• Новости
  • Сахара: отопление, канализация, водоснабжение
     

    Главная

    Новости

    Скачать полный прайс-лист, MS Word, архив ZIP

    Скачать полный прайс-лист, MS Word, архив ZIP

    Как к нам проехать?

    Как к нам проехать?

    Про Походження магнітного Поля Землі.

    №706 від 14 квітня 2014 р А. С. Кашик, С. Цейтлін

    А. С. Кашик, д. Т. Н. (ЦГЕ, Москва), С. Цейтлін, д.т.н., (Tseytlin Consulting Inc. USA)

    Точного пояснення виникнення магнітного поля Землі поки ще немає. Є кілька гіпотез, теорій і експериментів, які намагаються знайти рішення цієї проблеми, але остаточного, суворого докази цих гіпотез поки немає. У цій статті розглядається гіпотеза, яка полягає в тому, що основною причиною виникнення і підтримання цього поля є атмосфера і іоносфера Землі, що містять в собі заряди. Був проведений ряд оцінок, які показали правильність цього підходу. Наведемо їх короткий виклад.

    1) Відомо рішення задачі про магнітне поле обертається зарядженої сфери ([1], [2]). Магнітний момент обертається сфери дорівнює

    Таким чином Магнітний момент Землі дорівнює

    Відомо [1], що М = 8 · +1025 од Відомо [1], що М = 8 · +1025 од. СGSЕ,

    де R = 6340000 м - радіус Землі,

    ω = 7.3 · 10-5 1 / сек - частота обертання Землі,

    c = 300000000 м / сек - швидкість світла.

    Тоді, знаючи величину Моменту магнітного Поля Землі M, визначимо величину необхідного для цього електричного заряду.

    Q = 0.234 · 1023 СGSЕ = 7.8 · 1011 Кул.

    2) З іншого боку відомо (наприклад, [3]), що Земля має заряд порядку

    Q2 = 5.7 · 105 кул.

    Як видно з 1) цього недостатньо, щоб створити Магнітне поле Землі.

    Припустимо, що існує додатковий заряд має іншу природу, створює його.

    3) При цьому треба звернути увагу на наступні обставини:

    1. Тільки Земля має сильне магнітне поле. Венера, Марс і інші планети мають Магнітні поля в сотні разів менше.

    2. Тільки Земля має атмосферу і воду! Це дозволяє висловити гіпотезу, що Магнітне Поле Землі пов'язане з зарядом хмар, величина яких величезна. Відомо, що потужність розряду однієї блискавки досягає 100 Мгватт, що дорівнює споживанню енергії Нью Йорка протягом 20 хвилин. З іншого боку, в одну секунду навколо Землі відбувається до 46 розрядів блискавок.

    Оцінимо заряд хмар, припускаючи, що система хмар і поверхня Землі утворюють сферичний конденсатор. Тоді, відомо, що Q1 = з · U,

    де ємність сферичного конденсатора рівна:

    де ємність сферичного конденсатора рівна:

    де R1 і R2 - радіуси сфер, а Eps = 8.85 · 10-12,

    Тоді отримуємо, що c дорівнює приблизно c = 0.5 фарадея.

    Оцінимо різницю потенціалів U між хмарами і поверхнею Землі. Приймемо за Е = (10-30) кВольт на 1 см. - напруженість пробою повітря. Тоді U = E · H = 3 · 104 · H вольт, де Н = (1-10) · 103 м - висота хмар.

    В результаті отримаємо верхню оцінку заряду земних хмар

    Q1 = 0.5 · 3 · 104 · 10 · 105 = 1.5 • 1010 Кул.

    Тобто сумарний заряд Землі і хмар можуть створювати магнітне поле, порівнянне з Магнітним полем Землі.

    4) Інша оцінка дає приблизно такий же результат.

    У фундаментальній праці Кареліна по оцінці щільності заряду грозових хмар [4] наведені оцінки щільності заряду грозових хмар.

    Одночасно на Землі діє близько півтори тисячі гроз, середня інтенсивність розрядів оцінюється як 46 блискавок в секунду. По поверхні планети грози розподіляються нерівномірно.

    В результаті наведених там розрахунків і експериментів, щільність їх заряду лежить в діапазоні q = (9-280) * 10-9 Кул на м3. Тоді, взявши обсяг шару хмар у вигляді V = 4πR2H, де Н = 1000 м - товщина шару, отримаємо

    V = 5 * 1017 м3

    Тоді отримуємо оцінку заряду всіх грозових хмар на Землі, яка змінюється в діапазоні

    Q1 = V · q = (0.45-14) • 1010 Кул.

    Припускаючи, що площа грозових хмар займає одну десяту частину неба, і вони мають найменшу щільність заряду, ми отримаємо нижню оцінку заряду рівну

    Q1 = 4.5 · 108Кул.

    Верхня оцінка при цьому буде дорівнює Q1 = 1.4 • 1010 Кул. ,

    що практично збігається з оцінкою, отриманою в попередньому параграфі.

    Порядок цієї оцінки свідчить про те, що заряди атмосфери Землі можуть бути основним джерелом магнітного поля Землі. Додатковий внесок може дати вплив заліза розташованого в Земній корі і заряди знаходяться в іоносфері Землі.

    5) Одним з відсутніх ланок визначальним Магнітне поле Землі може бути вплив верхнього шару земної кори до глибини 15 кілометрів, де залягають залізні і нікелеві родовища, які мають температуру нижче точки Кюрі (рівній 650 градусів Цельсія). І в ньому зосереджені величезні родовища заліза і нікелю (які складають до 5% загальної маси в корі Землі і 30% від усього її обсягу), які можуть впливати на величину магнітного поля Землі, збільшуючи його в кілька разів. Відзначимо, що загальна кількість заліза в Землі не змінилося за всю її життя, тому що частина, витягнута з неї, знаходиться на її поверхні, а частина в її надрах. Змінювалося лише їх співвідношення.

    6) C іншого боку звертає увагу те, що Венера, найбільш схожа на Землю планета, не має сильного магнітного поля, хоча внутрішню будову їх ідентично ( http://www.tristar.ru/planets/index3.php ). Це доводить, що джерело магнітного поля слід шукати поза властивостей і процесів, що протікають всередині планети. Венера має атмосферу, але вона складається з вуглекислого газу і практично не має води, а температура її поверхні перевищує 460 градусів, що виключає кругообіг і випаровування води з поверхні, конденсацію, іонізацію, механізми які і створюють заряди в атмосфері Землі.

    Cледует також відзначити, що поверхня Венери з атмосферою утворює, також як Земля, кульову ємність. Однак відсутність водонасичених хмар (які збільшують діелектричну проникність) і висока температура (яка знижує діелектричну проникність), значно знижують діелектричну проникність атмосфери Венери і, як наслідок, помітно знижують величину цієї ємності. При цьому слід також зазначити, що тривалість доби Венери більш ніж в 240 разів більше земних. ( http://1001facts.info/interesnye-fakty-o-venere/ ). Тобто сила струму, від якої залежить величина магнітного поля, буде значно менше навіть в разі, якщо величини зарядів атмосфер Землі і Венери збігаються. Це може пояснити ту обставину, що магнітне поле Венери в триста разів слабкіше Земної.

    7) Відзначимо, що пропонована гіпотеза про причини виникнення магнітного поля Землі дозволяє легко пояснити не тільки походження магнітного поля Землі, а й інверсію магнітного Поля Землі, що виникає кожні кілька сот тисяч років стохастичне.

    Аналіз форми магнітного Поля Землі, проведений за допомогою супутників і моделювання, показав, що Сонячний вітер в даний час несе, завдяки перевазі змісту в ньому електронів, негативний заряд ( http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0 % B2% D0% B5% D1% 82% D0% B5% D1% 80 ). У разі позитивного заряду в Сонячному вітрі магнітні полюси Землі і форма спотворення магнітного поля Землі, пов'язані з існуванням цього вітру, були б інші.

    Сонячні протуберанці - це заряджені поля плазми, періодично виникають на поверхні Сонця, котрі долають гравітаційне і магнітне тяжіння Сонця, що вириваються з поверхні Сонця. Причому частково речовина протуберанців повертається назад в Сонце, а частина, у вигляді Сонячного вітру, розлітається в різні боки. Частина цього вітру досягає Землі і заряджає конденсатор поверхню Землі - Іоносфера негативним зарядом. У іоносфері існує так званий Е шар, розташований на відстані 85 км і містить електрони з концентрацією в діапазоні Ne = 104-106 в одному кубічному сантиметрі, що утворився завдяки Сонячному вітрі ( http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1448.html ). Товщина цього шару досягає H = 30 км. Тоді легко оцінити сумарний заряд цього шару. він дорівнює

    Q2 max = Qe · R2 · 4πNe · H = 12.6 · 1.6 · 10-19 · 41 · 1016 · 3 · 106 = 2480 · 109 = 2.48 · 1012 кул,

    Т. е. Заряд Е шару змінюється в діапазоні Q2 = 2.5 · (1010-1012) кул.

    Де Qe - заряд електрона. Як випливає з проведеного оцінки заряд Е шару достатній, щоб створити або принаймні вносити значний вклад в освіту магнітного Поля Землі.

    Слід зазначити, що постояно втрачаючи таким чином негативний заряд, Сонце поступово заряджається надлишковим позитивним зарядом ( http://webcenter.ru/~shabet/rus/russian.htmм ). Це призводить до того, що періодично, кожні кілька сот тисяч років з Сонця починають вириватися гігантські позитивно заряджені протуберанці (за рахунок переважно змісту протонів), розміри яких сягають кілька сот тисяч кілометрів.

    Іноді ці протуберанці досягають Землі і перезаряджають її електричне та магнітне поля.

    В результаті через деякий проміжок часу рівний кілька мільйонів років, Сонце знову стає нейтральним і починає випускати негативно заряджений вітер. В результаті відбувається чергова інверсія магнітного Поля Землі. Перезарядка магнітного Поля Землі може відбуватися також і в результаті зіткненням Землі з гігантськими кометами, які можуть бути заряджені як негативно, так і позитивно, в залежності від знака заряду зірки, з якої комета зіткнулася перед цим.

    Отже процес інверсії магнітного Поля Землі можна легко пояснити на основі Предлогаются гіпотези.

    8) Тепер зупинимося коротко на інших підходах до пояснення виникнення магнітного Поля Землі. Перш за все зазначимо, що зараз на першому місці для пояснення виникнення магнітного Поля Землі іншими авторами розглядається механізм пов'язаний з тепловою конвенцією в її рідкій магмі. Така гіпотеза грунтується на аналогії механізму виникнення і підтримки магнітного поля Сонця.

    Однак простий аналіз показує, що в умовах Землі цей механізм не може працювати через різницю масштабів і величин щільності, в'язкості флюїдів і градієнтів температури, існуючих на Сонце і Землі. Відомо, що для помітної теплової конвенції необхідний великий градієнт температур і наявність легкого нев'язкого флюїду всередині досліджуваного обсягу. Але зміна температури земної магми від верхньої частини, гранічещей з корою і рівною 700 градусів, і нижній, гранічещей з ядром дорівнює 6000 градусів на відстані близько 3000 км, дає верхню оцінку градієнта - 2 градуса на кілометр. Це менше ніж в корі Землі і з огляду на, що в'язкість магми, навіть при температурі 4000 градусів дуже висока - можна зробити висновок, що ПРИ ЦИХ УМОВАХ всередині Землі НЕ МОЖЕ БУТИ ЖОДНОЇ ЗНАЧНОЮ ТЕПЛОВОЇ Конвенції !!!

    Тобто всередині Землі немає достатніх величин параметрів, щоб виникли умови необхідні для роботи механізму гідромагнітного динамо.

    Для порівняння, на Сонце температура змінюється від 6000 до 15 000000 градусів, а флюїд є плазму (газ), щільність якої в сотні разів менше щільності магми, а в'язкість в тисячі разів менше в'язкості магми. При цих умовах можуть виникати сильні магнітні поля завдяки механізму гідродинамічного динамо.

    9) Відзначимо також, що будь-які заряди, які можуть виникнути на кордонах складових оболонок всередині Землі, призводять до виникнення

    такого ж за величиною индуцируемого заряду протилежного знаку всередині Землі, що при обертанні Землі викликає струм протилежного напрямку. Отже, вони не можуть бути причиною виникнення магнітного поля, т. К. Сумарне магнітне поле, що виникає при цьому, буде нульовим.

    Можна довести правильність версії про те, що джерела магнітного поля Землі перебувають поза її обсягу, ще більш простим шляхом. Відомо, як уже зазначалося, що в корі Землі на глибинах близько 15 кілометрів, де виконується умова того, що температура менше точки Кюрі, залягають родовища заліза і нікелю, що становлять близько 5% від обсягу кори. Відомо також, що Магнітне Поле Землі вимірюється уздовж її поверхні збільшується майже в десять разів в місцях розташування магнітних анамаліях (наприклад Курської магнітної анамаліях). Легко помітити, що якби джерела магнітного Поля Землі знаходилися всередині Землі, то метал знаходиться в корі Землі зменшував би величину Магнітне Поле Землі в районах його залягання, завдяки ефекту екранування. У разі розташування зарядів і струмів над поверхнею Землі, ефект повинен бути протилежним, т. К. Метал грав би роль парамагнитного сердечника і магнітне поле б збільшувалася в районі його залягання! Як згадувалося вище, практика вимірювання магнітного Поля Землі показала имено це. Отже справедлива версія про знаходження джерел магнітного Поля Землі поза поверхні Землі. А отже, версія і проведені оцінки про місцезнаходження цих джерел в атмосфері і іоносфері Землі правельно.

    10) Таким чином тільки заряди принесені ззовні (Сонячний вітер, протуберанці або комети) або заряди, що виникають в результаті утворення крапель дощу в хмарах, можуть постійно заряджати атмосферу і іоносферу, дозволяючи створювати і підтримувати Магнітне Поле Землі.

    Проведені оцінки показали, що сумарний заряд Землі, хмар і іоносфери може забезпечувати виникнення і існування магнітного поля Землі (Q = Q1 + Q2). Причому заряди, що виникають в хмарах атмосфери постійно підтримуються кругообігом води в природі, а заряд іоносфери, постійно заряджається потоками заряджених частинок, що приходять від Сонця.

    Бібліографія

    1. Електротехніка та Електромеханіка 2010, №6,
      1. Магнітний момент обертається сфери, Роман Парполак.
      2. «Фізичні величини», Довідник, М. Енергоіздат, 1991, стор. 1196,
      3. УДК 551.51 МЕХАНІЗМ ГЕНЕРАЦІЇ ЕЛЕКТРИКИ У грозових хмарах І тропічних ураганів

    Конвекторы Adax Multi — стиль, качество и надежность

    Новинка!
    Конвекторы Adax Multi  — стиль, качество и надежность

    Flores Dual — настенный газовый котел с проточным газообменником

    Flores Dual  — настенный газовый котел с проточным газообменником

    Guess Who designed it
    ©

    2005 Салон «Сахара»
    ЧП Бондарь Олег Михайлович

    ул. Прохоровская, 37, Одесса, Украина
    Телефон/факс: +38 (048) 711–18–75
    E-mail: [email protected]