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Campo geomagnetico |
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Terra può essere considerato come un dipolo magnetico (dipolo magnetico), una delle posizioni estreme vicino il Polo Nord geografico, un'altra pole prossimità del Polo Sud geografico. Da questi due poli della linea immaginaria (asse magnetico) e l'asse terrestre di rotazione attorno ad un grado di inclinazione 11.3. Le cause del campo magnetico terrestre possono essere spiegati con il principio generatore. Il campo magnetico terrestre si estende per migliaia di chilometri nello spazio a formare piombo bobina magnetico terrestre (magnetosfera). Per la Terra, l'anello magnetico della Terra, con barriera di vento solare di particelle cariche ruolo trascinato. Magnetosfera terrestre nella zona giorno (lato diurno) dalla forza di impatto di particelle cariche sono spremuti, aree scure sulla terra (retro eliografica) è esteriormente. (Le immagini non sono in scala.)Contorno Campo magnetico e campo magnetico cambia nel campo magnetico comprende due parti fondamentali. Il campo magnetico è sostanzialmente la parte principale del campo magnetico terrestre, origine in all'interno della Terra, relativamente stabile, è parte del campo magnetico statico. Modifica campo magnetico include una varietà di cambiamenti a breve termine nel campo geomagnetico, avvenuta principalmente in l'interno della Terra, è relativamente debole. Modificando il campo magnetico terrestre può essere divisa in due grandi cambiamenti cambiamento calma e tipo disturbo. Marcia, navigazione con campo magnetico terrestre è orientata sul ruolo della bussola. Si potrebbe anche basare la distribuzione del campo magnetico sul terreno alla ricerca di caratteristiche minerarie. Le variazioni del campo magnetico può influenzare la propagazione delle onde radio. Attività delle macchie solari dal disturbo magnetico locale si verifica quando una forte comunicazione, a lunga distanza sarà gravemente colpito, o addirittura interrotto. Se non vi è alcun campo magnetico, emessa dal sole forte flusso di particelle cariche (di solito chiamato vento solare), non sono influenzati dal campo magnetico della deflessione e terra diretta. In questo particelle ad alta energia che bombardano la composizione dell'atmosfera terrestre non può essere quello che è oggi, la vita non esisterebbe. Quindi questo campo geomagnetico top "ombrello" per noi è importante. Intensità di campo magnetico è di circa 500-600 milligauss è 5-6 * E-5 Tesla Scoperta Campo geomagnetico Cinese Dinastia Song scienziato Shen Kuo (1034 - 1094) scrisse nel corso dell'anno 1086, "che", la prima declinazione documentata "Fang (Warlock) a magnete rettifica Feng, è in grado di guidare, e quindi spesso micro-est , Sud incompleto anche. " Shen Kuo fu il primo dal livello di teoria per studiare il fenomeno magnetico di polarizzazione di persone. La proposta teoria più sistematico originale è britannico Gilbert. Nel 1600 è stato con il "magnete", un libro, il momento in cui molti fatti circa la natura del magnete sono messo giù, ma creativamente fatto un esperimento punto di riferimento: un magnete naturale fatto di un grande mulino a sfere magnetiche, con un piccolo filo piccolo ago fatta incernierato, collocato vicino alla sfera magnetica, sfera magnetica in cui una varietà di comportamenti trovato un piccolo ago con noi sulla terra per vedere esattamente lo stesso il comportamento della bussola. Gilbert piccolo ago con una matita di ardesia per segnare un punto disposte in linee, dipinse molti meridiano, meridiano, sia con la Terra, ma anche un equatore, un piccolo ago all'equatore è parallelo alla sfera. Pertanto, Gilbert ha proposto una teoria: che la Terra stessa è un enorme magnete, il meridiano magnetico si intersecano in due estremità opposte della terra su quel palo. Origine del campo geomagnetico Campo magnetico della Terra è il motivo non ci è noto, generalmente considerato dal flusso di ferro liquido nel nucleo della Terra causato. L'ipotesi è la "teoria della dinamo." Più rappresentativo Nel 1945, il fisico El Inca MHD generatore secondo il principio che quando il nucleo esterno liquido nei primi deboli sport di campo magnetico, come generatore MHD, producendo corrente, il campo magnetico e il campo magnetico è debole in modo che l'originale migliorata, in modo che il campo magnetico interagisce con il campo della materia nucleare, in modo che il campo magnetico debole originale continuamente rafforzata. Il consumo di calore per attrito, ad un certo grado di campo magnetico per stabilizzare la formazione di campo magnetico presente della terra. Un'altra ipotesi è che Materiale ferromagnetico a 770 ℃ (temperatura di Curie) di alta magnetica scomparire completamente. Nello stato di alta temperatura in formazioni geologiche profonde, ferro sarà soddisfare e superare il punto di rendere il liquido stesso non potrà mai essere formato il campo magnetico terrestre fusione. L'applicazione di "fenomeni magnetico elettrico essenza" fai spiegare che in conformità con i risultati dello studio della fisica, ad alta temperatura e ad alta pressione nella materia, i suoi elettroni atomici atomici vengono accelerati fuga verso l'esterno. Pertanto, le temperature core a 6000K e 3,6 milioni ambienti atmosfere hanno un sacco di fuga elettroniche fuori del mantello è formato tra il livello di carica negativa. Secondo la teoria elettromagnetica di Maxwell: Elettrico magnetismo crudo, magnetico motional elettrico. Pertanto, per la formazione di magnetico polo nord della Terra, richiede necessariamente la formazione di rotazione del campo elettrico, e il manto di rotazione terrestre provocherà inevitabilmente rotazione strato caricato negativamente, cioè la rotazione campo elettrico negativo, il campo magnetico di conseguenza. Geomagnetico origine origine del campo geomagnetico principale Uno dei problemi fondamentali geofisica. Dal 1600 il britannico Gilbert (W.Gilbert) che "La Terra è un magnete enorme" ha cominciato, la speculazione circa l'origine del campo magnetico terrestre è stato quasi 400 anni di storia, ma non è stato ancora risolto in modo soddisfacente. Una breve storia della parte principale del campo magnetico lungo l'asse di rotazione se una sfera magnetizzata approssimativa uniforme nella direzione del campo magnetico. Pertanto, "ha detto il magnete permanente" è diventato il campo magnetico provoca la congettura prima e più naturale. Quando geofisici proposti nucleo può essere fatto di ferro, nichel e altra composizione materiale ferromagnetico, quando tale speculazione sembra essere supportata. Tuttavia, molto più che la temperatura del ferro interno Curie punto della Terra (vedi magnetismo delle rocce), per cui questa ipotesi non può essere stabilita. Poi qualcuno ha tentato di vivere la terra mediante la rotazione di effetto magnetico rotante, corrente e temperatura e altri effetti fisici corrente per spiegare campo magnetico terrestre indotta, ma la sua grandezza è abbastanza lontano. Ad esempio, secondo effetto giromagnetico, poiché la rotazione della Terra è di circa 10-10 magnetizzazione gruppo elettromagnetico ottenuto, anziché da un campo magnetico uniforme e magnetizzazione della magnetizzazione della sfera di circa 7,2 × 10-02 settembre ordini di grandezza inferiore. Vista dalle leggi della fisica non si può trovare la risposta qui, alcune persone hanno cominciato a esplorare nuove regole. 1947 fisico britannico Blackett (PMSBlackett) ha trovato che, quando la determinazione del sole, virgo 78 stella e pianeta celeste tre momento angolare del momento magnetico M e P soddisfano la relazione, dove G è la costante gravitazionale, c è la velocità della luce , β è una costante proporzionale di circa 0,25. Blackett ha messo questa relazione concepita come una nuova legge della fisica, come la spiegazione dell'origine del campo magnetico terrestre, conosciuta come la "grande svolta da dire." A causa di tre corpi celesti supportano l'ipotesi che una volta ha suscitato preoccupazione diffusa. A conferma di questo risultato, Blackett progettato uno strumento di misurazione del campo magnetico debole con elevata sensibilità, ma i risultati sono negativi, così Blackett rinuncio sua ipotesi. Generatore autoeccitato dice Contemporaneamente con la speculazione di cui sopra è il "generatore autoeccitato, ha detto." 1919 Larmor (J.Larmor) proposto per primo il fluido conduttivo di rotazione del motore per mantenere la possibilità di auto-eccitazione, il campo magnetico che è circa l'origine del primo generatore autoeccitato tale concetto. Mentre l'esposizione più sistematica, è la fine del 1940 e primi anni 1950 da parte del El Sussex (WMElsasser), Parker (ENParker) e Brad (ECBullard), che ha completato, chiamato El Inca - Parker Modelli e processi Brad. Con le applicazioni informatiche su larga scala, in modo che i calcoli MHD più complessi diventano una realtà. Scoperto alla fine del 1960, il processo di Brad è instabile. Questo fa si è ritenuto molto promettente ", ha detto generatore autoeccitato" in caso di crisi. Fino al 1970 il campo geomagnetico Anni, Lilly (FEMLilley) Corretto Brad processo schemi di movimento, il che rende la stabilità del "generatore autoeccitato ha detto," ancora una volta ha reso possibile. 1960 paleomagnetiche dati confermano il campo magnetico terrestre durante i lunghi periodi geologici subito diversi annullare il fatto che il campo magnetico della storia in avanti e inversione di polarità non mostra che la polarità è più unico. Questo è in aggiunta a "generatore autoeccitato dire", altre ipotesi sulle cause delle geomagnetico difficili da spiegare. La Terra ha un campo magnetico nei corpi celesti non sono speciali, almeno nove pianeti del sistema solare, Giove, Mercurio e il campo magnetico della Terra ha un campo magnetico interno simile. Sole e molte stelle dispone anche di un campo magnetico. 60 a 70 anni lo studio di Parker dimostra che l'origine del modello di campo magnetico terrestre può applicarsi anche ad altri corpi celesti. Di conseguenza, è ora considerato "generatore autoeccitato ha detto," è quello di spiegare le cause di geomagnetiche teorie più promettenti. Nell'ambito del principio di base di fluidi idee di ricerca di dinamica magnetica è fluido conduttivo e interazione magnetica dei campi magnetici e come modificare lo stato originale del movimento, che è "generatore autoeccitato dice" base. Fluido conduttivo e campi magnetici È il campo elettromagnetico in equazioni matematiche ed equazioni del moto del giunto idraulico. Muove in un fluido conduttivo campo magnetico, secondo la legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica, con il moto del fluido nel circuito in cui la forza elettromotrice indotta. Se i conduttori sono ideali conducibilità infinita del conduttore, la corrente indotta sarà infinito, che è ovviamente impossibile. Se uno qualsiasi del flusso magnetico nel ciclo continuo movimento, le linee del campo magnetico con il movimento fluido necessariamente, se le linee del campo magnetico saldamente attaccati mediante un fluido. Questo fenomeno è noto come il campo magnetico dell'effetto "congelamento", che il campo magnetico e il fluido completamente congelare. Allora l'equazione soddisfatta dal campo magnetico è detta "equazione congelare". Quando la conducibilità del fluido è limitata, salvo costantemente Joule dissipazione di calore, il campo magnetico continuerà da forte a debole proliferazione regionale regionale. Pertanto, in generale, ben accolta dal fluido conduttivo effetto congelamento del controllo di campo magnetico, a sua volta, ha continuato a diffondersi. Poi soddisfare l'equazione chiamata "equazione di congelamento di diffusione." Congelamento e diffusione due effetti, oltre alla conducibilità (λ) relativo, ma anche con la velocità del fluido (v) e la scala (L) correlate. Nella meccanica dei fluidi elettromagnetiche, definite costanti adimensionali per la viscosità magnetica. RM >> 1, il fluido nel effetto freezing sarà il principale; RM << 1, i fenomeni di diffusione prevarrà. Poiché la presenza di un campo magnetico, le equazioni del moto dei fluidi, in aggiunta alla forza esistente, aumenterà anche la forza elettromagnetica. Equazione del moto e media accoppiamento magnetico è la forza elettromagnetica. Fluido conduttore in un campo magnetico, la corrente indotta, cambiando così il campo magnetico originale. Se il movimento correttamente, è possibile mantenere un campo magnetico stabile. Questo processo è generalmente come generatore, il fluido conduttivo è equivalente alla bobina del generatore, il campo magnetico così il mantenimento di questa ipotesi è chiamato "detto generatore." Naturalmente, oltre a questa semplice somiglianza, i due processi sono completamente differenti. Nel corso del fluido magnetico, e il campo magnetico dovuto al movimento del giunto, le equazioni elettromagnetiche di equazione del moto del fluido e diventeranno equazioni non lineari. Finora per risolvere un tale complesso equazioni non lineari è ancora difficile. Questo è di solito il movimento e l'accoppiamento magnetico come una perturbazione stesse risolvendo le equazioni del moto e le equazioni elettromagnetiche. Poi due equazioni rimangono equazioni lineari, corrispondenti alla equazione della "generatore" è chiamato "generatore lineare." Vita di Se il campo magnetico generato nel nucleo è decadimento libero dopo eccitazione, dal tempo di decadimento di circa 104 anni. Ma paleomagnetismo è stato rilevato magnetici antiche rocce vicino all'età 109 anni, che mostra la vita del campo magnetico ben oltre il suo tempo di decadimento libero. Al fine di mantenere una tale lunga vita del campo magnetico terrestre, per continuare a fornire energia per compensare la perdita di calore Joule. Fonti di energia nucleo della Terra, e come fornire l'energia per mantenere una lunga campagna per ottenere un campo magnetico stabile, è un generatore, ha detto due domande fondamentali a cui rispondere. La conducibilità del nucleo è la più alta conducibilità dell'interno della Terra, che è di circa 3 × 10-6 emu. Non-dipolo componenti del campo geomagnetico ovest deriva che ha campo non dipolare relativa al movimento sorgente mantello, e la velocità dell'ordine di 20 km all'anno. Questo fenomeno geologico che è stata confermata dal movimento della crosta solida alta cinque medi, quindi dalla perdita di calore Joule e considerazioni fisiche livello di attività, il nucleo liquido è il più favorevole posto geomagnetico dinamo. Generatore di immagini energia secondo i principi fondamentali fluidi magnetici noti di fluidodinamica, il processo di conversione dell'energia generatore è la conversione di energia cinetica e l'energia, il mezzo conversione è forza elettromagnetica. La forza elettromagnetica che agisce contro il movimento fornirà sistema energetico, parte di perdita di calore Joule per compensare i sistemi rimanenti per aumentare l'energia magnetica nucleare e di energia elettromagnetica, cambiando così il trasporto esterno fuori campo magnetico nucleare e nucleare. Questo processo può equazione: Rappresentanza. Destra per l'equazione forza elettromagnetica, dove j è la densità di corrente; (integrazione dell'intero nucleo liquido) rappresentano il movimento (V) contro la forza elettromagnetica effetto; WH è l'energia magnetica nucleare liquido totale; Jσ il nucleo liquido del tasso di perdita di calore Joule; FE per l'unità di tempo attraverso la superficie del nucleo liquido verso l'esterno, trasporto di energia elettromagnetica. Per i generatori stabili, nucleari e il campo magnetico esterno non cambia con il tempo, l'equazione diventa: Jσ = AH, Vale a dire la forza elettromagnetica che agisce contro la mozione tutta l'energia fornita dal calore Joule per compensare le perdite. L'energia cinetica della forza fornita dal modo. In aggiunta alla forza generata movimento forza elettromagnetica esterna, principalmente gravità e pressione idrostatica, fluidodinamica nucleare equazione di conversione dell'energia è:, |
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