Har jorden något elektriskt fält när jordens ' magnetfält förändras över tiden? [duplicera]
On februari 17, 2021 by adminSvar
Det finns olika sätt att relatera de elektriska och magnetiska fälten. Semoi ger ett exempel , men i detta sammanhang är det kanske enklare att använda en alternativ relation:
$$ \ mathbf E = – \ nabla \ phi – \ frac {\ partial \ mathbf A} {\ partial t} $$
Detta uttrycker det elektriska fältet $ \ mathbf E $ som summan av två bidrag. Den första termen:
$$ \ mathbf E = – \ nabla \ phi $$
är bidraget till fältet från eventuella avgifter. Kvantiteten $ \ phi $ är helt enkelt den elektriska potentialen. När det händer har jorden en nettoladdning på grund av laddningsseparation mellan marken och atmosfären, så den har ett elektriskt fält oavsett vad dess magnetfält gör.
Den andra termen:
$$ \ mathbf E = – \ frac {\ partial \ mathbf A} {\ partial t} $$
ger bidraget till det elektriska fältet från det förändrade magnetfältet. Mängden $ \ mathbf A $ är en typ av magnetisk potentialenergi som kallas magnetisk vektorpotential .
Och du är helt korrekt att någon förändringar i jordens magnetfält kommer verkligen att leda till ett bidrag till det totala elektriska fältet. Men de typer av förändringar som Wikipedia beskriver sker på mycket långa tidsskalor och förändringshastigheten $ \ partial \ mathbf A / \ partial t $ är så liten att alla bidrag som det ger till det elektriska fältet är försumbara.
Å andra sidan förändras jordens magnetfält på mycket kortare tidsskalor på grund av förändringar i solvind . Faktum är att en mycket stor solflare kan orsaka stora och snabba förändringar i magnetfältet som producerar stora elektriska fält. Dessa fält är tillräckligt stora för att få stora strömmar att strömma i elektriska överföringsledningar och kan orsaka strömavbrott som ett resultat .
Svar
Ett tidsvarierande magnetfält kan producera ett elektriskt fält.
Jag tycker att detta uttalande är oklart. Snarare: Ett tidsvarierande magnetfält gör producera ett elektriskt fält. Detta är en av Maxwells ekvation (kanske wi några prefaktorer) $$ \ nabla \ times E = – \ frac {dB} {dt} $$ Om höger sida inte försvinner försvinner inte vänster sida.
Därför kommer förändringen i jordens B-fält att producera ett E-fält.
Lämna ett svar