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磁场是如何形成的

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磁场是如何形成的

  磁场是指存在磁力作用的空间。据最新研究显示,地球至少在40亿年前便形成了磁场。很多人都好奇磁场是怎么样产生的。接下来就跟着学习啦小编一起去看看磁场是如何形成的吧。

  地球磁场产生的原因

  据科学日报报道,地球的磁场对于我们的存在至关重要,因为它保护了地球上的生命不受到致命宇宙射线的伤害。它主要是由地球核心液态铁的混乱运动所产生的。

  一直以来科学家都认为热流动驱动了地球液态铁核心里的所谓的热对流—最热的液体变得较为稀薄并上升,而冷却更密集的液体则下沉—从而产生了地球磁场。但近期的计算结果质疑了这一理论,从而提出了新的问题寻求新的解释。

  最新研究认为,热传导无法推动磁场的产生。这些研究里的计算表明地核里熔化金属的电阻率—这主要是通过电子分散过程所产生的—将非常低,而热传导率太高,因此无法实现通过热传导产生磁场。

  最新研究显示大约一半以上产生的电阻率的原因被忽略:它源于彼此分散的电子,而非因原子振动而分散的电子。“我们揭开了隐藏了80多年的效应,”研究人员说。“而现在发现其实最原始的动态理论是正确的。”

  汉弗莱斯提出的学说

  汉弗莱斯博士提出,上帝用水造了地球。12他以几处的圣经经文为依据,如彼得后书3章5节(从太古凭神的命有了天,并从水而出藉水而成的地)得出结论地球是从水而出,且借水而成。而在地球形成以后,上帝可能将大部分水转变成了其他物质如岩石矿物。水分子含有氢原子,而氢的原子核是一个微小的磁性物质。通常,水中这些磁核的磁性会相互抵消,所以水作为一个整体几乎是没有磁性的。但汉弗莱斯提出,上帝创造水时,让这些小磁核排列整齐,被造之后这些磁核马上随机排列,地球的磁场也因此开始衰减。这会导致地心产生电流,根据汉弗莱斯的模型,除了在大洪水时期形成许多翻转之外,这电流接着会按照巴恩斯的模型渐渐衰减。

  从其它行星的磁场所观测到的支持证据

  汉弗莱斯博士也按照这个模型计算了其它行星和太阳的磁场。前提假设是这些天体的原始材料是水,重要的影响因子包括天体的质量、其核心的大小和导电性能。汉弗莱斯博士的模型成功地解释了一些令支持发动机模型的学者不得其解的天体特性。例如,令进化论者感到困惑的“月球磁场之谜”13 ——虽然月球每个月只自转一次,但它却曾经拥有一个强大的磁场。另外,按照进化模型所述的月球起源,它从未有过“发电机”理论成立所必需的条件——熔融核心。同时,水星比地球的自转速度慢59倍,若按照“发电机”理论计算,其磁场强度将远远小于我们现在所观测到的数据。

  更为重要的是,在1984年,汉弗莱斯博士预测了天王星、海王星(比土星更外层的两个巨大的气体行星)的磁场强度。他所预测的磁场强度比进化论者的“发电机”模型所预测的大了约100,000倍。当旅行者2号探测器分别在1986年和1989年飞近这些天体时,这两个对立的模型就碰巧被一起检验了。天王星和海王星14的磁场强度与汉弗莱斯所预测的一样。15然而仍然有许多反创造论者宣称创造论是“不科学的”,因为创造论不能做出预测!

  磁场的作用

  电磁场是电磁作用的媒递物,是统一的整体,电场和磁场是它紧密联系、相互依存的两个侧面,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,变化的电磁场以波动形式在空间传播。电磁波以有限的速度传播,具有可交换的能量和动量,电磁波与实物的相互作用,电磁波与粒子的相互转化等等,都证明电磁场是客观存在的物质,它的“特殊”只在于没有静质量。

  磁现象是最早被人类认识的物理现象之一,指南针是中国古代一大发明。磁场是广泛存在的,地球,恒星(如太阳),星系(如银河系),行星、卫星,以及星际空间和星系际空间,都存在着磁场。为了认识和解释其中的许多物理现象和过程,必须考虑磁场这一重要因素。在现代科学技术和人类生活中,处处可遇到磁场,发电机、电动机、变压器、电报、电话、收音机以至加速器、热核聚变装置、电磁测量仪表等无不与磁现象有关。甚至在人体内,伴随着生命活动,一些组织和器官内也会产生微弱的磁场。地球的磁级与地理的两极相反。

  磁场的方向

  规定小磁针的北极在磁场中某点所受磁场力的方向为该电磁场的方向 在磁体外部,磁感线从北极出发到南极的方向,在磁体内部是由南极到北极,在外可表现为磁感线的切线方向或放入磁场的小磁针在静止时北极所指的方向!磁场的南北极与地理的南北极正好相反,且一端的两种极之间存在一个偏角,称为磁偏角。磁偏角不断地发生缓慢变化。掌握磁偏角的变化对于应用指南针指向具有重要意义。

  磁感线(Magnetic Induction Iine):在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。

  磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线。

  磁场的类型

  恒磁场又称为静磁场,而交变磁场,脉动磁场和脉冲磁场属于动磁场。磁场的空间各处的磁场强度相等或大致相等的称为均匀磁场,否则就称为非均匀磁场。离开磁极表面越远,磁场越弱,磁场强度呈梯度变化。

  计算机模拟演示地球的磁场

  1.恒定磁场 磁场强度和方向保持不变的磁场称为恒定磁场或恒磁场,如铁磁片和通以直流电的电磁铁所产生的磁场。

  2.交变磁场 磁场强度和方向在规律变化的磁场,如工频磁疗机和异极旋转磁疗器产生的磁场。

  3.脉动磁场 磁场强度有规律变化而磁场方向不发生变化的磁场,如同极旋转磁疗器、通过脉动直流电磁铁产生的磁场。

  4.脉冲磁场 用间歇振荡器产生间歇脉冲电流,将这种电流通入电磁铁的线圈即可产生各种形状的脉冲磁场。脉冲磁场的特点是间歇式出现磁场,磁场的变化频率、波形和峰值可根据需要进行调节。


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