為什么會產生磁場,磁場是怎么產生的呢

假設地球本身是導體,地球會“穿越”磁場,感應電流 。當這些電流在導體中運動時,就會產生磁場,這就是所謂的“發電機機制” 。磁場也可以通過在線圈周圍施加直流電來產生 。這些循環電流就像螺線管上的電線 。一旦電流在其中形成定向運動,就會產生磁場 。首先,在太陽系誕生初期,猛烈的太陽風會產生比現在強得多的磁場 。
地球為什么會有磁場?

為什么會產生磁場,磁場是怎么產生的呢


我們知道地球本身就像一塊“大磁鐵”,這個大指的是個頭大,而不是磁場強度強 。地磁場本身是很弱的,大概是25-65微特斯拉,即1特斯拉的十萬分之一,作為比較,冰箱磁鐵的典型數值是5毫特斯拉,即1特斯拉的千分之一量級 。太陽黑子的典型磁場強度是0.3特斯拉,核磁共振的磁場強度是1.5-3特斯拉,物理實驗中用的超導磁鐵可以達到3-8特斯拉,之所以要用超導磁鐵,是因為需要太強的電流才能產生這么強的磁場 。
如果是用正常導體的話,由于導體的電阻不是零,導線會因為產生太多的熱量而熔化,地球磁場的來源很復雜,細節很多,目前還沒有最后定論 。根據我了解到的信息,大致講一下這里的思路,地磁場可以保護地球免受太陽風中帶電粒子的撞擊 。在太陽系的早期,地磁場很弱,而太陽風很強,首先在太陽系誕生的早期,猛烈的太陽風會產生比現在強的多的磁場 。
地球在軌道上運動,會受到這些磁場的作用,假設地球本身是個導體的話,地球就會因為“穿過”磁場而感生出電流,這些電流在導體中動起來,是會產生磁場的,這就是所謂“發電機機制” 。問題是:地球為什么會是個導體?我們知道地球的半徑是6370公里,其中鐵合金存在的區域是最里面的3400公里,地球的最中心是一個固態的(鐵)核,半徑有1220公里,溫度高達6000開爾文,之外是個液態區域,液態區域的外面是地幔,溫度是3800開爾文 。
由于地幔和地核之間巨大溫差的存在,液態鐵會在溫度的驅動下產生對流,即熱的液體上升往冷的地方浮,而冷的液體下降往地球中心沉,同時地球本身還在自轉,在科里奧利力的作用下,液態鐵會“旋轉”起來,形成“環流” 。這些環流就像螺線管上的電線,一旦電流在其中形成定向運動就會產生磁場,為了維持地球的磁場,就必須維持液態鐵中的電流,必須與電流的“歐姆損耗”抗衡 。
這里又是地核與地幔之間的溫度差提供了驅動作用,從微觀的角度說溫差電效應會順著溫度的梯度建立溫差電勢,現在維持地核與地幔之間的溫度差就成了維持地磁場的關鍵 。首先地球的核心是熱源,除了地核之外的物體下落到地核本身可以提供引力能外,地核還存在放射性元素,天然放射性為地核維持高溫提供了主要的能源,地球上的主要天然放射性同位素,半衰期基本上都是十億年數量級 。
磁場是怎么產生的呢,會不會是熱能產生的?
為什么會產生磁場,磁場是怎么產生的呢


【為什么會產生磁場,磁場是怎么產生的呢】這個問題在高中物理教材中已經講清楚了:靜電場在靜電荷周圍,運動電荷或變化電場產生磁場 。電場線從正電荷到負電荷是開放的;磁場從北極到南極是自動閉合的 。每一個磁性原子(鐵、釹、鎳……)都是一個小磁鐵,被強磁場磁化后成為永久磁鐵 。永磁體受熱時,其磁性會減弱或消失,在線圈周圍施加直流電也能產生磁場 。

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