La terra ha un campo elettrico poiché il campo magnetico della terra ' cambia nel tempo? [duplicate]
Su Febbraio 17, 2021 da adminRisposta
Esistono vari modi per mettere in relazione i campi elettrico e magnetico. Semoi fornisce un esempio , ma in questo contesto forse è più semplice utilizzare una relazione alternativa:
$$ \ mathbf E = – \ nabla \ phi – \ frac {\ partial \ mathbf A} {\ partial t} $$
Questo esprime il campo elettrico $ \ mathbf E $ come la somma di due contributi. Il primo termine:
$$ \ mathbf E = – \ nabla \ phi $$
è il contributo al campo da qualsiasi addebito presente. La quantità $ \ phi $ è semplicemente il potenziale elettrico. Come accade, la Terra ha una carica netta negativa dovuta alla separazione di carica tra il suolo e latmosfera, quindi ha un campo elettrico indipendentemente da ciò che fa il suo campo magnetico.
Il secondo termine:
$$ \ mathbf E = – \ frac {\ partial \ mathbf A} {\ partial t} $$
fornisce il contributo al campo elettrico dal campo magnetico variabile. La quantità $ \ mathbf A $ è un tipo di energia potenziale magnetica chiamata potenziale vettore magnetico .
E hai ragione che qualsiasi i cambiamenti nel campo magnetico della Terra si tradurranno infatti in un contributo al campo elettrico totale. Tuttavia, il tipo di cambiamenti che Wikipedia sta descrivendo avvengono su scale temporali molto lunghe e il tasso di cambiamento $ \ partial \ mathbf A / \ partial t $ è così piccolo che qualsiasi contributo che dà al campo elettrico è trascurabile.
Daltro canto, il campo magnetico terrestre cambia su scale temporali molto più brevi a causa di cambiamenti nel vento solare . In effetti un bagliore solare molto grande può causare grandi e rapidi cambiamenti nel campo magnetico che producono grandi campi elettrici. Questi campi sono abbastanza grandi da far fluire grandi correnti nelle linee di trasmissione elettrica e possono causare interruzioni di corrente di conseguenza .
Risposta
Un campo magnetico variabile nel tempo può produrre campo elettrico.
Penso che questa affermazione non sia chiara. Piuttosto: un campo magnetico variabile nel tempo lo fa produrre un campo elettrico. Questa è una delle equazioni di Maxwell (forse wi th alcuni prefattori) $$ \ nabla \ times E = – \ frac {dB} {dt} $$ Se il lato destro non scompare, il lato sinistro non scompare.
Pertanto, il cambiamento nel campo B della terra produrrà un campo E.
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