علوم و فنون جدید

 نظرسنجي شماره 1
در مورد كدام‌يك از موضوعات مطرح شده مايل به كسب اطلاعات بيشتر هستيد؟






ارائه نظر 
 اگر روزي زمين يخ زد! (زنگ تفريح شماره‌ي 102)
اگر روزي زمين يخ زد! (زنگ تفريح شماره‌ي 102)زنگ تفريح فيزيك
اگر روزي زمين يخ زد چه بر سر ميدان مغناطيسي زمين مي‌آيد؟

اگر روزي زمين يخ زد!







مقدمه يا سؤال؟

اگر سياره‌ي زمين به‌طور ناگهاني يخ بزند، براي ميدان مغناطيسي آن چه اتفاقي مي‌افتد؟ چه مدت طول مي‌كشد تا به اين مقدار احتمالي برسد؟

شكل1. جهت خطوط ميدان مغناطيسي زمين

پاسخ اين‌است كه در طول يك ميليون سال ميدان مغناطيسي از بين مي‌رود(به مقدار ناچيزي مي‌رسد). بر روي زمين داغ "اثر دينام" ميدان مغناطيسي را حفظ مي‌كند اما در "زمين يخ‌زده" اين وضعيت بسيار ساده‌تر مي‌شود. جريان سبب ايجاد ميدان‌الكتريكي مي‌شود. در يك رسانا اين‌دو از طريق قانون اهم به‌هم وابسته‌اند:

 
ضريب رسانندگي الكتريكي‌ست. جريان الكتريكي ميدان مغناطيسي را به‌وجود مي‌آورد، از قانون آمپر (در ميدان‌هاي كندتغيير) در دستگاه مختصات MKSA(SI)

داريم:   نفوذپذيري مغناطيسي در فضاي آزاد است. از هنگامي‌كه جريان در واحد زمان تغيير مي‌كند، ميدان مغناطيسي هم تغيير مي‌كند. در اين تغيير ميدان الكتريكي ايجاد مي‌شود.
طبق قانون فاراده :


  نشان‌دهنده‌ي مشتق جزئي‌ست. با گرفتن كرل ديگري از قانون آمپر و استفاده از اين‌كه curl:∆+grad (∆ علامت لاپلاسي است) و اين‌كه divB=0 :


 اين معادله‌ي نفوذپذيري اثبات مي‌كند كه ميدان مغناطيسي اوليه در زمين ضعيف مي‌شود. حل دقيق به جزئيات شرايط اوليه وابسته است.به هر ترتيب، با تحليل ابعادي ساده درمي‌يابيم كه مقياس زمان T بيشتر كه ميدان را تضعيف مي‌كند به مقياس طول L كه ميدان در آن واقع است بستگي دارد. با در نظر گرفتن (از مرتبه‌ي قطر زمين) و (يعني0.01 ضريب رسانندگي الكتريكي آهن خالص) داريم:

ميليون سال.

شكل 2. مقابله‌ي دو ميدان مغناطيسي زمين و خورشيد

1387/10/19 لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تایید انصراف

 فعاليت هاي علمي
 تماس با ما
 بازديدها
خطایی روی داده است.
خطا: بازديدها فعلا" غیر قابل دسترسی می باشد.