Вывод формул для расчета магнитного сопротивления Земли

Акопов Вачакан Ваграмович / Akopov Vachakan Vagramovich – учитель физики,

 МОУ СОШ № 6, Ставропольский край, Курский район, с. Полтавское

Аннотация: в этой статье представлен вывод формул для расчета магнитного сопротивления Земли. Эти формулы могут быть полезными для геофизических исследований Земли.

Ключевые слова: магнитное сопротивление, Земля, плотность земных токов, магнитная индукция, дипольный магнитный момент, сила атмосферного тока.

«В физике … нет места для путанных мыслей …

действительно понимающие природу того или иного явления

должны получать основные законы из соображений размерности»

Э. Ферми

Согласно современным представлениям, магнитное поле можно представить в виде двух составляющих:

- магнитного поля, создаваемого внутренними факторами (внутренний источник магнетизма);

- магнитного поля, создаваемого внешними факторами (внешний источник магнетизма).

Известно, что планета Земля представляет собой гигантский постоянный магнит. Наличие у Земли постоянного магнитного поля объясняется конвективными движениями проводящего жидкого вещества в земном ядре. Считается, что постоянное магнитное поле Земли создается ее ядром. Внутреннее ядро Земли жидкое и металлическое.

Переменное магнитное поле Земли вызывается солнечным ветром (поток заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем) и накладывается на постоянное магнитное поле.

«Переменное магнитное поле Земли определяется источниками в виде токовых систем, находящимися за пределами земной поверхности и в ее атмосфере» [1].

Рассмотрим первую составляющую магнитного поля Земли. Как известно, в Международной системе СИ [Rm]= – магнитное сопротивление.

Учитывая, что Вб = Тл×м2, будем иметь:

[ Rm ] = ,                                                                                                          (1)

Тогда, заменив единицы измерения в выражении (1) физическими величинами, получим формулу для расчета магнитного сопротивления постоянного магнитного поля Земли:

,                                                                                                                  (2)

где i – плотность электрических токов внутри Земли;

В – магнитная индукция внутри Земли.

«Плотность земных токов в силу разнообразия пород, слагающих Землю, варьирует в широких пределах: от 10-4 до 10-9 » [2].

«Магнитная индукция внутри планеты Земля равна 66,2 мкТл» [3].

Подставляя в выражение (2) исходные количественные данные, получим:

(Rm)max = ,

(Rm)min = ,