍兹线圈

地磁场的存在，是使得地球的生命体得以不断延续的重要原因之一[1]，然而，对于地磁的成因，至今却还没有统一的定论。地磁场的测量在指南、探矿、发电、预报自然灾害、解释自然现象等方面被广泛应用[2]，可见地磁场的测量是一项很重要的工作。本实验主要介绍用正切检流计法测量地磁三要素。

1 实验装置

实验构架如图1所示，它是由亥姆霍兹线圈、带角度盘的精密小磁针、电源、电流测量装置及导线组成[3]。

2 实验原理

本实验用正切检流计法测地磁三要素，即通过测量在亥姆霍兹线圈所产生的均匀磁场中，通过观察小磁针在亥姆霍兹线圈磁场与地磁分量磁场的共同作用下所偏转的角度，来计算出线圈磁场强度与地磁分量磁场强度的关系，来得出地磁的三要素[4]。

通电前，让小磁针指向与亥姆霍兹线圈的轴线垂直。这样当给亥姆霍兹线圈通电后，亥姆霍兹线圈的磁场方向与地磁的水平分量相互垂直。亥姆霍兹线圈中心的磁场可以用下式表示：