Hat die Erde ein elektrisches Feld, da sich das Magnetfeld der Erde ' im Laufe der Zeit ändert? [duplizieren]
On Februar 17, 2021 by adminAntwort
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das elektrische und das magnetische Feld in Beziehung zu setzen. Semoi gibt ein Beispiel , aber in diesem Zusammenhang ist es vielleicht einfacher, eine alternative Beziehung zu verwenden:
$$ \ mathbf E = – \ nabla \ phi – \ frac {\ partielle \ mathbf A} {\ partielle t} $$
Dies drückt das elektrische Feld $ \ mathbf E $ als die Summe von zwei Beiträgen aus. Der erste Begriff:
$$ \ mathbf E = – \ nabla \ phi $$
ist der Beitrag aller vorhandenen Gebühren zum Feld. Die Größe $ \ phi $ ist einfach das elektrische Potential. Zufällig hat die Erde aufgrund der Ladungstrennung zwischen Boden und Atmosphäre eine negative Nettoladung, so dass sie ein elektrisches Feld hat, unabhängig davon, was ihr Magnetfeld tut.
Der zweite Term:
$$ \ mathbf E = – \ frac {\ partielle \ mathbf A} {\ partielle t} $$
gibt den Beitrag des sich ändernden Magnetfelds zum elektrischen Feld an. Die Größe $ \ mathbf A $ ist eine Art magnetischer Potentialenergie, die als magnetisches Vektorpotential bezeichnet wird.
Und Sie haben ganz Recht damit Änderungen im Magnetfeld der Erde führen tatsächlich zu einem Beitrag zum gesamten elektrischen Feld. Die von Wikipedia beschriebenen Arten von Änderungen treten jedoch in sehr langen Zeiträumen auf, und die Änderungsrate $ \ partiell \ mathbf A / \ partiell t $ ist so gering, dass jeder Beitrag zum elektrischen Feld vernachlässigbar ist.
Andererseits ändert sich das Magnetfeld der Erde in viel kürzeren Zeiträumen aufgrund von Änderungen des Sonnenwinds . In der Tat kann eine sehr große Sonneneruption große Auswirkungen haben und schnelle Änderungen des Magnetfelds, die große elektrische Felder erzeugen. Diese Felder sind groß genug, um große Ströme in elektrischen Übertragungsleitungen fließen zu lassen, und kann infolgedessen Stromausfälle verursachen .
Antwort
Ein zeitlich veränderliches Magnetfeld kann ein elektrisches Feld erzeugen.
Ich denke, diese Aussage ist unklar. Eher: Ein zeitlich veränderliches Magnetfeld tut ein elektrisches Feld erzeugen. Dies ist eine von Maxwells Gleichungen (vielleicht wi th einige Vorfaktoren) $$ \ nabla \ times E = – \ frac {dB} {dt} $$ Wenn die rechte Seite nicht verschwindet, verschwindet die linke Seite nicht.
Daher erzeugt die Änderung des B-Feldes der Erde ein E-Feld.
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