지구 자기장 은 수평 자기력 , 복각 , 편각 으로 나타낼 수 있으며, 이를 지구 자기 3 33 요소라 한다.
어느 지점에서 지구 자기장 의 세기이다.
지구 자기장 의 수평 성분의 세기이다.
지구 자기장 의 연직 성분의 세기이다.
지구 자기장 의 방향이 수평면과 이루는 각이다.
지구 자기장 의 방향이 아래로 향하면 양(+ ++ )의 부호로, 위로 향하면 음(− -− )의 부호로 표기한다.
복각 은 지자기 북극 에서 + 90 ∘ +90\,^{\circ}+ 9 0 ∘ 이고, 지자기 남극 에서 − 90 ∘ -90\,^{\circ}− 9 0 ∘ 이며, 자기 적도 에서 0 ∘ 0\,^{\circ}0 ∘ 이다.
복각 의 크기는 0 ∘ 0\,^{\circ}0 ∘ 에서 90 ∘ 90\,^{\circ}9 0 ∘ 사이의 값을 가지며,
지자기 북극 과 남극 에 가까울수록 크고, 자기 적도 에 가까울수록 작다.
어느 지점에서 진북(지리상 북극) 방향과 지구 자기장 의 수평 성분 방향이 이루는 각이다.
진북 방향을 기준으로 수평 성분 방향이 서쪽으로 치우치면 W \mathrm{W}W 또는 음(− -− )의 부호로,
동쪽으로 치우치면 E \mathrm{E}E 또는 양(+ ++ )의 부호로 표기한다.
W \mathrm{W}W 나 E \mathrm{E}E 로 표기하는 경우 각도 뒤에 표기한다. 예를 들어, + 30 ∘ +30\,^{\circ}+ 3 0 ∘ 는 30 ∘ E 30\,^{\circ}\mathrm{E}3 0 ∘ E 로도 표기할 수 있다.
그림은 어느 지역의 전자기력 , 수평 자기력 , 연직 자기력 , 진북 방향을 나타낸 것이다.
이 지역에서 복각 , 편각 을 구하고 수평 자기력 과 연직 자기력 을 전자기력 과 비교해보자.
복각 은 지구 자기장 의 방향이 수평면과 이루는 각이다.
이 지역에서 지구 자기장 의 방향은 아래를 향하므로 복각 은 + 30 ∘ +30\,^{\circ}+ 3 0 ∘ 이다.
편각 은 진북(지리상 북극) 방향과 지구 자기장 의 수평 성분 방향이 이루는 각이다.
이 지역에서 진북 방향을 기준으로 지구 자기장 의 수평 성분 방향이 서쪽으로 치우쳐져 있으므로
편각 은 15 ∘ W 15\,^{\circ}\mathrm{W}1 5 ∘ W 또는 − 15 ∘ -15\,^{\circ}− 1 5 ∘ 이다.
복각 이 30 ∘ 30\,^{\circ}3 0 ∘ 이므로 전자기력 을 B BB 라 할 때,
연직 자기력 은 B × sin 30 ∘ = B × 1 2 = 1 2 B B \times \sin 30\,^{\circ} = B \times \frac{1}{2} = \frac{1}{2}BB × sin 3 0 ∘ = B × 2 1 = 2 1 B 이고,
수평 자기력 은 B × cos 30 ∘ = B × 3 2 = 3 2 B B \times \cos 30\,^{\circ} = B \times \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3}}{2}BB × cos 3 0 ∘ = B × 2 3 = 2 3 B 이다.
1번 문항 정답 및 해설 보기
정답: $2$
ㄱ. 복각 은 지구 자기장 의 방향이 수평면과 이루는 각이다.
이 지역에서 지구 자기장 의 방향은 아래를 향하므로 복각 은 + 60 ∘ +60\,^{\circ}+ 6 0 ∘ 이다. (X)
ㄴ. 복각 이 60 ∘ 60\,^{\circ}6 0 ∘ 이므로 전자기력 을 B BB 라 할 때,
수평 자기력 은 B × cos 60 ∘ = B × 1 2 = 1 2 B B \times \cos 60\,^{\circ} = B \times \frac{1}{2} = \frac{1}{2}BB × cos 6 0 ∘ = B × 2 1 = 2 1 B 이다.
그러므로 전자기력 은 수평 자기력 의 2 22 배이다. (O)
ㄷ. 편각 은 진북(지리상 북극) 방향과 지구 자기장 의 수평 성분 방향이 이루는 각이다.
이 지역에서 진북 방향을 기준으로 전자기력 의 수평 성분 방향이 동쪽으로 치우쳐져 있으므로
편각 은 20 ∘ E 20\,^{\circ}\mathrm{E}2 0 ∘ E 또는 + 20 ∘ +20\,^{\circ}+ 2 0 ∘ 이다. (X)
따라서 정답은 2 22 번이다.
2번 문항 정답 및 해설 보기
정답: $1$
ㄱ. 복각 은 지자기 북극 에 가까울수록 커지므로 A \mathrm{A}A 에서가 B \mathrm{B}B 에서보다 크다. (O)
ㄴ. 연직 자기력 은 전자기력 × sin \times \sin× sin (복각 )과 같다.
이때 복각 은 A \mathrm{A}A 에서가 B \mathrm{B}B 에서보다 크며, 전자기력 또한 A \mathrm{A}A 에서가 B \mathrm{B}B 에서보다 크므로
연직 자기력 은 A \mathrm{A}A 에서가 B \mathrm{B}B 에서보다 크다. (X)
ㄷ. 편각 은 진북(지리상 북극) 방향과 지구 자기장 의 수평 성분 방향이 이루는 각이다.
B \mathrm{B}B 에서 진북 방향을 기준으로 지구 자기장 의 방향은 서쪽으로 치우쳐져 있으므로
전자기력 의 수평 성분 방향 또한 서쪽으로 치우쳐져 있음을 알 수 있다.
그러므로 B \mathrm{B}B 에서 편각 은 음(− -− )의 값을 갖는다. (X)
따라서 정답은 1 11 번이다.