发电机理论

发电机理论发电机原理(英语:Dynamo theory)是一个关于天体磁场的假说,在1940年后期物理学家W.M.Elsasser提出。他表示要诱发磁力线的产生,需要三个条件:

  1. 大量可导电的金属液体,如熔融的铁液
  2. 地球的自转
  3. 热与化学成分的对流作用
导电流体在科里奥利效应下的流动形成多个卷状物,所产生的磁场如图所示[1]

[2]

地球磁场是由于地球外核中熔融的对流以及整个行星自转的科里奥利力作用造成的。由于地球内部的热能由核衰变造成,越往地球内部温度愈热,外部较凉,因此基本上地球内部会有热对流产生,也就有物质的传递,但铁镍合金的成分会随着温度的改变而改变,因此它的化学成分也有变化,也会造成对流的现象。金属液体对流加上地球自转所产生的科氏力也会形成卷状的电流。[2] 当导电流体流经已形成的磁场时,会产生电磁感应及其磁场。感应磁场对原磁场有补偿作用,如此一来可维持自身电力的发电机就形成了。类似的磁场在太阳(含有等离子体)、金星等天体上也存在。发电机被认为是地球磁场以及水星木星行星磁场的来源。

近2000年时法国国家科学中心利用一个大型圆筒状仪器,内装有150升的液态钠,圆桶两端转不同方向模拟地核旋转,直到2006年在高温、高速旋转中第一次看到诱发出的磁场,并且有趣的是,每隔一段时间,诱发的磁场磁极方向会改变。在1995年地球物理学家Gary A. GlatzmaierPaul H. Roberts便提出了理论模型(Glatzmaier―Roberts model),并利用电脑模拟重建地球磁场的强度、磁极特性及自发性反转。这些实验与电脑模拟的结果,基本上跟我们在地球对地磁的一些观察是有关连的。[2]


参见

参考资料

  1. ^ How does the Earth's core generate a magnetic field?. USGS FAQs. United States Geological Survey. [2013-10-21]. (原始内容存档于2015-01-18). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 龚慧贞. 行星磁場的形成. 台湾网络科教馆. [2024-04-21]. (原始内容存档于2024-04-21).