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磁场的研究进展

发布时间:2019-07-26 17:35 来源:未知 编辑:admin

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  2014年7月,根据欧洲航天局Swarm卫星阵列搜集到的数据显示,在过去的六个月时间里,地球磁场正在快速减弱。Swarm卫星阵列由三颗独立卫星组成,根据卫星上搭载的磁力计显示,地磁场最大的薄弱点出现在西半球上空,而在南印度洋等地区,地磁场有加强的趋势。

  科学家们至今还不能确定地磁场减弱的原因,不过他们认为原因之一可能是地磁场正在为翻转做准备,从数据上分析,地磁场的北极正在往西伯利亚迁徙。磁极的翻转不是一下子就完成的,不用几千年,至少也要好几百年,并且,地球在过去已经发生过很多次磁极翻转。

  其实,每隔几十万年地球磁极就会翻转一次。虽然地球磁场的强度变化只是正常磁场翻转周期的一部分,但是Swarm搜集的数据显示,地球磁场的减弱速度比过去都快。此前,按照研究人员的估算,地球磁场应该以每100年5%的强度衰减,但是数据显示地球磁场实际的衰减速度达到了每10年5%,是人们想象中的10倍。按照过去的推断科学家认为地球磁场会在大约2000年后完全翻转,不过按照最新的数据,翻转很可能很快就会发生。 主条目:霍尔效应霍尔效应实验证实,金属导体的电荷载子是电子,而不是离子。

  如左图所示,假设,处于磁场的一条宽片型载流导线,其电流垂直于磁场,则其电荷载子会因为感受到洛伦兹力而偏向一边,从而在垂直于磁场、电流的方向产生电压于导线年,艾德温·霍尔(Edwin Hall)发现这效应,称为霍尔效应。由于能够辨明电荷载子到底带有正电还是带有负电,这效应最先证实,在载流导线里流动的电流,是由移动中的电子形成的,与质子无关。

  磁强计(magnetometer)应用霍尔效应为运作原理,可以用来测量磁场,或检查像不銹钢管道一类物体因腐蚀而产生的磁通量泄漏(magnetic flux leakage)。由于霍尔效应元件产生的讯号幅值非常微弱,必须加以放大,才能被侦测,所以,现在许多霍尔效应传感器都加入一个高增益集成电路放大器。霍尔效应传感器可以用来测量磁场、旋转速度、液体流速、电流、压力等等。

  在半导体领域,霍尔效应也可以应用于侦测在半导体一类物质内的主要电荷载子是负电子还是正空穴。

  霍尔效应推进器是一种低功率的离子推进器。当太空船进入轨道或太空时,可以用霍尔效应推进器来推进太空船。

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