Получение электроэнергии из магнитного поля земли: Получение электричества из магнитного поля Земли

Рассмотрим как получить электричество из земли

Добрый день, эксперты-электрики!

Имя мое Саша, и меня мучает вот такой вопрос. Сегодня в сети можно накопать кучу материала на тему, как «матушка Земля» способна обеспечить нас дармовым электричеством, а негодяи нефтяники и атомщики (монополисты) не дают развития технологиям, так как это может перевернуть весь мир.

В общем, слышали вы что-нибудь о том, может ли электрическое и магнитное поле Земли стать источником дешевой электроэнергии? Спасибо за внимание!

Катушка Тесла в работе

Содержание

  • Ответ читателю
    • Что правда, а что миф
  • Что можно попробовать сделать
    • Принцип гальванической пары
    • Способ с заземлением
  • Вывод

Ответ читателю

Спасибо Вам, Александр, за очень интересный вопрос. Данная тема, поверьте, волнует не только Вас, но и большое количество жителей наше планеты, в том числе и автора данного материала и причин тому несколько.

  • Во-первых, это постоянный рост цен на энергоносители, что очень сильно толкает вверх инфляцию на прочие товары, из-за чего мы вынуждены вращаться как белки в колесе, постоянно наращивая производства, плюс современные банковские системы, но не будем об этом.
  • Во-вторых, многим не дает покоя окутанная тайной биография знаменитого сербского изобретателя Никола Тесла, который, по слухам, смог построить полноценную электростанцию, которая смогла обеспечить электрической энергией, взятой из эфира, целы город, но технологию заблокировали царившие в то время в Америке промышленники.
  • В-третьих, существуют рабочие схемы, которые мы и обсудим сегодня, а, как известно, все, что работает, можно усовершенствовать.

В интернете можно найти огромное количество видео, в которых домашние умельцы демонстрируют свои установки, которые в качестве источника энергии используют магнитное и электрическое поле Земли. Кто-то даже умудряется такие агрегаты продавать, но видеть в работе подобные устройства нам не приходилось, что, однако, не отрицает их реального существования.

Ходят слухи, что некая швейцарская компания, чье название автор успешно позабыл, официально продает за баснословные деньги компактные аппараты, с условием обслуживания только ее специалистами, компактные установки, способные обеспечивать электричеством полноценный дом со всеми приборами в нем.

Однако стоит понимать, что большинство таких фото и видео материалов являются подделками, с целью получения выгоды или славы, а отговорки, мол, выложить схемы устройств не можем, так как тут же изобретателей «прессанут» спецслужбы, можно считать лишь отговорками. При желании в интернет можно запустить что угодно, и вычистить это полностью будет нереально, хотя отрицать до конца теорию заговора, мы не хотим. Мало ли…

Но все это лирика, давайте поговорим, что мы можем соорудить своими руками, и может ли такая энергия пригодиться в быту.

Что правда, а что миф

Пробуем зажечь лампочку

Итак, можно ли получить электричество, использовав электрическое магнитное поле Земли?

Теоретически да! Земля – это, по сути, один огромный конденсатор, имеющий сферическую форму.

  • На внутренней поверхности планеты происходит накопление отрицательного заряда, тогда как на наружной – положительного.
  • Изолятор между ними – это атмосфера, через которую постоянно протекает ток, а разница потенциалов при этом сохраняется;
  • Потерянные заряды восстанавливаются за счет магнитного поля, являющегося, по сути, генератором.

Как же извлечь электричество из этой нехитрой схемы? Устройство должно состоять из следующих элементов:

  • Катушка Тесла (эмиттер) — генератор высоковольтный, который позволяет электронам покидать проводник;
  • Проводник;
  • Контур заземляющий, соединенный с проводником.

Дальнейшая инструкция в теории проста! В идеале, нам осталось подключиться к полюсу генератора и позаботится о качественном заземлении, но…

  • Самая высока точка установки, где располагается эмиттер, должна расположиться на такой высоте, чтобы потенциал электрического поля Земли, а точнее его разница, поднимал электроны вверх по проводнику.
  • Эмиттер, в виде ионов, станет их высвобождать в атмосферу и будет это происходить до тех пор, пока уровень потенциалов не сравняется.
  • К такой цепи могут подключаться потребители тока, причем их количество будет зависеть от мощности катушки Тесла.
  • Да, чуть не забыли! Нужно учесть высоту всех заземленных проводников в округе (деревья, металлические столбы, высотки и прочее) и сделать установку выше их всех, что делает затею практически нереальной к исполнению.

Что можно попробовать сделать

Давайте разберем два простейших способа, как добыть энергию из земли.

Принцип гальванической пары

Наша задача, найти разность потенциала, и в земле это сделать проще всего, так как она состоит из газов, воды и минеральных веществ. Грунт – это множество твердых частиц, между которыми находятся пузырьки воздуха и молекулы воды.

Элементарная единица почвы – мицелла. Это глинисто-гумусовый комплекс, обладающий разностью потенциалов. Эти частицы накапливают заряды по тому же принципу, что и вся планета, поэтому в почве постоянно протекают электрохимические реакции. И наша задача подключится к этой «сети».

Использовать можно два электрода, сделанных из разных металлов (медь и оцинкованное железо), то есть будет использоваться принцип, как в обычной солевой батарейке. Помимо гальванической пары нам потребуется электролит (раствор соли).

  • Погружаем электроды в грунт где-то на полметра, на расстоянии в 25 сантиметров друг от друга.
  • Устанавливаем вокруг кусок трубы нужного диаметра, чтобы оградить остальную почву от электролита, так как уровень соли не позволить расти в месте поливки никаким растениям.
  • Готовим насыщенный водный раствор соли и проливаем им землю между электродами.
  • Подключаем к выводам вольтметр спустя минут 15 и видим, что прибор показывает напряжение в 3В.

Итого, к полученному источнику питания можно подключить маломощную светодиодную лампу. Показания вольтметра будет разниться в зависимости от плотности грунта, его влажности и прочих показателей, так что на разных участках результаты будут отличными.

Способ с заземлением

Если ваш частный дом оборудован нормальным контуром заземления, то знайте, что часть потребляемого вами тока уходит через него в грунт, особенно если включено сразу много электроприборов.

В результате этого процесса, между нулевым проводом вашей сети и заземляющим возникает разница потенциалов, составляя от 15 до 20 Вольт. Подключив к ним низковольтную лампочку, вы заставите ее светиться

Интересно знать! Данный ток не будет регистрироваться электрическим счетчиком, так как фактически он через него уже прошел.

Схему можно усовершенствовать, установив трансформатор и выровняв тем напряжение. А включив в схему аккумулятор, можно запасать энергию, что позволит использовать схему, когда остальные приборы в доме «молчат».

Вариант рабочий, но подходит он только для частных домовладений, так как в квартирах нет нормального заземления, а использование водопроводных труб для этого законодательно запрещено. Тем более нельзя использовать для подключения землю и фазу, так как заземление окажется под напряжением в 220В – цена такого опыта, возможно, чья-то жизнь.

Вывод

Итак, поле электрическое нашей планеты, безусловно, может послужить практически неисчерпаемым источником энергии, но официально извлекать ее пока не научились и в этом направлении ведутся многие разработки. Не стоит забывать, что многие законы физики человек так и не объяснил, и ориентируется по теориям, которые периодически нарушаются.  А что озвученные нами схемы, то они малоэффективны, но при желании вы можете поэкспериментировать. На этом все! Надеемся, материал был Вам полезен!

Получение электроэнергии из земли своими руками: 3 основных способа

Содержание

  • Мифы и действительность
  • Гальваническая пара
  • Пример с заземлением
  • Магнитное поле

Изобретатель Александр Бейн в 1841 году продемонстрировал способность простой почвы генерировать электричество. Он положил два куска металла в землю — один медный, другой цинковый — на расстоянии около 1 метра, соединив их проводами. В результате появилось напряжение 1 вольт, которого оказалось достаточно для питания часов, подключенных к цепи.

Технология не была забыта, а сегодня стала ещё актуальнее. Учёными ведутся поиски методов, с помощью которых можно извлекать энергию из грунта.

Мифы и действительность

Вдохновившись опытами Николы Теслы, многие изобретатели решили продолжить его дело, активно взявшись за получение электроэнергии из земли. Интернет наполнился видеороликами, где умельцы, используя погруженные в грунт подручные средства, демонстрируют, как загорается лампочка, работает электроинструмент. Надо понимать, что большая часть таких материалов — фальсификат.

Планета Земля действительно обладает большим запасом энергии, только извлечь его довольно трудно. Но рациональное зерно в этом есть. Существуют рабочие схемы получения тока из почвы. Только мощность его будет настолько мала, что хватит на работу фонарика или подзарядку телефона.

Теоретически с помощью разности потенциалов и некоего проводника из природной среды можно постоянно получать ток. Универсальная локация — почва, объединяющая газообразную, твёрдую и жидкую среды. Внешняя оболочка мицеллы (структурной почвенной единицы) притягивает положительно заряженные частицы, генерируя вокруг себя непрерывные электрохимические процессы. Эта особенность даёт доступ к бесплатному электричеству из земли с помощью нехитрых устройств.

Гальваническая пара

Самый простой вариант, основанный на принципе работы солевых батареек. Два стержня из разных металлов погружаются в раствор соли, в результате чего между ними образуется разность потенциалов. Ход действий следующий:

  1. Погрузить электроды в почву на глубину до 0,5 метра, сохраняя между ними расстояние около 25 см.
  2. Оградить остальной грунт от электролита с помощью отрезка трубы необходимого размера. Это нужно для того, чтобы у растений вокруг была питательная среда.
  3. Приготовить насыщенный солевой раствор и полить им землю, которая расположена между металлическими стержнями.
  4. К выводам подключить вольтметр. Показания прибора изменятся через 15 минут. Но на напряжение больше 3 В рассчитывать не стоит.

Подключить к такой системе можно маломощные приборы, такие как светодиодная лампочка, карманный фонарик. В зависимости от влажности, плотности и качества грунта будут меняться показания вольтметра.

Пример с заземлением

Этот способ подойдёт для владельцев частного дома. Когда жилище оснащено правильным контуром заземления, в грунт попадает часть тока, особенно при одновременной работе нескольких мощных электроприборов. Разница потенциалов между проводом заземления и фазой ноль может достигать 15-20 В. Так можно бесплатно зарядить телефон, счётчик его не будет учитывать.

Усовершенствовать метод можно путём установки трансформатора, так выровняется напряжение. Подключение аккумулятора во время, когда дома выключены главные потребители электроэнергии, даст возможность запастись энергией впрок. Вполне рабочий метод, который не подходит для квартир, поскольку трубы водопровода использовать нельзя, а подключение к земле и фазе может закончиться печально.

Магнитное поле

Планета Земля — невероятных размеров сферический конденсатор, внутри которого аккумулируется отрицательный заряд, а положительный — снаружи. Изолирует, пропуская ток и сохраняя разность потенциалов, — атмосфера. А магнитное поле играет роль электрогенератора. Подключиться к этой системе просто. Нужно найти проводник, надёжный заземляющий контур и высоковольтный генератор (эмиттер).

Всё, можно получать электричество из магнитного поля земли, но есть несколько нюансов:

  1. Устанавливать эмиттер необходимо на такой высоте, чтобы электроны с помощью разницы потенциалов могли двигаться по проводнику вверх.
  2. Пока уровень потенциалов не будет равным, ионы будут «улетать» в атмосферу.
  3. Количество потребителей тока будет зависеть от мощности генератора.
  4. Главное, но почти неисполнимое, — конструкция должна быть выше всех возможных проводников, таких как столбы, деревья, постройки, высотки.

Способ рабочий, но выполнить его своими руками не получится. Практическая эффективность всех перечисленных методов невелика, но, если есть желание, свободное время, домовладение с небольшим участком земли, поэкспериментировать можно.

Серьёзные разработки в этой сфере ведутся много лет. Но практическое применение нашла только геотермальная энергия, её добывают на станциях Исландии и США.

почему мы не используем магнитную энергию Земли для производства электричества?

Любопытные дети — серия для детей. Если у вас есть вопрос, на который вы хотели бы получить ответ от эксперта, отправьте его по адресу [email protected]. Вам также может понравиться подкаст Imagine This, созданный совместно ABC KIDS listen и The Conversation на основе Любопытных детей.

Почему мы не используем магнитную энергию Земли для производства электричества? – ученица 5-го класса естественнонаучного класса г-жи Браун в начальной школе Нирим Саут, Виктория.

Привет!

Поначалу это звучит как хорошая идея, но не очень практичная. Прежде чем я объясню почему, позвольте мне сначала объяснить, как мы вырабатываем электричество на случай, если кто-то, читающий это, еще не знает.

Электричество (скажем, «электрический ток») — это когда электрически заряженные частицы текут, как вода в трубе. Существует два вида электрического заряда – положительный и отрицательный. Положительные заряды притягивают отрицательные заряды, но две частицы с одинаковым зарядом (обе положительные или обе отрицательные) будут отталкиваться. Это означает, что они раздвигаются.

Другими словами, противоположности притягиваются.

Обычно электрический ток состоит из крошечных отрицательных зарядов, называемых «электронами», которые происходят из атомов.

Все, к чему можно прикоснуться, состоит из атомов. Каждый атом окружен облаком электронов, беспорядочно движущихся, как пчелы вокруг улья, притягивающихся к положительным зарядам в центре (или «ядре») атома.

Электрический ток обычно возникает, когда электроны покидают свои атомы и перетекают к другим атомам.



Читать далее:
Любознательные дети: Как и почему магниты слипаются?

Как создать электрический ток

Существует три основных способа получения электрического тока.

Во-первых, это аккумуляторы. В батареях происходит «электрохимическая реакция», которая заставляет электроны перемещаться от атома одного типа к атому другого типа с более сильным притяжением к электронам. Батарея предназначена для того, чтобы заставить эти электроны проходить по проводу в ваши электронные устройства.

Второй способ — солнечные батареи. Энергия света поглощается электронами в так называемых «полупроводниках» (обычно кремний), что заставляет электроны двигаться, создавая электрический ток.

Но я думаю, вы спрашиваете о третьем способе, который обычно используется для получения электрического тока для розеток в вашем доме.

Вращение катушки провода в сильном магнитном поле

Третий способ заключается в быстром перемещении электрического провода через магнитное поле. Вы должны сделать это, потому что электроны в проводе не могут чувствовать магнитную силу, если они не движутся.

Чтобы всем хватило тока, вы должны провести много проводов через магнитное поле. Мы делаем это, быстро вращая катушку (содержащую множество витков проволоки) в сильном магнитном поле.

При каждом обороте катушки электроны получают толчок от магнитного поля, перемещая их. Это создает электрический ток. В этой анимации S представляет «южный полюс» магнита, а N представляет «северный полюс». Анимация показывает только одну петлю проволоки, вращающуюся в магнитном поле. В реальном генераторе были бы сотни или даже тысячи циклов.

Машины, которые делают это, называются генераторами. Вы можете вращать катушку, используя падающую воду (это называется «гидроэлектричество»), пар (полученный из угля, нефти, газа, ядерной энергии или тепла Солнца), ветряные турбины, использующие ветер, и так далее.

В большинстве генераторов каждый раз, когда катушка делает пол-оборота, электроны получают магнитный толчок. В следующем полуобороте они получают магнитный толчок в противоположном направлении. Это означает, что направление тока быстро меняется в течение многих циклов.

Электрический ток, который меняет направление, называется «переменный ток» или сокращенно AC. Батареи производят ток, который течет только в одном направлении, называемом «постоянный ток» или сокращенно DC.

В генераторах мы не берем энергию из магнитного поля. Энергия, идущая в электрический ток, на самом деле исходит из энергии, используемой для вращения катушки. Ученые называют это «кинетической энергией».

Назад к магнитному полю Земли

Теперь (наконец-то!) ответ на ваш вопрос: почему мы не используем магнитное поле Земли для выработки электроэнергии?

Величина тока, вырабатываемого генератором, в основном зависит как минимум от трех факторов: 1) количества витков проволоки в катушке, 2) скорости вращения катушки и 3) силы магнитного поля.

Магнитное поле Земли очень слабое, поэтому вы получите очень небольшой ток от вашего генератора.

Насколько слаб? Вы когда-нибудь видели эти магниты из неодима, железа и бора в форме кнопки, также называемые «неомагнитами»? (Будьте осторожны, они действительно могут ущипнуть вас).

Эти магниты маленькие, но мощные.
Flickr/Бретт Джордан, CC BY

Их магнитные поля примерно в 6000 раз сильнее, чем магнитное поле Земли. Магнитные поля внутри электрических генераторов аналогичны этому.

Даже магниты на холодильник имеют магнитное поле примерно в 200 раз сильнее, чем земное.

Обновление: эта статья была обновлена ​​21 мая, чтобы включить ядерную энергию в список источников энергии.



Читать далее:
Любознательные дети: почему с деревьев опадают листья?

Привет, любознательные малыши! У вас есть вопрос, на который вы хотели бы получить ответ от эксперта? Попросите взрослого отправить свой вопрос на адрес любопытного@theconversation. edu.au

.
CC BY-ND

Укажите, пожалуйста, ваше имя, возраст и город, в котором вы живете. Мы не сможем ответить на все вопросы, но постараемся.

Магнитное поле Земли

Магнитосфера защищает поверхность Земли от заряженных частиц солнечного ветра и генерируется электрическими токами, расположенными во многих различных частях Земли. Она сжимается на дневной (Солнце) стороне силой прилетающих частиц и расширяется на ночной стороне. (Изображение не в масштабе.)

Разница между магнитным севером и «истинным» севером.

Магнитное поле Земли (и поверхностное магнитное поле ) приблизительно представляет собой магнитный диполь с полюсом S магнитного поля вблизи географического северного полюса Земли (см. географический южный полюс (см. Магнитный южный полюс). Это делает компас пригодным для навигации. Причину поля можно объяснить теорией динамо. Магнитное поле простирается бесконечно, хотя и ослабевает по мере удаления от источника. Магнитное поле Земли, также называемое 9-мГеомагнитное поле 0107 , которое эффективно простирается на несколько десятков тысяч километров в космос, формирует магнитосферу Земли. Палеомагнитное исследование австралийского красного дацита и подушечного базальта показало, что возраст магнитного поля составляет не менее 3,5 миллиардов лет. [1] [2]

Содержание

  • 0128
  • . магнитное поле и межпланетное магнитное поле.

    Земля в значительной степени защищена от солнечного ветра, потока энергичных заряженных частиц, исходящих от Солнца, своим магнитным полем, которое отклоняет большинство заряженных частиц. Некоторые из заряженных частиц солнечного ветра имеют попал в ловушку в радиационном поясе Ван Аллена. Меньшее количество частиц солнечного ветра успевает пройти, как по линии передачи электромагнитной энергии, в верхние слои атмосферы и ионосферы Земли в авроральные зоны. Солнечный ветер можно наблюдать на Земле только тогда, когда он достаточно силен, чтобы вызвать такие явления, как полярное сияние и геомагнитные бури. Яркие полярные сияния сильно нагревают ионосферу, заставляя ее плазму расширяться в магнитосферу, увеличивая размер плазменной геосферы и вызывая выход атмосферного вещества в солнечный ветер. Геомагнитные бури возникают, когда давление плазмы, содержащейся внутри магнитосферы, достаточно велико, чтобы раздуть и тем самым исказить геомагнитное поле.

    Солнечный ветер отвечает за общую форму магнитосферы Земли, и колебания его скорости, плотности, направления и увлеченного магнитного поля сильно влияют на местную космическую среду Земли. Например, уровни ионизирующего излучения и радиопомех могут варьироваться в сотни и тысячи раз; а форма и расположение магнитопаузы и головной ударной волны перед ней могут изменяться на несколько земных радиусов, подвергая геостационарные спутники воздействию прямого солнечного ветра. Эти явления в совокупности называются космической погодой. Механизм атмосферного обдирания обусловлен попаданием газа в пузырьки магнитного поля, срываемые солнечным ветром. [3] Изменения напряженности магнитного поля коррелируют с изменением количества осадков в тропиках. [4]

    Магнитные полюса и магнитный диполь

    Основные статьи: Северный магнитный полюс и Южный магнитный полюс

    Магнитное склонение относительно истинного севера в 2000 г. полюса могут быть определены как минимум двумя способами [5] .

    Часто магнитный полюс (падение) рассматривается как точка на поверхности Земли, где магнитное поле полностью вертикально. Другими словами, наклон поля Земли составляет 90° на Северном магнитном полюсе и -90° на Южном магнитном полюсе. На магнитном полюсе компас, удерживаемый в горизонтальной плоскости, указывает случайным образом, в то время как в противном случае он указывает почти на Северный магнитный полюс или в сторону от Южного магнитного полюса, хотя существуют локальные отклонения. Два полюса блуждают независимо друг от друга и не находятся в прямо противоположных положениях на земном шаре. Магнитный полюс падения может быстро мигрировать, для Северного магнитного полюса было сделано наблюдение до 40 км в год [6] .

    Магнитное поле Земли можно приблизительно сравнить с полем магнитного диполя, расположенного недалеко от центра Земли. Ориентация диполя определяется осью. Два положения, в которых ось диполя, наиболее точно соответствующего геомагнитному полю, пересекает поверхность Земли, называются северным и южным геомагнитными полюсами. Для наилучшего соответствия диполь, представляющий геомагнитное поле, должен быть расположен примерно в 500 км от центра Земли. Это приводит к тому, что внутренний радиационный пояс опускается ниже в южной части Атлантического океана, где поверхностное поле является самым слабым, создавая так называемую Южно-Атлантическую аномалию.

    Если бы магнитное поле Земли было совершенно диполярным, то геомагнитный и магнитный полюсы падения совпадали бы. Однако значительные недиполярные члены в точном описании геомагнитного поля приводят к тому, что положение двух типов полюсов оказывается в разных местах.

    Характеристики поля

    Напряженность поля на поверхности Земли колеблется от менее 30 микротеслас (0,3 Гс) на территории, включающей большую часть Южной Америки и Южной Африки, до более 60 микротеслас (0,6 Гс) вокруг магнитных полюсов на севере. Канаде и югу Австралии, а также в части Сибири. Средняя напряженность магнитного поля во внешнем ядре Земли составила 25 Гаусс, что в 50 раз сильнее, чем магнитное поле на поверхности. [9] [10]

    Поле похоже на поле стержневого магнита. Магнитное поле Земли в основном создается электрическими токами в жидком внешнем ядре. Ядро Земли горячее 1043 К, температуры точки Кюри, выше которой ориентация спинов в железе становится случайной. Такая рандомизация приводит к тому, что вещество теряет свою намагниченность.

    Конвекция расплавленного железа во внешнем жидком ядре вместе с эффектом Кориолиса, вызванным общим вращением планет, имеет тенденцию организовывать эти «электрические токи» в валы, выровненные вдоль полярной оси север-юг. Когда проводящая жидкость течет через существующее магнитное поле, индуцируются электрические токи, которые, в свою очередь, создают другое магнитное поле. Когда это магнитное поле усиливает первоначальное магнитное поле, создается динамо, которое поддерживает себя. Это называется теорией динамо, и она объясняет, как поддерживается магнитное поле Земли.

    Еще одной особенностью, которая магнитно отличает Землю от стержневого магнита, является ее магнитосфера. На больших расстояниях от планеты это доминирует над поверхностным магнитным полем. Электрические токи, наведенные в ионосфере, также генерируют магнитные поля. Такое поле всегда создается вблизи того места, где атмосфера находится ближе всего к Солнцу, вызывая ежедневные изменения, которые могут отклонять поверхностные магнитные поля на целых один градус. Типичные ежедневные колебания напряженности поля составляют около 25 нанотеслас (нТл) (т.е. ~ 1:2000), с изменениями в течение нескольких секунд обычно около 1 нТл (т.е. ~ 1:50000). [11]

    Вариации магнитного поля

    Вариации геомагнитного поля с момента последнего инверсии.

    Токи в ядре Земли, создающие ее магнитное поле, зародились не менее 3 450 миллионов лет назад. [12] [13]

    Магнитометры обнаруживают мельчайшие отклонения в магнитном поле Земли, вызванные артефактами из железа, печами, некоторыми типами каменных сооружений и даже канавами и отбросами в археологической геофизике. Используя магнитные инструменты, адаптированные из бортовых детекторов магнитных аномалий, разработанных во время Второй мировой войны для обнаружения подводных лодок, были нанесены на карту магнитные вариации на дне океана. Базальт — богатая железом вулканическая порода, слагающая дно океана, — содержит сильно магнитный минерал (магнетит) и может локально искажать показания компаса. Искажение было обнаружено исландскими мореплавателями еще в конце 18 века. Что еще более важно, поскольку присутствие магнетита придает базальту измеримые магнитные свойства, эти магнитные вариации предоставили еще одно средство для изучения глубоководного дна океана. Когда новообразованная порода остывает, такие магнитные материалы записывают магнитное поле Земли.

    Часто в магнитосферу Земли попадают солнечные вспышки, вызывающие геомагнитные бури, провоцирующие появление полярных сияний. Кратковременная нестабильность магнитного поля измеряется K-индексом.

    Недавно были обнаружены утечки в магнитном поле, которые взаимодействуют с солнечным ветром противоположным первоначальной гипотезе образом. Во время солнечных бурь это может привести к масштабным отключениям электроэнергии и сбоям в работе искусственных спутников. [14]

    См. также Магнитная аномалия

    Инверсия магнитного поля

    Основная статья: Геомагнитная инверсия от десятков тысяч до многих миллионов лет, со средним интервалом около 300 000 лет. [15] Однако последнее такое событие, называемое инверсией Брюнеса-Матуямы, произошло примерно 780 000 лет назад.

    Нет четкой теории относительно того, как могла произойти инверсия геомагнитного поля. Некоторые ученые создали модели ядра Земли, в которых магнитное поле только квазистабильно, а полюса могут спонтанно перемещаться из одной ориентации в другую в течение от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Другие ученые предполагают, что геодинамо сначала отключается либо спонтанно, либо в результате какого-то внешнего воздействия, такого как удар кометы, а затем перезапускается с магнитным «северным» полюсом, указывающим либо на север, либо на юг. Внешние события вряд ли могут быть обычными причинами инверсии магнитного поля из-за отсутствия корреляции между возрастом ударных кратеров и временем инверсии. Независимо от причины, когда магнитный полюс перескакивает с одного полушария на другое, это называется инверсией, тогда как временные изменения наклона диполя, которые проводят ось диполя через экватор, а затем возвращаются к исходной полярности, известны как отклонения.

    Исследования потоков лавы на горе Стинс, штат Орегон, показывают, что магнитное поле могло смещаться со скоростью до 6 градусов в день в какой-то момент истории Земли, что серьезно ставит под сомнение общепринятое понимание того, как работает магнитное поле Земли. . [16]

    Палеомагнитные исследования, подобные этим, обычно состоят из измерений остаточной намагниченности изверженных пород вулканических извержений. Отложения, лежащие на дне океана, ориентируются по местному магнитному полю, сигнал, который можно зарегистрировать по мере их затвердевания. Хотя отложения магматических пород в основном парамагнитны, они содержат следы ферри- и антиферромагнитных материалов в виде оксидов железа, что придает им способность обладать остаточной намагниченностью. На самом деле, эта характеристика довольно распространена во многих других типах горных пород и отложений, встречающихся по всему миру. Одним из наиболее распространенных из этих оксидов, обнаруживаемых в месторождениях природных горных пород, является магнетит.

    В качестве примера того, как это свойство магматических пород позволяет нам определить, что поле Земли в прошлом менялось на противоположное, рассмотрим измерения магнетизма через океанские хребты. Прежде чем магма выйдет из мантии через трещину, она имеет чрезвычайно высокую температуру, выше температуры Кюри любого оксида железа, который она может содержать. Лава начинает остывать и затвердевать, как только попадает в океан, что позволяет этим оксидам железа в конечном итоге восстановить свои магнитные свойства, в частности, способность удерживать остаточную намагниченность. Если предположить, что единственное магнитное поле, присутствующее в этих местах, связано с самой Землей, эта затвердевшая порода намагничивается в направлении геомагнитного поля. Хотя напряженность поля довольно слабая, а содержание железа в типичных образцах горных пород невелико, относительно малая остаточная намагниченность образцов находится в пределах разрешающей способности современных магнитометров. Затем можно измерить возраст и намагниченность образцов затвердевшей лавы, чтобы определить ориентацию геомагнитного поля в древние эпохи.

    Обнаружение магнитного поля

    Отклонения модели магнитного поля от измеренных данных, данные, созданные спутниками с чувствительными магнитометрами распад около 10% за последние 150 лет. [17] Спутник Magsat и более поздние спутники использовали 3-осевые векторные магнитометры для исследования трехмерной структуры магнитного поля Земли. Более поздний спутник Эрстеда позволил провести сравнение, указывающее на динамическое геодинамо в действии, которое, по-видимому, порождает альтернативный полюс под Атлантическим океаном к западу от Южной Африки. [18]

    Правительства иногда используют подразделения, специализирующиеся на измерении магнитного поля Земли. Это геомагнитные обсерватории, обычно входящие в состав национальной геологической службы, например, обсерватория Эскдалемуир Британской геологической службы. Такие обсерватории могут измерять и прогнозировать магнитные условия, которые иногда влияют на связь, электроэнергию и другую деятельность человека. (См. магнитная буря.)

    Международная сеть магнитных обсерваторий в режиме реального времени, объединяющая более 100 взаимосвязанных геомагнитных обсерваторий по всему миру, записывает магнитное поле Земли с 1991.

    Военные определяют характеристики местного геомагнитного поля, чтобы обнаружить аномалии на естественном фоне, которые могут быть вызваны значительным металлическим объектом, таким как затопленная подводная лодка. Как правило, эти детекторы магнитных аномалий летают на самолетах, таких как британский Nimrod, или буксируются в качестве инструмента или набора инструментов с надводных кораблей.

    В коммерческих целях геофизические разведочные компании также используют магнитные детекторы для выявления природных аномалий в рудных телах, таких как Курская магнитная аномалия.

    Животные, включая птиц и черепах, могут обнаруживать магнитное поле Земли и использовать его для навигации во время миграции. [19] Коровы и дикие олени, как правило, выравнивают свои тела с севера на юг во время отдыха, но не тогда, когда животные находятся под высоковольтными линиями электропередач, что наводит исследователей на мысль, что за это ответственен магнетизм. [20] [21]

    Сейсмоэлектромагнетизм — область исследований, направленная на прогнозирование землетрясений.

    Получение электроэнергии из магнитного поля земли: Получение электричества из магнитного поля Земли
    © ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»