Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты » Магнитное поле Земли
Количество просмотров: 13920
Комментарии к статье: 7


Магнитное поле Земли


Магнитное поле Земли похоже на магнитное поле гигантского постоянного магнита, наклоненного на угол в 11 градусов к оси ее вращения. Но здесь существует нюанс, суть которого заключается в том, что температура Кюри для железа составляет всего 770°C, тогда как температура железного ядра Земли значительно выше, и только на его поверхности составляет порядка 6000°C. При такой температуре наш магнит никак не сумел бы удержать свою намагниченность. Значит, поскольку ядро нашей планеты не магнитное, земной магнетизм имеет иную природу. Итак, откуда же берется магнитное поле Земли?

Как известно, магнитные поля окружают собой электрические токи, поэтому есть все основания предполагать, что циркулирующие в расплавленном металлическом ядре токи — это и есть источник земного магнитного поля. Форма магнитного поля Земли действительно подобна магнитному полю витка с током.

Величина измеренного на поверхности Земли магнитного поля — около половины Гаусса, при этом силовые линии как-бы выходят из планеты со стороны южного полюса и входят в ее северный полюс. При этом по всей поверхности планеты магнитная индукция изменяется от 0,3 до 0,6 Гаусс.

Магнитное поле Земли

Практически наличие у Земли магнитного поля объясняется динамо-эффектом, возникающим от циркулирующего в ее ядре тока, но это магнитное поле не является всегда постоянным по направлению. Образцы скальных пород, взятые в одних и тех же местах, но имеющие различный возраст, отличаются направлением намагниченности. Геологи сообщают, что за последние 71 миллион лет магнитное поле Земли разворачивалось 171 раз!

Хотя детально динамо-эффект не изучен, вращение Земли определенно играет важную роль в генерации токов, которые, как предполагается, являются источником магнитного поля Земли.

Зонд «Mariner 2», исследовавший Венеру, обнаружил, что у Венеры такого магнитного поля нет, хотя в ее ядре, как и в ядре Земли, содержится достаточно железа.

Разгадка состоит в том, что период вращения Венеры вокруг своей оси равен 243 дням на Земле, то есть динамо-генератор Венеры вращается в 243 раза медленнее, а этого не достаточно чтобы произвести реальный динамо-эффект.

Взаимодействуя с частичками солнечного ветра, магнитное поле Земли порождает условия для возникновения вблизи полюсов так называемых полярных сияний.

Северная сторона стрелки компаса — это магнитный северный полюс, который всегда ориентируется по направлению к географическому северному полюсу, практически являющемуся магнитным южным полюсом. Ведь, как известно, противоположные магнитные полюса взаимно притягиваются.

Земля представляет собой огромный магнит с двумя полюсами, который создает вокруг нее магнитное поле. Магнитное поле создается жидкометаллическим ядром планеты. Магнитные полюса не находятся точно в том же месте, что и географические полюса, более того, они перевернуты. Рядом с северным географическим полюсом находится южный магнитный полюс и наоборот. Магнитное поле Земли простирается до ста тысяч километров от планеты. Однако со стороны, обращенной к Солнцу, он сжимается солнечным ветром и для разнообразия удлиняется с другой стороны.

Тем не менее, простой вопрос: «как Земля получает свое магнитное поле?» - до сих пор не имеет однозначного ответа. Понятно, что генерация магнитного поля связана с вращением планеты вокруг своей оси, ибо Венера с подобным составом ядра, но вращающимся в 243 раза медленнее, не имеет измеримого магнитного поля.

Кажется правдоподобным, что от вращения жидкости металлического ядра, составляющей основную долю этого ядра, возникает картина вращающегося проводника, создающего динамо-эффект и работающего подобно электрическому генератору.

Конвекция в жидкости наружной части ядра приводит к ее циркуляции по отношению к Земле. Это значит, что электропроводящий материал перемещается относительно магнитного поля. Если он оказывается заряжен благодаря трению между слоями в ядре, то вполне возможен эффект витка с током. Такой ток вполне в состоянии поддерживать магнитное поле Земли. Масштабные компьютерные модели подтверждают реальность данной теории.

Компьютерная модель

В 50-е годы, в рамках стратегии «холодной войны», суда ВМС США буксировали чувствительные магнитометры по дну океана, в то время они искали способ обнаружения советских подводных лодок. В ходе наблюдений выяснилось, что магнитное поле Земли колеблется в пределах 10% по отношению к магнетизму непосредственно пород морского дна, имевших противоположное направление намагниченности. Получилась картина разворотов, происходивших до 4 миллионов лет назад, это было подсчитано калий-аргоновым археологическим методом.

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 

О сайте Электрик Инфо и авторах статей



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Почему шумят провода ЛЭП
  • Эффект Холла и датчики на его основе
  • Магнитная яма Николаева
  • Катушки индуктивности и магнитные поля
  • Изобретение Дедала: Подземные кладовые электричества
  • Магнитно-резонансный томограф (МРТ) - принцип работы
  • Эффект Бифельда-Брауна и другие электромагнитогравитационные эффекты
  • Магнетизм - от Фалеса до Максвелла
  • Всё о магнитострикции: влияние на трансформаторы и асинхронные двигатели
  • Правило буравчика, правила правой и левой руки в электродинамике
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

    Теория, Магниты, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Николай |

    Магнитное поле Земли оказывает очень серьезное воздействие на организм человека. И еще в ближайшее время должна произойти очередная инверсия магнитного поля Земли. Обязательным признаком начала инверсии служит уменьшение магнитной индукции геомагнитного поля, которая может снизиться в десятки раз по сравнению с нормой. Более того, магнитная индукция может упасть даже до нуля, и это состояние способно продержаться довольно долго, десятки лет, если не больше.

    Другой признак начала инверсии магнитных полюсов – изменение конфигурации геомагнитного поля, которое становится резко отличным от дипольного. По данным в мировой сети магнитных обсерваторий, магнитная индукция геомагнитного поля в целом убывает, причём гораздо быстрее, чем полагали учёные. За последние 150 лет она уменьшилась на 10–15%.

    В последнее время также очень участились землетрясения. За очень короткий период произошли сильные землетрясения на Гаити, Чили, Турции, Японии и т.д. Заметно возросло также количество вулканических извержений. Значительное повышение тектонической активности ученые связывают с тем, что существенную роль должна играть начинающаяся переполюсовка. Ведь если магнитные полюса задвигались значительно быстрее, это означает, что энергетика в ядре Земли стала значительно увеличиваться.

      Комментарии:

    #2 написал: Сер |

    А есть ли там это ядро? )

      Комментарии:

    #3 написал: Эдуард |

    Магнитное поле защищает Землю от проникновения частиц солнечной вспышки. Мы бы не смогли бы жить на Земле без магнитного поля. Полярные сияния - визуальное доказательство существования защитного щита. А вы знаете, почему стрелка компаса всегда указывает на север? Потому что его притягивает южный магнитный полюс. А как компас работает в южном полушарии? Для южного полушария стрелка компаса сбалансирована иначе, чем для северного полушария. Так что, если вы купите компас или компас в Центральной Европе, в Австралии он не подойдет именно вам. Я когда-то на этом обжегся. Однако есть компасы с так называемой глобальной стрелкой. Такие иглы работают по всему миру без ограничений. Да, еще перелетные птицы ориентируются в своих дальних путешествиях по магнитному полю Земли. Однако ученые еще не определили, по какой системе они ориентируются. Они предполагают, что магнитный узел - это сетчатка птичьего глаза или миниатюрный железный шар внутри птичьего уха.

      Комментарии:

    #4 написал: Сергей |

    Магнитное поле Земли распространяется в космос на расстояние до ста тысяч километров от нашей планеты. Он генерируется металлическим ядром планеты - твердое ядро ​​вращается на 1-3 градуса быстрее каждый год, чем полужидкая оболочка и остальная часть Земли, вероятно, поэтому создается магнитное поле Земли. Наибольшая доля элементов, формирующих магнитное поле приходится на железо, но еще один металл, который участвует в магнитном поле Земли, - это никель.

      Комментарии:

    #5 написал: александр лубяной |

    А где-же берёт энергию ядро которое, как вы говорите, вращается. Я абсолютно с вами согласен, что ядро расплавленное и вращается потому-что на него действует вращающееся магнитное поле солнца, вспоминаем закон Ленца и Фарадея, правила правой и левой руки, в замкнутом проводнике возникает Э.Д.С. если проводник, пересекает магнитное поле. Э.Д.С. вызывает поток тока, который преобразуется в тепло  а вокруг проводника, правило правой руки, образуется вращающееся магнитное поле, которое вращает расплавленное ядро, в результате чего вращается земля. НУ, В ООБЩЕМ ТАМ ЕЩЁ МНОГО ИНТЕРЕСНЫХ МОМЕНТОВ, КОТОРЫЕ ОБЪЯСНЯЮТ ЦИКЛИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА.  

      Комментарии:

    #6 написал: Сергей Сергеевич |

    Магнитное поле Земли или геомагнитное поле — это наведенное магнитное поле в определенном пространстве вокруг Земли, в котором действует магнитная сила, порожденная геодинамикой внутри Земли. Магнитное поле Земли распространяется на расстояние до ста тысяч километров от планеты. Однако на стороне, противоположной Солнцу, она сминается солнечным ветром и для разнообразия удлиняется с другой стороны. Это важное явление для защиты биосферы или земной жизни на поверхности. Измерения в рамках проекта Swarm показали тенденцию к ослаблению магнитного поля Земли, но не ясно, является ли это постоянным или временным явлением. Магнитному полю Земли может быть более 4 миллиардов лет, но есть споры о том, что оно могло сформироваться всего 3,5 миллиарда лет назад. Влияние Луны, вероятно, также играет роль в его поддержании. Магнитное поле Земли создает магнитосферу Земли. Многие другие космические тела, такие как Солнце, газовые гиганты, пульсары и т. д., имеют магнитосферу, но магнитосфера Земли лучше всего изучена из-за ее близости. На его форму сильное влияние оказывает солнечный ветер, оказывающий давление примерно 1,7 нПа с наветренной стороны. Это давит на магнитосферу, которая удаляется на расстояние около пяти земных диаметров (около 60 000 км). С другой стороны, магнитосфера расширяется в виде хвоста, простирающегося далеко за орбиту Луны. Граница между магнитосферой и межпланетным магнитным полем называется магнитопаузой. Магнитосфера Земли не позволяет большинству электрически заряженных частиц солнечного ветра достигать поверхности планеты. Заряженные частицы должны двигаться вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, магнитосфера выполняет защитную функцию, без которой жизнь на поверхности планеты была бы невозможна. Земля — лишь одна из двух планет с твердой поверхностью, обладающей собственным магнетизмом. Вторая планета — Меркурий, но поле Земли сильнее в 100 раз. Все газовые планеты-гиганты также обладают собственным магнетизмом, другие планеты земной группы обладают только индуцированным магнетизмом.

      Комментарии:

    #7 написал: Антон |

    Классическим методом измерения величины горизонтальной составляющей магнитного поля Земли является метод касательного компаса. В начале измерения катушку устанавливают так, чтобы ее плоскость совпадала с плоскостью магнитного меридиана и, следовательно, с направлением магнита. Когда через катушку начинает протекать электрический ток, на месте магнита создается магнитное поле, магнитная индукция которого дается векторной суммой магнитного поля Земли и магнитного поля, создаваемого катушкой. Задача основана на сравнении магнитной индукции Земли и индукции, искусственно наводимой так называемыми катушками Гельмгольца. Из знания «искусственного» магнетизма (или тока через катушки) и векторной суммы обоих магнитная индукция определяет значение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли в данном месте. За счет поля катушки, вектор магнитной индукции которого стоит перпендикулярно горизонтальной составляющей магнитного поля Земли, магнит отклоняется от своего исходного положения на некоторый угол φ и принимает новое положение равновесия, соответствующее направлению полной магнитной индукции. Угол отклонения стрелки от первоначального направления считывается пользователем с веб-камеры.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.