Величина магнитного поля земли в теслах: В японской лаборатории получено рекордно сильное магнитное поле, 19 сентября 2018 – аналитический портал ПОЛИТ.РУ

Прежде всего, о явно заниженной цифре индукции магнитного поля земли. Да и как мы ее измеряем, то есть не саму индукцию явно.

Мы измеряем реакцию рамки с током, угол ее поворота в магнитном поле земли.

Любой магнитометр построен на принципе измерения не напрямую, а косвенно по характеру лишь изменения значения напряженности, да и только на поверхности земли да возле нее в атмосфере и в ближнем космосе. Источника поля с конкретным максимумом мы не знаем. Мы измеряем всего лишь разницу величины поля в различных точках, причем градиент напряженности не слишком сильно изменяется с высотой. Никакие математические выкладки с определением максимума при использовании классического подхода не помогают.

Воздействие магнитного поля такого магнита на биологические объекты не более чем укус комара. Любое живое существо или растение постоянно находятся  под воздействием земного магнетизма куда более сильного.

Поэтому и не заметно явно действие неверно измеряемого поля.. 

Единицей напряженности геомагнитного поля () в системе Си является ампер на метр (А/м). В магниторазведке применялась и другая единица Эрстед (Э) или гамма , равная 10^-5 Э . Однако практически измеряемым параметром магнитного поля является магнитная индукция (или плотность магнитного потока) , где – магнитная проницаемость среды. Единицей магнитной индукции в системе Си является тесла (Тл). В магниторазведке используется более мелкая единица нанотесла (нТл), равная 10^-9 Тл. Так как для большинства сред, в которых изучается магнитное поле (воздух, вода, громадное большинство немагнитных осадочных пород), , то количественно магнитное поле Земли можно измерять либо в единицах магнитной индукции (в нТл), либо в соответствующей ей напряженности поля – гамма

На полюсах вертикальные составляющие магнитной индукции примерно равны 60 мкТл, а горизонтальные – нулю. На экваторе горизонтальная составляющая приблизительно равна 30 мкТл, а вертикальная – нулю.

Именно таким образом современная наука о геомагнетизме давно отказалась от основного принципа магнетизма, два магнита, расположенные  плашмя друг к другу, стремятся соединиться разноименными полюсами.  То есть, судя по последней фразе на экваторе силы (вертикальной составляющей), притягивающей магнит к земле нет!!!!!!!! Как и отталкивающей!!!!

Такие два магнита не притягиваются??????? То есть, нет силы притяжения, а есть сила растяжения?

 Нонсенс!

Зато на полюсах при таком расположении магнита она есть, но горизонтальная сила пропадает.

Причем разница всего-то в 2 раза, между этими составляющими!!!!!!!

Попросту берем два магнита и убеждаемся что , что при подобном положении магнит сначала разворачивает , а потом притягивает. Южный ПОЛЮС к северному ПОЛЮСУ!!!!

Приходится более углубленно взглянуть на проблему.  Возьмем, к примеру, основной в России учебник по земному магнетизму.

В нем говорится

Как видно из формул, за основу всех вычислений принимается  напряженность магнитного поля земли  или горизонтальная силовая составляющая..

Яновский Б. М. Земной магнетизм. Учебное пособие. Изд. 4-е, перераб. и до-полн. Под ред. В. В. Металловой. Л., Изд-во Ленингр. ун-та,
1978. с. 1—592.

Явно две стрелки находящиеся на одной оси  достаточно близко друг от друга, прежде всего, будут взаимодействовать друг с другом, и будут стремиться соединиться естественным образом, как показано на рисунке. Поэтому,  в результате как в случае с деклинатором, как угодно зафиксированным, так и в случае пары магнитных стрелок, отличие в угле поворота стрелок от меридиана в любую сторону: вверх- вниз, вправо-влево, покажет разницу в действии разворачивающей силы на обе стрелки и не будет функцией горизонтальной составляющей. Угол будет одновременно функцией магнитного склонения и наклонения, то есть именно разворачивающей силы, а не силы, тянущей к полюсу.  Таким именно образом данную силу измерить невозможно. Получается, что разница в угле наклона стрелок есть высотная зависимость и никакая другая.

К примеру, инклинатор – измерение магнитного наклонения, произвели измерения угла между плоскостью поверхности земли в направлении магнитного меридиана.

Никакое измерение разворачивающего момента в плоскости земли не покажет действие этой силы и только измерение в перпендикулярной ей плоскости покажет ее.   Но по странности как раз этого и не делается.
по крайней мере о таком измерении примеров в литературе не встречается.

Если цель только вариации напряженности отметить это одно дело, и совсем другое разговоры о силе магнитного поля земли. Необходимо, как минимум, подвесить такой магнит(эталонный) за один полюс и измерить вес магнита, сравнивая этот вес с  ненамагниченным образцом. Разница в весе покажет притягивающую к полюсу земли силу.

То есть измерений необходимо производить два!  Одно с магнитом расположенным плашмя к поверхности земли(опять же взвешивать!!!!). А другое измерение делать с магнитом, подвешенным за один из полюсов в соответствии  с полушарием земли.  Тогда совместив эти два измерения с измерением вращающих моментов по вертикали и горизонтали и динамики на эталонных магнитах (с учетом времени успокоения прибора) можно получить действительные значения силы притяжения магнита.

Основной вопрос к метрологии.

Ускорение свободного падения намагниченных тел!!!!!!!!!!!!!

А ведь до сих пор этим вопросом никто и заниматься не желает!!!!!

На предлагаемой странице приводятся описания и схемы практически всех известных приборов магнитометров.

http://detect-ufo.narod.ru/pribor/magnitometr/index.html#holl

ни один их указанных непосредственно не измеряет силы притяжения, и в том числе не определяет южный или северный полюс магнита подвергается исследованию.  Собственно вектор направления магнитного поля есть вектор, указывающий на максимум или минимум измеряемой величины в зависимости от угла направления датчика, но никак не вектор магнитной индукции в соответствии с определением..

К примеру, магнитометр на основе датчика Холла покажет на середине магнита нулевую напряженность и одинаковые показания на концах магнита, но конкретных полюсов определить не даст.

Да и что может показать такой магнитометр, если он априори находится в магнитном поле земли, только вариацию (зависимость тока в датчике от близости полюса и от угла поворота). Причем для пробного магнита, эталонного, действие земли этим магнитом нивелируется, сводится на нет, поскольку сам магнит по сути вблизи действительно оказывается (не по силе, а по физическому эффекту создаваемому в материале) эффективней этого земного  поля, в котором он уже находится.

Такой подход к измерениям  наталкивает на мысль: а вообще правомерно ли утверждение о том, что мы знаем расположение полюсов на нашем светиле-солнце и тем более вроде как бы и уже доказанный факт, что солнце имеет полную инверсию полюсов в течении 22-х летнего цикла.

По крайней мере методы измерения при помощи солнечного магнитометра http://slovari.yandex.ru/~%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B8/%D0%91%D0%A1%D0%AD/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%20%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9/

не дают оснований для этой гипотезы, выдвинутой  в работе

Ко всему хочется отметить что не смотря на явные упущения в методике измерения силы действия магнитных полей(явно на много заниженных), инверсия магнитного поля солнца несомненно бы сказалась на параметрах  орбиты не только земли, но и других планет солнечной системы. По одной только причине:

Взаимное отталкивание                                        взаимное притяжение.

Наиболее естественным является взаимное притяжение, которое, скорее всего, компенсируется  энергией выбросов и излучения  солнца.

Отталкивание магнитных полей должно сопровождаться увеличением диаметра орбиты земли, чего не происходит. Следует учесть, что стабильность орбит в солнечной системе обеспечивается гироскопическим эффектом вращения планет вокруг солнца. А механизм этого вращения до сих пор не выяснен.

Как можно измерить напряженность поля в точке, если ты находишься в этой точке вместе с измерительным прибором. Как можно измерить скорость потока, находясь внутри потока. Вывод – невозможно без репера. Или опоры. Именно с этим связано неверное понимание абсолютности современных эталонов магнитных характеристик: Индукция, магнитный  поток и магнитный момент. Любой прибор будет измерять только изменение от точки до точки, если не учитывает действие силы на саму опору.

То есть если корабль в море в отсутствии видимости берегов и приборов, находится в течении, то возникает проблема невозможности определения скорости этого течения.

Либо нужен прибор, позволяющий зафиксировать это перемещение визуально, по имеющемуся неподвижному ориентиру. Либо просто нужен якорь.

И таким якорем при измерении силы магнитного поля земли может быть только опора на саму землю!!!! Аналогично и с магнитами.

Измерение момента – измерение момента сил действующих на рамку с током находящуюся в поле земли должно производиться с учетом пространственного положения рамки. То есть должна быть определена еще и динамическая объемная картина взаимодействия.

Все дело в том силовые линии магнитного поля изображаемые на всех без исключения примерах в учебниках не соответствуют действительности.

Вот ответ на вопрос заданный на одном из форумов:

> Помогите ответить на вопрос или подскажите где его можно найти сайт или ссылки

> Какое влияние оказывает магнитное поле земли на гравитационное, и влияет ли оно на выпадение осадков, направление воздушных масс, влияет на направление морских течений. 

Да влияет и очень сильно. Вообще никто не наблюдал (да и не пытались даже) в опытах свободное падение намагниченного тела, например, магнитной стрелки. Судя  по теории и практике геомагнитных измерений существует понятие наклонения, то есть, имеется некоторый угол между северныи полюсом стрелки и поверхностью земли в северном полушарии и наоборот в южном(на магнитном экваторе этот угол практически равен нулю) . стрелка наклонена к земле. но это касается ЗАКРЕПЛЕННОЙ НА ОСИ СТРЕЛКИ.

Это простейший магнитометр. Любые усложнения схемы измерения не отменяют этого правила. Закрепленный прибор обязательно это наклонение покажет. Таким образом на любой магнит, находящийся в свободном падении действуют две постоянные силы, одна стремящаяся вдоль магнитного меридиана притянуть разноименные полюса(стрелки и полюса земли), вторая обеспечивающая наклонение тянет вниз почти перпендикулярно поверхности земли на полюсе и плашмя на экваторе
Следовательно, ускорение свободного падения на сегодняшний день не является точным, по крайней мере, для намагниченных тел. Плюс не учитывается смещение падающей стрелки вдоль магнитного меридиана(оно тем больше чем ближе стрелка к полюсу), не учитывается и склонение, то есть разворот стрелки, если она не направлена вдоль меридиана.

Вывод: наличие молекул и атомов в воде и воздухе, способных намагничиваться, или априори имеющих так называемый магнитный момент, несомненно, должно оказывать, и не слабое, влияние на общее движение газовых, жидких масс и  взвешенных в них твердых частиц, а так же на движение твердых тел. В том числе и знаменитый маятник Фуко, работа которого, объясняется только с позиции кинематики и фиктивных сил Кориолиса. Достойно отдельного рассмотрения с позиции электродинамики.

Имеется масса примеров подтверждающих это. Это явления явно не связанные с действием фиктивных сил Кориолиса, приписываемых чисто кинематическому вращению земли. Это поведение торнадо (смерчей) закрученных в разные стороны в обоих полушариях земли, циклоны и антициклоны, имеющие ту же тенденцию, водовороты в трубах.

В физике эти явления закручивания обнаружены Эрстедом и Фарадеем при опытах с магнитами и токами.

Есть еще один аспект проблемы: это наличие огромных разниц потенциалов(в разных точках земли) между массами например воздуха (различной плотности, облаками и т.п.) и поверхностью земли, то есть постоянно текут токи, не только в виде различных искровых разрядов(молний и т.п.), но и невидимые глазу, взаимодействующие с магнитным полем земли, что и обеспечивает закрутку-вращение.

Современные методы измерения магнитной индукции не учитывают энергии, затрачиваемой на колебательный процесс обязательно сопутствующий успокоению магнитной стрелки или измерительной рамки. Они основаны на однократном измерении и учитывают только время успокоения (чисто умозрительно, как время ожидания). Правда это касается электромеханических приборов.

Не учитывается также и изменение внутренних энергий атомов в самой стрелке. Эффекты, связанные с движением магнита во внешнем магнитном поле земли(собственно само намагничивание-размагничивание, нагревание). Таким образом, намного занижено и значение магнитной индукции на десяток порядков не менее, если не еще больше.

Пример прост.  Электромагнит с индукцией в 30000 гаусс в его центре (на пять порядков вроде бы больше поля земли) на магнитную стрелку не влияет уже на расстоянии нескольких десятков метров,  а поле земли влияет!!!!

вот уж кладезь для экспериментаторов  и теоретиков. А  поле вообще не пахалось ни разу!

Свободно расположенные не закрепленные магнитные стрелки в виде железных опилок стараются занять место поближе к полюсу.

Если их рассыпать ровно посредине магнита то в зависимости от первоначальной ориентации их полюсов (зависимость от расстояния до ближайшего полюса) каждая из них притянется своим полюсом к  полюсу магнита, если конечно не препятствующие этому силы трения или опора на уже притянувшиеся.

В статье «О магнитных силовых линиях» приводятся основные аргументы для отказа от нынешнего понимания данного представления.

http://fatyf.narod.ru/magnetic-power-lines.htm

Для примера приведем несколько опытов по определению горизонтальной составляющей магнитного поля земли.

http://www3.crimea.edu/tnu/structure/physic_fac/departments/general/common_phys/all/lab14.htm

http://www.physics.vsau.ru/student/zem/Lab/LabBg.htm

и вертикальной составляющей.

http://www.kf.ustu.ru/methods/16.pdf

как видно из описаний, никакой динамики не снимается, ни скорости поворота рамки, ни наблюдения колебательного процесса, а тем более не измеряется сила притяжения.

Предложенная в статье методика подразумевает явное измерение силы

И влечет за собой необходимые теоретические коррекции подхода к измерениям основных магнитных единиц измерения. Что и будет сделано впоследствии.

Данная статья написана после обсуждения самой проблемы на форуме.

Фатьянов А.В.   СПб.   11.12.2010.

В начало на лист изменений

что это такое, как создается, значение

С древних времен известно, что магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг своей вертикальной оси, всегда позиционируется в определенном направлении в данном месте Земли (если поблизости нет магнитов, проводников электричества или железных предметов). Этот факт объясняется тем, что вокруг Земли существует магнитное поле, и магнитная стрелка устанавливается вдоль его магнитных линий. На этом основан компас, который представляет собой магнитную стрелку, свободно вращающуюся на оси.

Узнайте, что такое магнитное поле Земли, как оно создается и многое другое в этой статье.

Магнитное поле Земли: простое объяснение

Наша планета Земля окружена магнитным полем, которое также называют магнитным полем Земли. Если смотреть со стороны, то магнитное поле Земли по форме напоминает стержневой магнит. Это означает, что вы можете представить себе огромный стержневой магнит под поверхностью Земли, наклоненный к оси вращения Земли. Южный полюс этого магнита направлен в сторону географического северного полюса Земли.

Магнитное поле Земли имеет интенсивность от 30 микротесла (мкТл) до 60 мкТл. Основная часть магнитного поля Земли возникает в жидком внешнем ядре Земли в результате конвекции расплавленного железа.

Помимо обеспечения ориентации по компасу, магнитное поле Земли выполняет еще одну жизненно важную задачу: экранирует солнечный ветер, то есть защищает нас от опасного излучения из космоса. В состав космического излучения, кроме электронов, протонов, входят и другие частицы, движущиеся в пространстве с огромными скоростями.

Как создается магнитное поле Земли?

Основная часть магнитного поля возникает внутри Земли. Поэтому в этом разделе мы сначала покажем вам, как устроено ядро Земли, а затем кратко остановимся на так называемой «теории динамо».

Структура ядра Земли

Вы можете представить себе Землю, разделенную на четыре сферические оболочки и одну сферу (смотрите рисунок 1 ниже). Каждая сферическая оболочка изготовлена из разных материалов и имеет разную толщину. Сфера находится в центре, а четыре сферические оболочки окружают сферу одна за другой. В следующем списке показана структура Земли, начиная с поверхности Земли и заканчивая ее центром.

• Сферическая оболочка 1 — земная кора: толщина 5 — 70 км.
• Сферическая оболочка 2 — верхняя мантия: глубина около 660 км.
• Сферическая оболочка 3 — нижняя мантия: глубина 660 — 2900 км.
• Сферическая оболочка 4 — внешнее ядро: глубина 2900 — 5150 км.
• Сфера — внутреннее ядро Земли: глубина от 5150 до 6371 км.

Теория динамо

Внешнее ядро состоит в основном из жидкого, электропроводящего железа. Внешний слой внешнего ядра Земли холоднее внутреннего ядра Земли. Эта разница температур приводит к возникновению конвекционных течений. Это означает, что жидкое железо во внешнем ядре сильно перемещается вперед и назад. К этому движению добавляется ещё и вращение земли.

Следующее наблюдение стало решающим для магнитного поля Земли, а именно, магнитное поле «задерживается» в проводнике. Если проводник движется, магнитное поле должно следовать за ним. Именно это и происходит во внешнем ядре Земли. Внешнее магнитное поле попадает в земное ядро и задерживается жидким железом. Затем это внешнее магнитное поле следует за движениями жидкого железа.

Во внешнем ядре Земли существует градиент вращения: чем ближе вы находитесь к внутреннему ядру, тем быстрее вы вращаетесь вокруг оси вращения Земли. Этот градиент вращения заставляет жидкое железо испытывать силу Кориолиса и, таким образом, отклоняться в спиралевидные траектории. Внешнее магнитное поле следует за этим спиральным движением, образуя искаженные кольца. Такое «магнитное кольцо» соответствует электрическому току. Этот электрический ток, в свою очередь, создает магнитное поле, которое усиливает внешнее магнитное поле. Как итог, создается магнитное поле Земли.

Таким образом, составляющие магнитного поля Земли следующие: конвекционные токи, вращение Земли и электропроводящая жидкость в ядре Земли.

Примечание! Основная идея магнитного поля Земли: уже существующее магнитное поле в ядре Земли приводит к электрическому току. Этот электрический ток, в свою очередь, создает магнитное поле, которое усиливает исходное магнитное поле.

Теперь вам может быть интересно, откуда берется внешнее магнитное поле. На самом деле, малейшего теплового движения во внешнем ядре Земли достаточно для возникновения случайного электрического тока. Затем этот электрический ток создает внешнее магнитное поле, которое усиливается динамо-эффектом и формирует магнитное поле Земли.

Индукция и форма магнитного поля Земли

Индукция магнитного поля Земли составляет от 30 до 60 мкТл. Для сравнения: типичный подковообразный магнит имеет индукция магнитного поля 0,1 тесла; а индукция магнитного поля магнитно-резонансного томографа для использования человеком составляет от 0,35 до 3 тесла.

Форма магнитного поля Земли напоминает форму стержневого магнита (см. рисунок 2). Если смотреть со стороны, то кажется, что внутри Земли находится гигантский стержневой магнит. Он наклонен примерно на 11° относительно оси вращения, а его южный полюс направлен в сторону географического северного полюса Земли.

Наблюдения показывают, что по мере приближения Земли к географическому северному полюсу магнитные линии магнитного поля Земли все больше наклоняются к горизонту и становятся вертикальными, входя в Землю примерно на 75° северной широты и 99° западной долготы. Южный магнитный полюс Земли сейчас находится в этой точке, примерно в 2100 км от географического северного полюса.

Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.

Северный магнитный полюс Земли расположен вблизи географического южного полюса, то есть на 66,5° южной широты и 140° восточной долготы. Здесь магнитные линии магнитного поля Земли покидают Землю.

Поэтому магнитные полюса Земли не совпадают с географическими полюсами Земли. По этой причине направление магнитной стрелки не совпадает с направлением географического меридиана. Магнит
Стрелка компаса лишь приблизительно указывает на север.

Есть области земного шара, где направление магнитной стрелки постоянно отклоняется от направления магнитной линии Земли. Эти области называются магнитными аномалиями.

Смена полярности магнитного поля Земли

В этом разделе мы кратко объясним, что имеется в виду под изменением полярности магнитного поля Земли и что это означает для жизни на Земле.

Феномен и значение

Термин «изменение полярности» означает, что положения магнитных полюсов меняются местами. Возьмите стержневой магнит так, чтобы южный полюс был направлен вверх. Теперь поверните стержневой магнит на 180° так, чтобы южный полюс был направлен вниз. Теперь вы успешно изменили полярность магнита.

Исследования горных пород показали, что за последние 84 миллиона лет произошло 183 таких переполюсовки. Последняя смена полюсов произошла 780 000 лет назад. Возможно, сейчас вы спрашиваете себя, не настало ли время для того, чтобы снова произошел разворот полюсов. На самом деле, смена полярности является случайным событием. Это означает, что невозможно точно утверждать, когда это произойдет.

Но предположим, что полярность поменялась. Имеет ли это какое-либо значение для жизни на Земле? В любом случае навигация по компасу вначале работать не будет. У таких животных, как птицы, морские черепахи и киты, вначале также будут проблемы с ориентацией. Но это будет лишь вопросом времени, когда навигация по компасу и ориентация животных снова «выровняются».

Худшие последствия, такие как отказ всех технологий, в настоящее время являются лишь гипотезой. Факт состоит в том, что магнитное поле Земли постепенно ослабевает, а это значит, что всё больше опасной радиации достигает Земли. Однако, точные последствия этого все еще исследуются.

Значение

В этом последнем разделе мы кратко обсудим важные задачи, выполняемые магнитным полем Земли.

Экранирование.

Одной из важнейших задач магнитного поля Земли является защита от солнечного ветра — магнитное поле Земли создает так называемую магнитосферу, которая окружает Землю. Солнечный ветер состоит из высокоэнергетических частиц. Отсутствие экранирования может, например, привести к уменьшению озонового слоя. Этот слой защищает Землю и, соответственно, людей от опасного ультрафиолетового излучения. Поэтому без магнитного поля Земли большее количество такого излучения будет попадать на людей и повышать риск возникновения рака, в том числе.

Ориентация.

Магнитное поле Земли служит не только для защиты, но и для ориентации. Например, с помощью компаса люди могут спланировать свой маршрут через лес. Такие животные, как киты, голуби и медоносные пчелы, используют магнитное поле Земли для ориентации.

Из лаборатории Теслы в Лос-Аламос: мощные магниты замкнули круг

URL видео

22 марта 2012 года ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории получили магнитный импульс силой 100,75 тесла, что в 2 000 000 раз превышает мощность магнитного поля Земли. В этом видео послушайте звук, который издает магнит, когда на него подается напряжение. | Видео предоставлено Лос-Аламосской национальной лабораторией.

На этой неделе на Energy.gov мы возвращаемся к легендарному соперничеству между двумя самыми важными в истории изобретателями и инженерами, связанными с энергетикой: Томасом Эдисоном и Николой Теслой. Проверяйте каждый день, чтобы узнать больше об их жизни, их изобретениях и о том, как их вклад все еще влияет на то, как мы используем энергию сегодня. Поддержите своего фаворита с помощью хэштегов #teamedison и #teamtesla в социальных сетях или проголосуйте на нашем сайте.

В марте 2012 года ученые Лос-Аламосской национальной лаборатории установили мировой рекорд, получив магнитный импульс силой 100,75 Тл, что примерно в 2 000 000 раз превышает мощность магнитного поля Земли.

Установка импульсного поля в Лос-Аламосской национальной лаборатории включает в себя конденсаторные батареи, генераторы и технические системы, необходимые для поддержки массива мощных магнитов. Одним из них является многовибрационный магнит на 100 тесла, который создает самое мощное неразрушающее магнитное поле в мире.

Изучение магнитов и их свойств неразрывно связано с одним из изобретателей, представленных на этой неделе: Николой Теслой. Тесла открыл вращающееся магнитное поле в 1882 году, физический принцип, который сыграл важную роль во многих его будущих изобретениях. Честь, предназначенная для очень немногих ученых, тесла (T) была определена как единица измерения плотности магнитного потока или напряженности магнитного поля в 1956 году. Тесла используется в качестве единицы измерения для очень сильных магнитных полей. и является стандартом Международной системы единиц (СИ), в то время как гаусс (G) обычно используется для более слабых магнитных полей. Определение единицы измерения основано на шкале: один тесла равен 10 000 Гс. Для сравнения, магнитное поле Земли имеет плотность магнитного потока около 50 микротесла, или 0,00005 тесла.

Этот многоразовый магнит на 100 тесла, названный так потому, что его можно использовать снова и снова, не разрушая силой создаваемого им магнитного поля, является импульсным — это означает, что создаваемое им поле может поддерживаться только в течение короткого времени. промежуток времени. Сам магнит находится внутри контейнера с жидким азотом, который поддерживает температуру -198,15 градусов по Цельсию (-324,67 градусов по Фаренгейту), что предотвращает перегрев магнита из-за мощного импульса электричества. Установка импульсного поля и ее коллекция магнитов доступны для использования исследователями и учеными из академических кругов и частного сектора в качестве специализированного пользовательского объекта.

Магнит на 100 тесла в Лос-Аламосской национальной лаборатории используется для изучения сверхпроводимости, поведения различных материалов под влиянием очень сильного магнитного поля, и его можно даже использовать в качестве наномикроскопа. Все это возможно благодаря новаторским открытиям, сделанным Николой Теслой более века назад.

Магнитное поле Земли

Что такое Магнитное поле Земли?

Магнитное поле Земли, также известное как геомагнитное поле, представляет собой магнитное поле, распространяющееся из недр Земли в космос. В космосе магнитное поле Земли встречается с солнечным ветром, который представляет собой поток заряженных частиц, в основном смесь материалов, находящихся в солнечной плазме, состоящую в основном из ионизированного водорода (электронов и протонов), исходящего от Солнца. Величина магнитного поля Земли на поверхности колеблется от 25 до 65 микротесла (от 0,25 до 0,65 Гс).

Магнитное поле Земли (магнитный диполь) в настоящее время наклонено под углом около 10 градусов по отношению к оси вращения Земли. Это как если бы в центре Земли под таким углом был помещен стержневой магнит. Северный геомагнитный полюс, расположенный недалеко от Гренландии в северном полушарии, на самом деле является южным полюсом магнитного поля Земли, а Южный геомагнитный полюс — северным полюсом. Почему северный полюс Земли на самом деле является южным магнитным полюсом? Северный полюс компаса указывает на Северный полюс Земли. Поскольку разные полюса притягиваются, это на самом деле означает, что наш северный полюс на самом деле является южным магнитным полюсом.

Рисунок магнитного поля Земли (кредит Peter Reid 2009)

Что вызывает магнитное поле Земли

Магнитное поле Земли создается турбулентным движением электропроводящей жидкости, большей частью из железа. Однако, поскольку эти взаимодействия происходят глубоко внутри Земли, их прямое измерение и наблюдение практически невозможно. Ученые почти уверены, что причина, по которой у Земли есть магнитное поле, заключается в том, что ее твердое железное ядро ​​окружено жидким океаном горячего жидкого металла. Таким образом, хотя части внешнего ядра Земли слишком глубоки, чтобы ученые могли их измерить напрямую, мы можем сделать вывод о движении в ядре, наблюдая за изменениями в магнитном поле.

Почему магнитное поле Земли меняет направление?

Последняя инверсия геомагнитного поля Земли произошла около 780 000 лет назад. Историческая скорость реверсирования для Земли, по-видимому, составляет один раз в несколько сотен тысяч лет, но она сильно различается; по крайней мере в двух случаях поле сохраняло одну полярность в течение десятков миллионов лет. . «Считается, что магнитное поле Земли создается движением жидкости в жидкой внешней части ядра Земли, которая в основном состоит из железа. Процесс обращения не является в буквальном смысле «периодическим», как на Солнце, магнитное поле которого меняется каждые 11 лет. Почему это так?

На самом деле внутри Земли существует два магнитных поля — Существует также более слабое поле, распространенное по всей планете, не расположенное вдоль оси север-юг. Исследователи предполагают, что это слабое поле создается ближе к поверхности внешнего ядра Земли, в то время как более сильное поле с севера на юг создается по всему ядру, включая самые глубокие его части. Считается, что оба поля возникают в результате движения электронов от горячих атомов железа в конвективном потоке ядра, которое является скорее жидким, чем твердым.0048 . Движение заряженных частиц через планету создает магнитное поле так же, как движение электрического тока по проводу.

Для получения отличной дополнительной информации о переключении магнитного поля Земли см.:

Что вызывает периодические инверсии магнитного поля Земли? Были ли успешные попытки смоделировать это явление?

Инверсия магнитного полюса происходит все (геологическое) время

Почему магнитное поле Земли переворачивается

Надвигающийся магнитный переворот Земли: инверсия геомагнитного поля может произойти раньше, чем ожидалось

1.