發電機理論
外觀
發電機理論或發電機原理(英語:Dynamo theory)是一個關於天體磁場的假說,在1940年後期物理學家W.M.Elsasser提出。他表示要誘發磁力線的產生,需要三個條件:
- 大量可導電的金屬液體,如熔融的鐵液
- 地球的自轉
- 熱與化學成份的對流作用
地球磁場是由於地球外核中熔融鐵、鎳的對流以及整個行星自轉的科里奧利力作用造成的。由於地球內部的熱能由核衰變造成,越往地球內部溫度愈熱,外部較涼,因此基本上地球內部會有熱對流產生,也就有物質的傳遞,但鐵鎳合金的成份會隨著溫度的改變而改變,因此它的化學成份也有變化,也會造成對流的現象。金屬液體對流加上地球自轉所產生的科氏力也會形成捲狀的電流。[2] 當導電流體流經已形成的磁場時,會產生電磁感應及其磁場。感應磁場對原磁場有補償作用,如此一來可維持自身電力的發電機就形成了。類似的磁場在太陽(含有等離子體)、金星等天體上也存在。發電機被認為是地球磁場以及水星和木星行星磁場的來源。
近2000年時法國國家科學中心利用一個大型圓筒狀儀器,內裝有150公升的液態鈉,圓桶兩端轉不同方向模擬地核旋轉,直到2006年在高溫、高速旋轉中第一次看到誘發出的磁場,並且有趣的是,每隔一段時間,誘發的磁場磁極方向會改變。在1995年地球物理學家Gary A. Glatzmaier與Paul H. Roberts便提出了理論模型(Glatzmaier―Roberts model),並利用電腦模擬重建地球磁場的強度、磁極特性及自發性反轉。這些實驗與電腦模擬的結果,基本上跟我們在地球對地磁的一些觀察是有關連的。[2]
參見
[編輯]參考資料
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