地磁第4章 地磁场的起源
什么是地球的地磁场
什么是地球的地磁场？它是如何形成的？
地球的地磁场是地球周围产生的磁场，其主要是由地球内部的流动熔融金属外核（主要是铁和镍）所产生的。
这个磁场在地球的周围形成一个巨大的磁气球，保护地球不受太阳风和宇宙射线的伤害。
地球的地磁场形成主要有两种理论解释：
地球内部自发磁场理论：这个理论认为地球内部的外核是由液态铁和镍组成的，由于地球自转产生的科里奥利力使得外核发生对流运动。
这种运动会产生电流，而运动的电荷带有电荷，形成了地球的磁场。
地幔电流理论：另一个理论认为，地球的地磁场是由地幔中的岩石通过地球的自转运动所产生的电流所形成的。
这些岩石中含有导电性矿物，当它们受到地球自转的影响时，会形成电流，从而产生磁场。
无论是哪种理论，地球的地磁场都是由地球内部物质的运动所产生的，其形成和维持是一个复杂的物理过程。
地球的地磁场不仅对地球本身的大气和生物有重要的保护作用，也对导航、航海、航空等人类活动起着重要的辅助作用。
地磁成因
地磁成因江发世1 地球的磁性地球是有磁性的，简称叫做地磁，磁针能指明地磁南北两极。
地理两极和地磁两极不在一个位置。
目前北半球的磁极位于北纬70°50′和西经100°50′的点上，该点位于加拿大北瑟斯岛，南半球的磁极位于南纬66°20′和东经140°的点上，该点在南极。
地磁子午线即磁针在某点水平面上所指的方向与地理子午线有一个夹角，这个夹角叫做磁偏角。
在火山岩和沉积岩形成过程中，一些能被地磁场磁化的矿物，在它们的成岩过程中就保留了当时的地磁场情况。
通过古地磁研究，现在已经证明地磁在地质历史时期中多次发生磁极倒转。
图1-1是大西洋脊一个位置的古地磁测量成果图，图中黑色部分是正磁异常，白色部分是负磁异常。
图1-2是地磁极反向与正向年代图。
地磁不仅在地质历史中发生极性变化，而且在现在，地磁强度在地球上各处是不相同的。
图1-3是全球地磁场强度图。
图1-1 大西洋脊古地磁测量图图1-4 地磁北极光照片图1-2 地磁极反向与正向年代图图1-3 全球地磁场强度图地球的磁场和太阳黑子所产生的磁场强度相差上万倍。
太阳所发生的磁爆给地球磁场造成相当大的影响。
在迎着太阳方向，地球的磁场能向外延伸5万公里；在背着太阳的方向，地球磁场能向外延伸10万多公里。
在地磁两极，由于地磁场捕获高能电子，这种高能电子在地磁场两极产生极光现象。
在南极的叫南极光，在北极的叫北极光，见图1-4。
这是磁场和电子的作用，除了产生光外，能否产生热量呢？还没有见到这方面的资料。
2 地磁成因有众多的学者在研究地磁的成因，提出多种地磁成因假说。
永久性磁铁在温度700℃时就消磁了，所以地球不是一个永久的大磁铁，而且永久性磁铁不会发生磁极移动和倒转。
现在学者普遍认为地磁是电磁原理形成的。
但其形成机理观点不一。
本文谈一下作者的观点。
地磁、地震、火山、地壳运动、地球的圈层结构等等，这些与地球的成因是分不开的。
地球和月亮是伴星，是太阳系中的一颗普通行星，太阳是银河系里一颗普通的恒星，银河系是宇宙中千万星系的一个。
地磁
第一节 地球的磁场
一 、磁场的基本物理量 磁化率
M H
称为介质的磁化率。 磁化率表示物质磁化的难易程度。 值越大，说明越容易磁化。由于值是表 示岩石磁性强弱的物理量，所以它是磁法 勘探的物性依据。
第一节 地球的磁场
一 、磁场的基本物理量 物质的磁性：反磁性、顺磁性、铁 磁性
反磁性：磁化率很小，可看成无磁性物质。（1~-2）*10-6CGSM。岩盐、石油、方解石 顺磁性：磁化率（0~500 ）*10-6CGSM。黑云母、 辉石、褐铁矿。 铁磁性：几千~几百万个10-6CGSM。只有铁、 镍、钴以及它们的化合物、合金，铬、锰合金。
2M s 当x 0时，Z max h2 若令Z a 0, 则 x0 h
水平圆柱体磁场
水平圆柱体磁场
任意走向水平圆柱体的磁异常剖面
水平圆柱 体不同有 效磁倾角 时的剖面 曲线
板状体磁场
A 薄板状体的磁场 B 厚板状体磁场 C 顺层磁化无限延深厚板
无限延深厚板（顺层磁化）的座标
第六节 磁性体的磁场
正问题的假设 （1）磁性体为简单的几何形状；（2） 磁性体是均匀磁化的；（3）天然剩磁与 感应磁化强度方向相同；（4）磁性体孤 立存在；（5）观测面是水平的。
第六节 磁性体的磁场
一、柱体磁场
单极的磁场
第六节 磁性体的磁场
单极的磁场
b.双极磁场
Z a Z a (-m) Z a ( m)
F 1 40 QmQm 0 3 γ
磁场强度
F 1 Qm H 3 γ Qm 0 40
第一节 地球的磁场
一 、磁场的基本物理量 磁感应强度（毕奥—沙伐尔定律）
0 ldl r B 3 4 L r
地球的地磁场是如何产生的
地球的地磁场是如何产生的
大家都知道，地球上产生的地磁场是支撑我们各种电子设备正常运转的重要因素。
今天，让我们向大家介绍一下地球的地磁场是如何产生的：
（一）地球内部热量辐射作为地磁场的来源
地球是一个大洋的世界，生活在地球上的人类活动非常多样化。
尽管这些活动中都存在一定的本质特征，但在很多方面也是各自独立的。
当活动规模开始放大时，这将影响到地球内部热量传播。
由于上下两层结构和内部空间特征的存在，地球内部的热量会经过一定的循环，如热量交换、对流以及热量辐射等过程，而这种能量流动过程最终会影响到地球的地磁场。
（二）地壳移动作为地磁场的维持
地球内部活动较强的地表层的移动也是地磁场的另一个影响因素。
有研究表明，特定的大规模的地壳移动也可以引起地球的地磁场发生变化。
与地球内部热量辐射类似，地壳移动也会通过一定的循环手段产生辐射，而这种辐射也会影响到地球的地磁场。
（三）太阳的变化也可能影响地球的地磁场
有些研究表明，太阳的活动变化也可能会影响到地球的地磁场。
太阳活跃度的变化可能会通过影响太阳风等部门，引起外部流体运动和热量输送，进而影响到地球的磁场。
（四）其他因素也可能影响地球的地磁场
另外，其它因素，如，射电暴、离子极化，也能影响到地球的磁场。
射电暴会通过电磁场产生大量的电子放射到地球上，离子极化会干扰电磁场的稳定性，从而造成地球的磁场的变化。
综上所述，地球的地磁场是因为地球内部热量辐射，地壳移动，太阳变化和其他各种因素造成的，这些因素会直接影响到地球上物理磁场的大小和分布，也让各种电子产品能够利用地磁场进行活动。
《地磁场》课件
卫星磁测
通过卫星轨道测量地磁场 ，具有覆盖范围广、观测 精度高的特点。
地磁场的观测设备
磁力仪
用于测量地磁场强度和方 向的仪器，分为旋转磁力 仪和质子磁力仪等类型。
磁通门磁力仪
利用磁通门技术测量地磁 场，具有高灵敏度和低噪 声的特点。
卫星磁力仪
装载在卫星上进行地磁场 测量的仪器，具有高精度 和全球覆盖的特点。
地磁场变化对人类健康的影响
生理影响
地磁场的变化可能影响人体的生 物电和生物磁，进而影响神经系
统和生理功能。
心理影响
地磁场的变化可能影响情绪和心 理状态，例如在磁暴期间人们更
容易感到焦虑和不安。
疾病风险
长期暴露于不稳定的地磁场环境 中可能增加某些疾病的风险，如
癌症和神经系统疾病。
地磁场变化与地震、火山活动的关系
地磁场的组成
总结词
地磁场由主磁场、地磁异常和磁偏角等部分组成。
详细描述
地磁场主要由主磁场、地磁异常和磁偏角等部分组成。主磁场是指地球内部金属元素所产生的磁场，是地磁场的 主要部分。地磁异常则是指地球表面某些区域的地磁场强度和方向与周围不同的现象。磁偏角则是由于地球内部 的金属元素分布不均匀，导致地磁场方向与地球地理经线不重合而产生的角度差。
地震活动
研究表明，地磁场的变化可能与地震活动有关联，可能是预测地 震的重要指标之一。
火山活动
火山喷发过程中释放的物质可能会影响地磁场，而地磁场的变化也 可能预示着火山活动的发生。
地球物理学研究
地磁场的变化是地球物理学研究的重要领域之一，对于了解地球内 部结构和地球动力学具有重要意义。
06
地磁场的未来研究与展望
03
地磁场的形成与变化
地球上的磁场是如何形成的？
地球上的磁场是如何形成的？地球上的磁场是一种非常神秘的自然现象，它是由地球的内部动力学过程和磁物质作用所形成的。
那么，地球上的磁场究竟是如何形成的呢？下面我们将从三个方面进行科普。
一、地球的内部动力学过程地球的内部分为核、外核、地幔和地壳四个不同的层次，其中地球的磁场与外核和地幔有着密切的关系。
外核是地球内部的高温、高压液态金属区域，它由主要成分为铁和镍的熔融物质组成。
由于外核的物质非常的热，所以其中的金属元素会产生电流，这些电流会在外核与内核之间的转动中持续不断地流动，形成类似于地球自转的环形流体运动。
随着这些液态金属的不断流动，外核中的电流将会形成电场，这个电场与外层地幔中的电导率物质相互作用，并将其中的自由电子也激发出来跟着一起运动。
于是，这个自由电子的运动就会扰动地球周围的磁场，从而形成地球磁场的一个重要因素。
二、地球内部的磁物质作用地球是一个由磁物质组成的行星，同时也是一个具有磁场的物体。
地球上的岩石和矿物质多数都含有一些铁、镍和铬等具有磁性的元素，这些物质会随着地球自转而携带地球磁场旋转。
地球的自转方向一般都是从西往东，磁物质的自由电子则会沿着地球的磁场方向从地球的南极区域流向北极区域，形成了一个叫做“极向一致”的流体运动。
这些流体磁物质会形成一个环形电流，这个电流会在地球内部环绕运动，形成一个与地球周围环境相互作用的磁场。
三、地球的外部磁层作用地球有一个叫做磁圈的磁层，这个磁层可以防止太阳和宇宙射线对地球的影响。
当太阳释放出大量的高能带电粒子时，这些粒子会与地球的磁层发生相互作用，形成极光等景象。
同时，地球上的高能带电粒子也会在磁圈的作用下被保护在地球内部，使地球上的生物和电子设备免受到高能粒子的伤害。
结语：以上三个方面都是地球上磁场的重要形成因素。
虽然我们已经对地球磁场有了一定的认识，但是我们还是需要更多的科学实验证实，去深入了解地球内部的工作方式和磁物质的作用。
希望随着科技的不断进步，我们能够揭示更多关于地球磁场形成的奥秘。
第四章 地磁学1-3节
最早长期变化现象较为系统的记录是磁倾角和磁偏角 的变化。图为400年来伦敦和巴黎磁倾角和磁偏角的 矢量图。可看出，二者在相当长的一段时间内（几十 年）表现为单调的增减变化。
各大陆不同时期的地磁偏角和古纬度
表中列出了伦 敦、巴黎和罗 马的磁偏角长 期变化的情况， 由表可看出极 大值到极小值 的时间间隔约 为 240 年 。 因 此磁偏角的长 期变化似有 500 年 左 右 的 周期。
由：B H H U
有：
k
U U U B 0 i j x y z
四、磁偶极子 磁偶极子：磁偶极子是由一对等 量异号的点磁荷组成的体系，点磁荷 之间的距离l远比到场点的距离r为小。
在距磁偶极子中心O点相当远的场点P的 磁势为：
磁偶子的磁偶极矩和磁距之间的关系为：
据地磁场的高斯球谐分析，稳 定磁场和变化磁场还可以分为起 源于地球内部和地球外部两部分。 内源场：起源于地球内部的稳 定磁场称为地磁场的内源场。 外源场：起源于地球外部的稳 定磁场称为地磁场的外源场。
外源变化磁场起源于地球 外部的各种电流体系。 这种外部变化的电流体系 的磁场还会在具有导电性质 的地球内部感应出一个内部 电流体系，这是产生内源变 化磁场的原因。
Q m1Q m 2 Fk 2 r
磁场强度H：试探磁荷在磁场中所受的力。
F 1 Qm H Q mo 4 0 r 2
点磁荷在空间产生 的磁场强度。
单位：A m1 或奥斯特（两单位之间的换算： 磁感应强度B： 1 Q
B 4 r
m 2
点磁荷在空间产生 的磁感应强度。
单位： 国际单位制SI中，特斯拉T 高斯单位制中，高斯Gs 两单位之间的换算：
V r er r e r sin e
地球磁场的演化历史
地球磁场的演化历史地球磁场是地球本身所产生的一种磁场，是指地球周围的磁场。
它是由地球核心的热对流和涡流所产生的自然磁场。
地球磁场不仅对地球的物理环境、气候变化、电离层、宇宙射线等方面产生影响，还对地球生物有一定的影响。
下面将从其演化历史的角度出发，深入探讨地球磁场的特性。
一、地球磁场的形成和起源地球磁场起源于地球深处的核心，其中热对流和涡流的运动产生的磁场是地球磁场的主要来源。
地球内部主要分为三层：固态地壳、地幔和核。
核主要分为外核和内核。
地球磁场是由外核产生的涡流产生的，由于地球自转，涡流会随着地球的旋转而产生磁效应。
二、地球磁场的演化历史地球磁场的存在是在19世纪初才被科学家发现的，地球磁场的演化历史可以追溯到地球形成的时期。
地球磁场的演化历史可分为四个阶段。
1. 地球形成初期：大约45亿年前，地球还处于形成期，由于地球内部的自然活动，地球磁场就开始慢慢形成。
2. 大陆漂移期：1.8亿年前至7万年前，地球磁场的磁北极一直在变换方向，可能受到板块运动的影响。
3. 地极反转期：极转换是指地球磁场正北极和正南极互换位置的现象，也就是我们所说的“地磁极漂移”。
地球磁极的反转是一个重要的标志，大约在780万年前就开始呈周期性地反转。
在这个过程中，电离层的电子密度变化，会对卫星通讯、导航和空天飞行器等造成影响。
4. 当前期：现在的地球磁场已经形成了3500万年之久，长期以来一直维持着稳定，并且一直在改变。
目前地球磁场的磁力矩在不断的增大，可能会在未来数十年内出现新的磁极快速向西移动的现象。
三、地球磁场的变化和影响地球磁场不仅对地球的物理环境、气候变化、电离层、宇宙射线等方面产生影响，还对地球生物有一定的影响。
例如，地球磁场的演化会影响到鸟类和其他动物的迁徙行为，这可能与地磁场对动物行为的影响有关。
此外，地球磁场的演化还会对地球的气候变化产生影响，因为它会影响太阳辐射达到地球的方式和数量。
过去的磁场变化可以帮助我们预测未来的变化，从而推断出可能发生的气候变化。
地球磁场的起源
地球磁场的起源地球磁场是地球周围形成的一种保护层，它不仅对地球上的生命起着重要的作用，也对人类的生活产生着深远的影响。
那么地球磁场的起源是什么呢？下面将从地球内部构造和行星动力学的角度进行解析。
地球内部构造对地球磁场的形成起着关键作用。
地球的内部由固态的内核、液态的外核、固态的下地幔、上地幔和地壳组成。
其中，液态的外核主要由铁和镍构成，还包含其他一些轻元素。
这一外核是地球磁场形成的动力学机制。
在外核与内核交界处，存在一种称为地核混合的流体动力学过程。
当外核中的热量通过地幔和地壳传导到地表时，就会导致液态铁流动。
这些流动的铁离子运动形成了大规模的电流环路，进而产生磁场。
地球磁场的形成还与行星动力学密切相关。
地球作为一个自转的行星，其自转产生的科里奥利力使得流体在外核中产生环流。
这种环流形成了地磁场中的电流环，进而产生并维持了地球磁场。
地球磁场的起源不仅与地球内部构造和行星动力学有关，还与地球的演化历史有着密切的联系。
据科学家研究表明，地球磁场在地质演化历史中可能曾经发生过多次翻转。
这种翻转指的是地磁北极和地磁南极的位置互换。
这种翻转往往伴随着地磁场的减弱，最终使得地球磁场消失。
然后，在再次形成磁场前，地球会经历一个较长的时间段，被称为地磁场的衰减期。
这个衰减期可能会持续几千年或几百万年不等。
而在地磁场消失之后，地球的大气层就容易受到来自太阳的带电粒子的侵蚀，这对地球的生物和人类的生活产生着不利影响。
尽管地球磁场的起源在某种程度上已经被揭示，但对于磁场的具体形成机制仍然有待深入研究和探索。
目前，科学家们利用地磁场变化的观测数据和数值模拟等方法，致力于深入研究地球磁场的形成和演化机制。
总结起来，地球磁场的起源是由地球内部构造和行星动力学共同影响形成的。
地球内核与外核之间的地核混合流体动力学和地球的自转运动形成了环流，进而产生了地球磁场。
此外，地球磁场的演化历史也对其起源起到了重要的作用。
然而，对于地球磁场的具体形成机制仍有待进一步的研究和探索。
地球磁场的起源
地球磁场的起源临沂大学沂水分校陈维会内容摘要：地球磁场的起源现在仍然是个谜，许多假设都不能很好的解释地球磁场的一些现象。
本文提出一种新的假设：由于太阳的温度很高那里的物质被电离，电离的太阳物质在运动时受太阳磁场的作用，正电荷会上浮到太阳的最外层并被抛向太空，太阳会失去过多的正电荷而带负电，地球俘获了太阳抛出来的正电荷而带正电。
地球表面上的电荷分布是不均匀的，在太阳电场的作用下，地球表面的电荷绕地球运动形成了电流，地球磁场主要是由这电流产生的。
利用这一假设可以很好的解释地球磁场许多现象，包括以往的假设无法解释的现象，并且有大量的测量数据佐证。
一、地球磁场的特性宇宙中的天体大多数都有一定强度的磁场。
据科学家探测研究得知：我们居住的地球磁场强度约为（0.3－0.6）³10－4T；地球表面赤道上的磁场强度约为0.29～0.40高斯；地磁北极的磁场强度为0.61高斯；地磁南极的磁场强度为0.68高斯；南半球强北半球弱；南北磁极与地理的南北极不重合；地轴与地磁轴成11.50的交角；并且南北磁极的地理位置不断在变化，如下表所示。
磁北极(2001)81.3°N,110.8°W(2004 估计)82.3°N,113.4°W(2005 估计）82.7°N,114.4°W地理南极附近磁南极(1998)64.6°S,138.5°E(2004 估计）63.5°S,138.0°E地理北极附近地球磁场受太阳活动的影响较大，地磁场随时间作周期性变化，其中以一昼夜为周期的变化称为地磁场周日变化，简称日变（diurnal variation）。
日变的幅度因时间、季节和纬度而异，不同纬度地区日变规律不同。
地磁场的日变化在南北纬300附近最强。
地磁场的日变化一般是白天比夜间强，早晚平稳，中午明显，幅度一般在十几到几十纳特之间。
地球磁场的起源
大学物理论文地球磁场的起源历史上，第一个提出地磁场理论概念的是英国人吉尔伯特。
他在1600年提出一种论点，认为地球自身就是一个巨大的磁体，它的两极和地理两极相重合。
这一理论确立了地磁场与地球的关系，指出地磁场的起因不应该在地球之外，而应在地球内部。
1893年，高斯在他的著作《地磁力的绝对强度》中，从地磁成因于地球内部这一假设出发，创立了描绘地磁场的数学方法，从而使地磁场的测量和起源研究都可以用数学理论来表示。
但这仅仅是一种形式上的理论，并没有从本质上阐明地磁场的起源。
现在科学家们已基本掌握了地磁场的分布与变化规律，但是，对于地磁场的起源问题，学术界却一直没有找到一个令人满意的答案。
到公元17世纪初，人们就已经认识到地球本身就是一个巨大的磁体，不过时至今日仍不清楚地球磁场是怎样产生的。
随着科学的发展，对于地球磁场观测和地球结构的研究不断深入，对地球磁场的起源先后提出了十多种学说。
在这些学说中，只有发电机学说在观测、实验和理论研究上得到较多的证认，是目前研究和应用较多的地球磁场学说。
事实表明，不管是地球的整体主磁场，还是地球的局部块体磁场，其生成和变化原因都是十分复杂的。
也许从有关磁场的最基本理论入手，探寻地磁场生成和变化的规律，能让我们对这一问题有更深的认识和理解。
磁场是由带电物质相对于某个实施测量的参照系的运动所产生的一种效应。
完全电中性的物质不具有磁性。
从物质磁场的起源来看，物质能够产生磁场必须具备两个条件：一个是物质必须具有电性，一个是电性物质必须相对于观测者运动。
像地球这样的整体上不带电的中性物体是怎样产生或表现出磁场的呢？这是因为整体上呈现电中性的物体，并不一定是物体内部的各个地方都呈现电中性，只要物体内部有一个地方对外呈现电性，那么它就为磁场的产生提供了一个必要条件。
整体上呈现电中性的物体产生磁场只有三种情况：一是中性物体或原子内部带负电粒子和带正电粒子的杂乱无章运动，这种情况是造成物体内部各个地方都存在磁场的原因。
地球磁场是怎么形成的
地球磁场是怎么形成的 很多学习过物理的，对于地球磁场的知识都有⼀定的了解，但是对于形成地球磁场的原因可能就不清楚了。
下⾯由店铺为你详细介绍地球磁场的相关知识。
形成地球磁场的原因 通常物质所带的正电和负电是相等数量的，但由于地球核⼼物质受到的压⼒较⼤，温度也较⾼，约6000°C，内部有⼤量的铁磁质元素，物质变成带电量不等的离⼦体，即原⼦中的电⼦克服原⼦核的引⼒，变成⾃由电⼦，加上由于地核中物质受着巨⼤的压⼒作⽤，⾃由电⼦趋于朝压⼒较低的地幔，使地核处于带正电状态，地幔附近处于带负电状态，情况就象是⼀个巨⼤的“原⼦”。
科学家相信，由于地核的体积极⼤，温度和压⼒⼜相对较⾼，使地层的导电率极⾼，使得电流就如同存在于没有电阻的线圈中，可以永不消失地在其中流动，这使地球形成了⼀个磁场强度较稳定的南北磁极。
另外，电⼦的分布位置并不是固定不变的，并会因许多的因素影响下会发⽣变化，再加上太阳和⽉亮的引⼒作⽤，地核的⾃转与地壳和地幔并不同步，这会产⽣⼀强⼤的交变电磁场，地球磁场的南北磁极因⽽发⽣⼀种低速运动，造成地球的南北磁极翻转。
太阳和⽊星亦具有很强的磁场，其中⽊星的磁场强度是地球磁场的20⾄40倍。
太阳和⽊星上的元素主要是氢和少量的氦、氧等这类较轻的元素，与地球不同，其内部并没有⼤量的铁磁质元素，那么，太阳和⽊星的磁场为何⽐地球还强呢?⽊星内部的温度约为30000°C左右，压⼒也⽐地球内部⾼的多，太阳内部的压⼒、温度还要更⾼。
这使太阳和⽊星内部产⽣更加⼴阔的电⼦壳层，再加上⽊星的⾃转速度较快，其⾃转⼀周的时间约10⼩时，故此其磁场强度⾃然也要⽐地球⾼的多。
事实上，如果天体的内部温度够⾼，则天体的磁场强度与其内部是否含有铁、钴、镍等铁磁质元素⽆关。
由于太阳、⽊星内部的压⼒、温度远⾼于地球，因此，太阳、⽊星上的磁场要⽐地球磁场强的多。
⽽⽕星、⽔星的磁场⽐地球磁场弱，则说明⽕星、⽔星内部的压⼒、温度远低于地球。
地磁学
第四章地磁学两千年前，我们祖先发现天然磁石的吸铁性和指极性。
“阿房前殿，以木兰为梁，磁石为门，怀刃者止之。
”《梦溪笔谈》（沈括，1031－1095）中写道：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”；北宋时已将指南针用于航海（“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，隐晦则观指南针”－《萍洲可谈》）；我们古代关于磁铁性质的知识传入欧洲后，欧洲才开始对地球磁场的研究。
1640年，瑞典人受次尝试用罗盘寻找磁铁矿，开辟了利用磁场变化来寻找矿产的新途径。
1832年，高斯建立了地磁场的球谐分析方法，证实了关于地磁场起源于地球本身的论断，奠定了地磁场分析的理论基础.相关现象表明，地球具有磁场，地球上岩石、矿石具有不同的磁性，可以产生不同的磁场，使地球磁场在局部地区发生变化，出现磁场异常。
地磁学主要研究地磁场空间分布和随时间变化的规律以及地磁场的组成、起源和应用。
二十世纪以来，利用地磁测量所发现的各种地磁异常的研究，证明它们与地壳的地质构造与磁性有关的矿产分布有密切的关系，即磁法勘探。
通过岩石及古代文物的磁性来研究史前与地质时期地磁场性质、特征，即古地磁学，对于地质构造运动、地层对比、地磁场长期变化以及地磁场起源等的研究具有重要意义，特别是在研究大陆漂移、海底扩张及全球构造体系—板块构造学说的树立起到了关键性作用。
19世纪20年代世界建立第一批地磁台，1870年，我们最早地磁台诞生（北京）；1957年，建立全国地磁台网。
第一节、地球磁场及其变化规律一、地磁要素及其分布磁偏角D磁倾角I总磁场强度T垂直磁场强度Z水平磁场强度H水平X分量(北向)水平Y分量(东向)地磁场是空间和时间的函数，需要实际测量，实际测量方式：固定点上连续测量，即地磁台；野外测点间断测量。
地磁要素随时间变化，将不同时刻观测数据归算到某一特定日期（1月1日0时0分），称作通化。
所成的地磁要素等值线图即为地磁图。
二、地磁场的组成地磁场 = 基本磁场 + 变化磁场 + 磁异常基本磁场：中心偶极子磁场和大陆磁场组成，来源地球内部，占地磁场主要部分(98%以上)。
磁场的地理分布
磁场的地理分布磁场是地球一种重要的自然现象，它对于地球的生物和物质都具有重要意义。
本文将探讨磁场的地理分布，介绍磁场的形成原理和对人类生活的影响。
一、磁场的形成原理磁场来源于地球内部的地磁场，其形成主要是由于地核内部的熔融金属铁在自转时所带动的电流。
这种电流形成了一个循环，产生了磁场。
地磁场由于地球自转而形成的旋转运动，造成磁场呈现一个环状等磁力线的分布。
二、地磁场在地球上并非均匀分布，它有着明显的地理分布特点。
根据测量数据，磁场在各个地区的磁场强度不同。
一般来说，磁场强度较大的地区主要分布在地磁北极和地磁南极附近。
这些地区在地球上呈现出明显的磁场异常，这也是导航仪器指南针指向南北的原因。
除了地磁极附近的磁场强度较大外，也存在其他地理分布的特点。
例如，赤道附近的磁场强度相对较弱，而地理纬度较高的地区磁场强度则更强。
这一地理分布特点与地球自转和地球内部的地磁运动密切相关。
三、磁场对人类生活的影响磁场对人类生活有着重要的影响。
首先，磁场对导航具有重要意义。
通过利用磁场，人们可以使用指南针来确定方向，并进行导航和航标定位。
磁场的地理分布特点使得导航成为可能，为人类的航海、探险和航空等活动提供了基础。
其次，磁场对动物和植物也具有一定的影响。
许多动物根据地球的磁场进行迁徙和导航，例如候鸟利用磁场来确定迁徙的方向。
植物的生长和开花也受到磁场的影响，磁场的分布特点可能对植物的生长周期和方向产生影响。
此外，磁场对人类的健康也有一定的影响。
一些研究表明，磁场的强度和方向可能对人体的生理功能和代谢产生一定的影响。
长期处于地磁异常区域的人可能对磁场更为敏感，这可能与一些身体不适和健康问题有关。
然而，对于磁场对人体所产生的具体影响还需要进一步的研究和验证。
总结：磁场作为地球自然现象之一，其地理分布具有明显的特点。
主要分布在地磁北极和地磁南极附近，磁场强度在不同地区有所不同。
磁场对于人类生活具有重要影响，包括导航定位、动物植物迁徙和人体健康等方面。
《地磁场》课件
2. 《地球物理学导论》权克庄、唐治河、丛培武 编著
《地磁场》PPT课件
地球的磁场是人类探索自然奥秘的重要课题。本课件将带你领略地磁场的奇 妙之处。
引言
定义
地球周围的磁场称为地磁场，是一种天然的电磁辐射。
重要性和应用
地磁场的理解对导航、地质勘探、生物环境等都具有重要意义。
地磁场的形成
地球内部结构
地磁场是由地球内部运动产生的。
差别运动理论
地球上不断变化的板块运动造就了地磁场的形成 和演化。
地磁场的特征
1
磁场强度
地磁场强度随着地球表面位置的不同而异，通常用高斯（G）作为单位。
2
磁场倾角和偏角
磁场倾角和偏角可以用来判断地球表面位置的磁性特征。
3
磁极位置
磁北极和磁南极位置变化是地磁场演化的重要指标。
地磁场的变化
地磁倒转
地磁倒转是地球磁场极性开始反转的现象，可以对生物演化等产生影响。
地磁异常
地磁异常是地球磁场在局部区域出现异常变化的现象。
地磁风暴
地磁风暴是太阳活动引发的爆发性大量等离子体扰动地球磁场的现象。
地磁观测技术
1
历史回顾
古代使用磁铁和指南针进行观测，现
现代观测方法
2
代则使用卫星和地面测量站。
包括地面观测、航空观测、卫星观测 等多种技术手段。
地磁场的应用
导航系统
磁罗盘、GPS等导航系统都要借助地磁场来提供定位服务。
地矿勘探
地磁场在找矿方面也有很重要的应用价值。
生命科学
地磁场对生物体的运动和生命起着重要的调控作用。
地磁工作原理
地磁工作原理地磁是指地球表面上的磁场，它是由地球内部的磁场和外部的太阳风、地球电离层等因素共同作用形成的。
地磁工作原理是指地磁场在地球表面上的变化规律及其产生的原因。
地磁工作原理的研究对于地球物理学、地磁导航、矿产勘探等领域具有重要意义。
地磁场是地球内部产生的磁场，它的产生主要是由地球内部的液态外核对地球内部的固态内核的运动所产生的。
地球内部的磁场不是完全均匀的，而是存在着一定的变化规律。
这种变化规律可以通过地磁仪等设备来测量和记录，从而揭示地磁场的工作原理。
地磁场的变化规律受到多种因素的影响，其中包括地球自转、地球内部物质的运动、太阳风的影响等。
地球自转会使地磁场产生日变化和季节变化，而地球内部物质的运动则会引起地磁场的长期变化。
太阳风是由太阳的高温等离子体组成的带电粒子流，它会与地球的磁场相互作用，从而影响地磁场的变化。
地磁场的变化规律对于地磁导航具有重要意义。
地磁导航是指利用地磁场的变化规律来确定方向和位置的一种导航方法。
在没有GPS等卫星导航系统的情况下，地磁导航可以作为一种重要的导航手段。
通过研究地磁场的变化规律，可以设计出相应的地磁导航仪器，从而实现对于地磁导航的应用。
地磁场的变化规律还对于矿产勘探具有重要意义。
地磁场的变化可以反映地下矿产的分布情况，通过对地磁场的测量和分析，可以找到潜在的矿产资源。
因此，地磁场的变化规律对于矿产勘探具有重要的指导意义。
总之，地磁工作原理是一个复杂而又重要的研究课题。
通过对地磁场的变化规律进行深入的研究，可以揭示地球内部的运动规律、太阳活动对地球的影响等重要问题，为地球物理学、地磁导航、矿产勘探等领域的发展提供重要的理论基础和技术支持。
地磁场来源 特性及应用
地磁场来源特性及应用地磁场来源、特性及应用地磁场是指地球的磁场，是地球所固有的磁场。
虽然地磁场是由地球内部的流体运动产生的，但其具体来源还存在一定的争议。
下面将从地磁场的特性和应用来探讨地磁场的来源。
地磁场的特性有以下几个方面：1. 方向多变性：地磁场的方向在地球上的不同位置是不同的，称为地磁倾角和地磁偏角。
地磁倾角是指地磁力线与地球表面垂线的倾角，地磁偏角则是指地磁力线与地球的真北方向之间的夹角。
2. 强度变化：地磁场的强度在地球表面是不均匀的，强度最高的地方称为地磁极，地磁极的强度与纬度有关，随着纬度的增加，地磁极的强度逐渐减小。
3. 反趋肤效应：地磁场对电流有一定的影响，特别是对高频交流电流的影响。
当电流通过导体时，导体内部产生反向的磁场，这一现象被称为反趋肤效应。
4. 受太阳风的影响：太阳风是太阳大气层中不断喷发的气体和带电粒子，其运动导致了地磁场的变化。
太阳风中的带电粒子与地磁场相互作用，引起地磁场的扰动，这种扰动现象称为地磁暴。
地磁场的来源至今还存在争议，主要有以下几个理论：1. 地核涡流理论：认为地磁场是由地球内部流动的熔融金属涡流所产生的。
地球的内外核之间存在巨大的热流，这种热流导致了地核中金属的流动，金属涡流产生的电流形成了地磁场。
2. 地幔轴向流体运动理论：认为地磁场是由地幔中的轴向流体运动引起的。
地幔中的热对流形成了流体的运动，这种运动导致了电流的产生，进而形成了地磁场。
3. 混合场理论：认为地磁场是多种因素共同作用的结果。
除了地核和地幔的热对流，太阳风、地壳中的地矿和地下水的运动等也可能对地磁场产生影响。
目前，地磁场的应用已经十分广泛。
以下列举几个主要的应用：1. 导航定位系统：地磁场可以作为一种辅助导航定位的手段。
通过测量地磁场的方向和强度，可以确定所在位置和朝向，用于室内导航、无人驾驶等领域。
2. 磁传感器：地磁场可以通过磁传感器来测量，利用这些传感器可以实现地磁场的检测和监测。
地磁场形成的原因
地磁场形成的原因你知道地磁场吗?地磁场，即把地球视为一个磁偶极子(magnetic dipole)，其中一极位在地理北极附近，另一极位在地理南极附近，这两极所产生的球体磁场即为地磁场。
下面由店铺为你详细介绍地磁场的相关知识。
地磁场形成的原因地球存在磁场的原因还不为人所知，普遍认为是由地核内液态铁的流动引起的。
最具代表性的假说是“发电机理论”。
1945年，物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理，认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动，像磁流体发电机一样产生电流，电流的磁场又使原来的弱磁场增强，这样外地核物质与磁场相互作用，使原来的弱磁场不断加强。
由于摩擦生热的消耗，磁场增加到一定程度就稳定下来，形成了现在的地磁场。
还有一种假说：铁磁质在770℃(居里温度)的高温中磁性会完全消失。
在地层深处的高温状态下，铁会达到并超过自身的熔点呈现液态，决不会形成地球磁场。
而应用“磁现象的电本质”来做解释，认为按照物理学研究的结果，高温、高压中的物质，其原子的核外电子会被加速而向外逃逸。
所以，地核在6000K的高温和360万个大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来，地幔间会形成负电层。
按照麦克斯韦的电磁理论：电动生磁，磁动生电。
所以，要形成地球南北极式的磁场，必然需要形成旋转的电场，而地球自转必然会造成地幔负电层旋转，即旋转的负电场，磁场由此而生。
地磁场起源地球物理学的基本问题之一。
自1600年英国的吉伯(W.Gilbert)提出“地球是一个巨大的磁石”开始，有关地磁场起源的推测已有近400年的历史，但至今仍未获得圆满解决。
简史地磁场的主要部分犹如一个近似沿自转轴方向均匀磁化的球体的磁场。
因此“永久磁石说”就成为地磁场成因最早和最自然的猜测。
当地球物理学家提出地核可能是由铁、镍等强磁性物质组成的时候，这种猜测似乎得到了支持。
然而地球内部的温度远超过铁的居里点(见岩石磁性)，所以这个假说不能成立。
继而有人曾企图借助于带电地球的旋转、回转磁效应、温差电流以及感应电流等物理效应来解释地磁场，但其量值都远远不够大。
地磁起源
地球的内部构造
地 球 内 部 构 造 示 意 图
地球的基本信息
• 地球更为详细的信息一般都是从地震波的研究中获得的。 • 地震波分为横波（s）和纵波（p）：
1、纵波的传播速度较快（约9——12千米/秒），介质质点的震 动方向与波的传播方向相一致。横波传播速度较慢（6——8千 米/秒）， 介质质点的震动方向与波的传播方向相垂直。 2、横波和纵波的传播速度都随通过物质的性质不同而发生改变。 3、横波只能在固体物质里传播，纵波可在固、液、气体里传播。
• 地震波速度变化明显的深度，反正出该深度上下的地球物质在 成分或者物态上有改变或两者都有改变，这个深度可作为上下 两种物质的分界面，成为不连续面或者界面。于是产生有莫霍 面和古登堡面，并且将地球分为三个圈层。
上地幔
• 上地幔
– 震波数值与在橄榄岩中实验所得数值相似——橄榄岩层，又称榴辉岩层。 与地壳相比，SiO2减少，镁铁增加。
• 岩石圈
– 莫霍面以下上地幔顶部，相当于固态的橄榄岩层。通常把这一层加上地 壳（即A+B′）合称为岩石圈。
• 古登堡低速层——软流圈
– 60—400km范围内，波速下降——古登堡低速层（相当B″层）。 – 一般认为该层有部分熔融，有较大的塑性或潜柔性——软流圈。 – 软流圈的深度、厚度和范围常随地而异。约700—1600℃，岩浆的主要
地核
• 地核：2900km的古登堡面以下——地心。
–因震波速度发生突然变化——纵波速从13.32km/s下降 到8.1km/s ，横波则消失。表明组成物质的化学成分和 物理性质等有了很大的变化。
地磁场物理
一、引言地球是一个巨大的磁场，它的磁场被称为地磁场。
地磁场是由地球内部的铁磁性物质在地球自转和地核运动的作用下产生的。
地磁场对地球上的生物和人类活动有着重要的影响，同时也是地球科学研究的重要领域之一。
本文将介绍地磁场的物理特性、产生原理、分布规律以及应用价值。
二、地磁场的物理特性1. 地磁场的强度地磁场的强度在不同地区有所不同，其平均值约为0.5高斯（Gs）。
在地球的两极附近，地磁场强度较大，可达5~7高斯；而在赤道附近，地磁场强度较小，约为0.3~0.4高斯。
2. 地磁场的方向地磁场的方向在地球表面是不断变化的。
在地球表面，地磁场大致垂直于地面，指向地理北极。
然而，由于地磁场的复杂分布，地磁北极和地理北极并不完全重合，它们之间存在一个角度，称为磁偏角。
3. 地磁场的分布规律地磁场的分布规律表现为磁力线从地理南极指向地理北极，形成一个闭合的磁力线系统。
在地球内部，地磁场的分布受到地核、地幔和地壳的影响，呈现出复杂的分布形态。
三、地磁场的产生原理1. 地核运动地核主要由铁、镍等金属组成，其运动产生地磁场。
地核的流动速度和方向不同，导致地磁场的强度和方向发生变化。
2. 地幔和地壳的影响地幔和地壳中的岩石含有磁性物质，这些物质在地磁场的作用下发生磁化，进一步影响地磁场的分布。
3. 地球自转地球自转导致地磁场的产生和变化。
地球自转的速度和方向稳定，使得地磁场在长时间尺度上保持相对稳定。
四、地磁场的分布规律1. 地磁场的纬度分布地磁场的纬度分布呈现规律性变化。
在低纬度地区，地磁场强度较大，磁偏角较小；在高纬度地区，地磁场强度较小，磁偏角较大。
2. 地磁场的经度分布地磁场的经度分布受到地核运动的影响。
在地球的某些区域，地磁场经度分布较为均匀；而在其他区域，地磁场经度分布则较为复杂。
3. 地磁场的垂直分布地磁场的垂直分布表现为磁力线从地心向外辐射，形成一个圆锥形结构。
在地磁极附近，磁力线几乎垂直于地面。
五、地磁场的应用价值1. 地球物理勘探地磁场在地球物理勘探中具有重要应用价值。
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复杂的地核磁场
3-D 地核发电机的数字仿真 模拟
Gary Glatzmaier, Paul Roberts
地球发电机的能源问题 发电机过程的能源： 1、热对流动能—消耗地核原始热能或放射性潜热而得 2、非热对流动能—边界上物理-化学变化提供
自激发电机效应假说
建立在地球内部构造的现有知识基础上，提出了自激发电机效 应假说。这种假说认为： 1. 液态内部由于温度梯度、或温差、压力等原因产生涡旋运 动，结果使地核成为良导体； 2. 由于地球绕轴自转所引起的回旋磁效应就存在一微弱初始磁 场，虽然比地磁场小10倍，但对引起再生效应已经足够了； 3. 地核电流体形成，通过感应方式电流自身形成的场又可以 连续不断地再生磁场，从而增强了原来的磁场，由于地核电 流体持续运动不断提供能量，因而引起一种自激发电机效应。 能量的不断消耗和供应，磁场增强到一定程度就会稳定下来， 形成现在的地球基本磁场。
if
B t
>0, 建立磁场
if
B t
<0, 毁灭磁场
B = m 2 B + (v B) t
(4-3-1)
对于运动学发电机模型,只需从(4-3-1)式出发,指定 B0 和选择一
系列合理的速度场,求解(4-3-1)式可得磁场得自激过程。 若令
B =0 t
,即可寻求稳定发电机的解。
B 2 = B + (v B) 出发，试讨论在外核内地磁 4-3.由方程 m t
场起源的自激发电机假说。
磁矩~8*1022Am2
(2）磁回旋理论（巴耐特, 1933） 巴耐特理论: 旋转的铁磁 物体会在转轴方向磁化， 其磁矩为 M = 4pcmn / e N-转数/秒,e和m分别为电子 的电荷和质量，c为光速。 问题:把地球的转速 (n~10-5) 代入上式，所得到的地球磁 矩（1012数量级）仅为实际 地磁矩值（1022）的100亿分 之一。太小!
需要对地核状态和磁流体动力学方程做一些简化。通常使用的
简化方法就是纳维-斯托克斯方程中一些不太重要的项，这样就 产生了不同的磁流体发电机模型。例如略去流体粘性和惯性力 的简化就可以得到泰勒状态发电机和Z模型发电机。
图
地球发电机过程的MHD模拟
Time span over 40,000 years. The simulation took 2000 cpu hours on the Cray C-90.
对研究的问题提出一个假定性的说明 —科学假说
经实践检验、证实、完善了此假说 假说就上升成为理论
一个完美的地磁场的起源理论应该是: ① 理论自身是自恰的。
符合电磁学、力学、热力学等物理学基本规律
② 能够解释历史期及现在的地磁情况。
14种 且尽可能地震、重力、地热和天文等观测事实 相符合，至少ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ矛盾
③ 能够预言将来的情况。
地核发电机理论 (拉莫尔，1919，埃尔萨塞， 1946，布拉德，1949) 1919年拉莫尔首次提出天体磁场起源的发电机假说， 他在《象太阳这样的旋转天体怎样成为磁体？》一 文中写道：“太阳表面的现象指出，在太阳内部(主 要在子午面内)存在着残余的环流。这种内部运动 将因感应而生成电场，而电场又作用于运动介质。 如果环绕太阳轴的任一导电回路是连通的，则有 电流绕太阳轴流动，此电流将使施感磁场增强。于 是，太阳内部环流运动就以自激发电机的方式，通 过消耗内部环流运动的能量，维持一个永久磁场。” 拉莫尔的思想也同样适用于导电流体的地球外核。
未来地磁场发展的趋势
建立地磁场起源理论的难点:
地球内部物质在高温高压下的状态及 可能进行的物理过程了解不足。
§4.1 地磁场起源的各种假说 大体分五类，侧重点不同： 磁化理论（偶极场产生机制） 感应理论（偶极场产生机制， 偶极场变化的机制） 电流理论（偶极场产生机制， 偶极场变化的机制） 波动理论（地磁场西漂） 发电机理论（一般的理论）
物理思想、理论基础、为何被否定 （1）永久磁化理论（吉尔伯特,1600）
吉尔伯特:地球是个大磁铁。 问题: (1) 如果地球是均匀磁化球，要产生观 测到的地磁场，平均磁化强度 J=M/V=~80A/m (地球体积约为1021 m3) 。 这是天然岩石磁化强度的上限，地球不可 能完全由这样的物质组成。
第四章 地磁场的起源
§4.1 地磁场起源的各种假说 §4.2 单圆盘发电机模型 §4.3 自激发电机原理
Lithospheric Field
Main Field
地球主磁场的起源问题,是若干年来科学家
致力解决的但至今仍未能完整解决的重大理 论难题。
任何理论的建立过程： 对大量客观的科学事实 深入分析研究 已知的科学原理 一定的科学论证
3、进动转矩—由日、月引力矩引起流体运动的动能。
4、固体潮—由日、月引力引起流体运动的动能
地球发电机能源问题尚难定论，许多重要参数，特别是地核环型
场强度、粘性等尚难准确估计，地核的流动状态众说纷纭，发电 机理论和数值模拟还需进一步发展和完善。
第四章作业 4-1.建立地磁起源理论需要考虑哪些基本问题？ 4-2. 阅读P124-128给出了15种地磁场起源的假说，着重认识理解 各种假说提出的物理思想、理论基础，为何又被否定。
DI 产生的磁场为b
由于b是变化的，故通过圆盘的磁通量也是变化的，使 圆盘产生的附加电动势为:
f d 2 db DUt = - = -pa dt dt
则回路中的电流为: I = s 1 a 2 (B0 + b )- pa 2 db (4-2-1)
由必奥—沙伐尔定律
2
dt
m 0 dl ×r m 0 2pI b= I 3 = 4p r 4p a 则(4-2-1)变为: db 4p 1 p = 2 a dt b a
这种假说不仅能满意地解释地磁偶极子场和 非偶极子场的起源，而且也能解释地球磁轴 倒转等现象，所以，目前认为它是最可取的 地磁场成因理论之一。但也存在一定问题， 例如地球发电机的能源问题，既能维持地核 流体的运动，又能提供对消耗能量的补充。
§4.2 单圆盘发电机模型
发电机过程是一个把机械能转 换为电磁能的过程。 要维持发电机过程，必须有三 个基本要素：导体、运动和磁场 设半径为a的圆盘A以角速度 绕轴旋转,电刷B与圆盘边缘 相接触,并与环形回路一端连 接,回路另一端与轴相连。
m0 ps
(4-2-2)
db 4p 1 = b a 2pa m0 ps dt
欲使磁场随圆盘转动而增强, 必须有: a >
1 达到稳定时: = m0 pas 4p
4p 1
m 0 ps
取 a≈3000 km, σ≈105Ω-1m-1, μ0=1.26×10-6 ω=10-5弧度/秒,地核中是可允许的。 但实际地核并非如此简单会构成上述发电机。
(4-3-1)式和(4-3-2)式合称为磁流体动力学(MHD)方程,
在一定简化条件下,可得磁流体动力学发电机的解。
r r r r v + (v )v = -P - ( r ) - 2 ( v) + 2 v + t r r + ( v ) - g + j B 3
若有均匀外场加于转轴方向,则圆盘边缘与轴将产生一 电势差,圆型回路中将有电流I,若转速足够大,I产生的磁
场将加强
B0
E =V × B0
盘上任一点的电场强度
V , B0 , r 三者互相垂直,圆盘边缘与转轴的电势差为:
U =
a 0
1 2 Edr = rB0 dr = a B0 0 2
a
设回路的电导率为σ ,则起始电流为: 1 DI = sa 2 B0 2
（2）岩石只能在居里点温度（~600度）以下， 才可获得永久磁化，由地温梯度估计，在 20-30km 深度处，温度已到居里点温度。 Magnetization 如果地磁场仅仅由地表到20-30km这一薄 单位体积内 层地壳所产生，则要求地壳岩石的磁化强 分子磁矩的 度高达J=M/(V 20-30km) ~6000A/m 矢量和 不可能!
B ( H ) - H = s + (v B ) t 0 1 2 B
2
(7) 速度场与磁场的相互作用
m0
(7)式变为:
m =
1
B = m 2 B + (v B) t
(4-3-1)
m0s
是磁扩散率或磁粘滞系数
(4-3-1)式称为发电机理论的电磁感应方程 依赖于速度场和磁场的性质
如何理解纳维-斯托克斯方程,即(4-3-2)?
1、离心力
- ( r)
2、科里奥利力
- 2 v
3、驱动流体单元运动的是压力差,而不是压力本身 4、驱动流体单元运动的是剪力差,而不是剪力本身
- p
v +
2
5、电磁力影响着流体运动。
3
( v )
JB
完全求解磁流体动力学(MHD)方程是十分困难的，因此，常常
对于动力学发电机模型,除了电磁感应方程（4-3-1）， 还需要和流体力学方程 d v = Fi 联立,即 dt i
v + (v )v = -P - ( r ) - 2 ( v) + 2 v + t + ( v ) - g + j B (4 - 3 - 2) 纳维-斯托克斯方程 3
j = s (E + v B)
介质性质方程: m0 H = B 将（4）式代入(1)式得: H = s ( E + v B)
(4) (5) (6)