Если установить магнитный компас на судне, построенном целиком из немагнитных материалов, то картушка компаса установится линией NS в плоскости магнитного меридиана. В этом случае для определения по компасу истинных направлений достаточно исправить его показания магнитным склонением, выбранным с навигационной карты. Однако корпус и механизмы современного морского судна изготовляются из ферромагнитных материалов, которые обладают свойствами твердого и мягкого в магнитном отношении железа. Намагнитившись в магнитном поле Земли, судовое железо образует магнитное поле судна, которое искажает поле Земли. Поэтому картушка компаса, установленного на судне, показывает не магнитный меридиан, а компасный меридиан.
Компасным меридианом называется след от сечения плоскости истинного горизонта вертикальной плоскостью, проходящей через линию NS картушки компаса.
Угол, составленный компасным и магнитным меридианами, называется девиацией магнитного компаса.
Использование магнитного компаса на судне усложняется тем, что его девиация не является величиной постоянной, а изменяется в процессе плавания от ряда причин и, в частности, от перемены судном курса и магнитной широты. Действительно, твердое в магнитном отношении судовое железо, намагнитившись при постройке судна, приобретает постоянный магнетизм и действует на картушку магнитного компаса некоторой постоянной по величине силой. При изменении судном курса эта сила вместе с судном изменяет свое направление относительно магнитного меридиана и поэтому на разных курсах вызывает неодинаковую по величине и знаку девиацию. Мягкое же в магнитном отношении судовое железо при перемене судном курса перемагничивается, так как оно при этом изменяет свое положение относительно вектора напряженности магнитного поля Земли. Следовательно, на различных курсах судна мягкое судовое железо действует на картушку компаса не постоянной, а переменной по величине и направлению силой и также вызывает неодинаковую девиацию.
Твёрдые в магнитном отношении материалы обладают сильно выраженной удерживать в себе остаточную намагниченность (целеродистые и хромистые стали, стали с большим содержанием кобальта).
Мягкие в магнитном отношении материалы почти не обладают удерживать в себе остаточную намагниченность (судостроительная сталь, железо «Армса», сплав «Пермолой»).
При перемене судном магнитной широты изменяется напряженность магнитного поля Земли и намагниченность мягкого судового железа, что также является одной из причин изменения девиации.
Величина девиации зависит также от места установки компаса на судне. На современном морском судне девиация путевых компасов может достигать 90°. При большой величине девиации магнитный компас становится практически непригодным для использования его в качестве курсоуказателя. Действительно, при значительной напряженности магнитного поля судна в том месте, где установлен компас, магнитное поле Земли может оказаться на некоторых курсах почти полностью компенсированным магнитным полем судна. В этом случае картушка компаса окажется в состоянии безразличного равновесия, и компас перестанет работать. Поэтому магнитные компасы имеют специальные устройства, при которых компенсируют магнитное поле судна в месте установки компаса, или, как принято говорить, уничтожают девиацию компаса. Полностью уничтожить девиацию не представляется возможным, поэтому после ее уничтожения приходится вычислять таблицу остаточной девиации, которой пользуются для исправления показаний магнитного компаса.
Для определения направления движения проводника в магнитном поле можно пользоваться правилом левой руки, которое формулируется следующим образом:
Если расположить левую руку так, чтобы магнитные линии пронизывали ладонь, а вытянутые четыре пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление движения проводника.
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, зависит как от тока в проводнике, так и от интенсивности магнитного поля.
Основной величиной, характеризующей интенсивность магнитного поля, является магнитная индукция В. Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл=Вс/м2).
О магнитной индукции можно судить по силе действия магнитного поля на проводник с током, помещенный в это поле. Если на проводник длиной 1 м и с током 1 А, расположенный перпендикулярно магнитным линиям в равномерном магнитном поле, действует сила в 1 Н (ньютон), то магнитная индукция такого поля равна 1 Тл (тесла).
Магнитная индукция является векторной величиной, ее направление совпадает с направлением магнитных линий, причем в каждой точке поля вектор магнитной индукции направлен по касательной к магнитной линии.
Сила F, действующая на проводник с током в магнитном поле, пропорциональна магнитной индукции В, току в проводнике I и длине проводника l, т. е.
F=BIl.
Эта формула верна лишь в том случае, когда проводник с током расположен перпендикулярно магнитным линиям равномерного магнитного поля.
Если проводник с током находится в магнитном поле под каким-либо углом а по отношению к магнитным линиям, то сила равна:
F=BIl sin a.
Если проводник расположить вдоль магнитных линий, то сила F станет равной нулю, так как а=0.
