1,温度太低磁环电感感量达不到要求

温差十度左右不至于影响磁环电感吧,是不是运输造成磁环松动(出现空气隙)?或者测试频率有误差?

温度太低磁环电感感量达不到要求

2,气缸里的磁环要求温度是多少度呢

看材质定,最好不要超过80度

气缸里的磁环要求温度是多少度呢

3,非晶电感的正常工作温度范围是多少

虽然你说的非晶电感不知道是哪种,我们正常使用的电感,标准工作温度范围是0度~70度,有些电感工作在宽温度-40度~+85度,一般就是这两种,可能有些军工汽车航天等应用的电感会到+125度,不过这种情况很少,具体工作温度还的依据电感使用的磁环
  非晶电感工作温度范围可达 -55~130度。实际应用的时候需要考虑电感周围材料的耐热。  名词解释  非晶电感  性能特点:用铁基非晶带材制造,具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗(是硅钢片的1/5-1/10)、低矫顽力和良好的温度稳定性。  应用领域:高频大功率开关电源中的输出滤波电抗器;  太阳能风能光伏逆变器电感  不间断电源中的主变压器。
您好,功率电感的工作温度正常是-40度到+105度。具体请咨询优亿电子,希望对您能有所帮助并采纳。谢谢!
非晶材料工作温度范围可达 -55~130度,你得考虑其它材料的耐温,特别是塑胶件,铜线漆皮等。参考资料:http://bbs.big-bit.com/thread-452409-1-1.html请采纳答案!

非晶电感的正常工作温度范围是多少

4,什么材质磁环工作温度能达到125度

这个看您是什么用法,共模电感的话使用铁氧体的R10K以下材质应该可以,如R7K、R5K,如果是差模的话检验使用铁硅、铁硅铝磁芯

5,氢能源为什么用石墨

那不是石墨棒,那是铁氧体磁芯,铁氧体磁芯ferrite core,是一种高频导磁材料(原理同矽钢片,只不过用在高频环境),主要做高频变压器(像开关电源,行输出变压器等),高频磁环(抗干扰用)等等,增大导磁率,提高电感品质因素,变压器里面用在铁氧体磁芯上绕上线圈制成的电感器与同体积的空心线圈相比电感量大,而且 q 值(品质因素)也高。如 gu - 22×13 罐形磁芯,用它制成 4mh 的电感器时,只要绕 43 匝线圈就行了,如不用罐形磁芯,改为空心线圈,需绕 600 匝才能得到 4mh 的电感器。由此可见,使用了磁芯后,可大大缩小电感器或变压器的体积。
石墨的用途传统用途1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。 [1]石墨2.作导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。3.作耐磨润滑材料:石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下,不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和轴承,它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。 [1]4.石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好,渗透率低等特点,就大量用于制作热交换器,反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,可节省大量的金属材料。不透性石墨的品种因所含树脂不同,耐蚀性也有差异。如酚醛树脂浸渍者耐酸,但不耐碱;糠醇树脂浸渍者既耐酸,又耐碱。不同品种的耐热性也有差异:碳和石墨在还原性气氛中可耐2000~3000℃,在氧化气氛中分别在350℃和400℃开始氧化;不透性石墨品种随浸渍剂而异,一般由酚醛或糠醇浸渍者耐热在180℃以下。5.作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料:由于石墨的热膨胀系数小,而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确,表面光洁成品率高,不经加工或稍作加工就可使用,因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚,区域精炼容器,支架夹具,感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座,高温电阻炉炉管,棒、板、格棚等元件。6、用于原子能工业和国防工业:石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中,铀一石墨反应堆是应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点,稳定,耐腐蚀的性能,石墨完全可以满足上述要求

6,纳米晶磁环退火后出炉温度是多少

540度。纳米晶磁环是由一种叫铁基纳米晶软磁合金做成的,具有良好的高频特性,退火后出炉温度为540度,它的制作过程是把铁硅硼铜铌五种元素按固定的比例混合加热,低的矫顽力以及损耗。

7,太阳表面为什么会出现神秘波浪

              据国外媒体报道,美国宇航局太阳动力学空间天文台太阳大气成像仪(AIA)捕捉到太阳表面出现的神秘波浪,时速达到每秒2000公里,后经过确认:这是一种在低日冕时出现的准周期震荡波,速度非常快,如果按这个速度抵达月球再返回,不仅比目前的速度快16倍,而且还有时间喝咖啡。这个准周期震荡波极有可能与日冕加热之谜、太阳耀斑的诱发以及太阳风的加速机制有密切的联系。    针对此次观测到的低日冕准周期波,斯坦福大学助理研究员刘伟(Wei Liu)博士已经在美国天文学会太阳物理组的年会上提交,刘伟博士目前供职于位于美国加州帕罗奥多市的洛克希德马丁公司先进技术中心(ATC),下属的太阳和天体物理学实验室(LMSAL)。他的研究主要提供了在太阳低大气高度上,磁声波高速传播的直接证据。我们知道,高温等离子体会产生“涟漪效应”,这种涟漪效应就像在加热肉汁时表面出现泡沫爆裂的情形。虽然目前通过计算机模拟,建立模型以及相关理论都可以得知其实如何发生的。但是在这之前,这种准周期震荡波还没有被直接观测到,这是为什么呢?很简单,那是因为我们的观测速度还不够快。    要进行这种对探测器以及测控要求极高的观测,太阳动力学空间天文台(SDO)代表了相当的技术高度。其搭载的太阳大气成像仪(AIA)具有非常高的时空分辨率,这也是第一次使科学家们清晰地观测到了准周期震荡波的出现过程。太阳大气成像仪以极高的灵敏度在极紫外波段上拍摄到了太阳日冕的图像,每12秒进行0.1-2秒的曝光,整个跨度大约在1100公里。此外,AIA还可以对整个太阳进行7个同步波长的观测,可以使科学家在大尺度以及大温度范围内对其进行跟踪观测。    本次观测中的主要对象是日冕结构,日冕是太阳的最外层大气结构,厚度可波及到数百万公里,延伸至数个太阳半径。温度可达几百万摄氏度。日冕物质抛射形成一个拱门型的结构,持续时间在30到200秒,沿着磁环方向运动。通过研究,科学家发现其在空间和时间尺度以及分散关系上符合磁声波得快速运动的模型。同时,参与该研究的美国天主教大学的研究人员也希望对这次观测到的准周期波进行计算机三维动画模拟再现。    然而,根据太阳和天体物理学实验室(LMSAL)Karel Schrijver博士的观点,这种准周期波看上去似乎是一种太阳表面常见的现象,在太阳动力学空间天文台第一年的任务期间,太阳表面显得比较平静,也观测到大约十来个这种类型的波动。而这种波动的触发机制目前还在研究阶段,只能说其与太阳耀斑的发生存在密切的联系,具体表现为其具有极其相同的震动频率。    基于以上观测,AIA首席研究员认为这次研究所观测到的现象,不仅前人不知,而且还带来越来越多的衍生问题,但是根据目前所掌握的情况推测:这种类型的准周期震荡波很可能与一些元素的产生有关,产生的过程可能主要的太阳表面附近。例如把日冕加热到几百万摄氏度,太阳表面温度只有几千度,而日冕的温度却有几百万度,其中可能就有震荡波的作用;还有加快太阳风,诱发太阳耀斑等,以及在太阳不同气层间传递能量和信息,都很可能与准周期震荡波有关。通过对其进行了直接的观测,我们能在一定程度上开始解开太阳物理学上一些谜团,了解太阳物理作用与地球间的深层次的联系。

8,谁能提供一个有关软磁材料磁环之类的知识书籍急需

所谓软磁材料,特指那些矫顽力小、容易磁化和退磁的磁性材料。所谓的软,指这些材料容易磁化,在磁性上表现“软”。软磁材料的用途非常广泛。因为它们容易磁化和退磁,而且具有很高的导磁率,可以起到很好的聚集磁力线的作用,所以软磁材料被广泛用来作为磁力线的通路,即用作导磁材料,例如变压器、传感器的铁芯,磁屏蔽罩,特殊磁路的轭铁等。 常用软磁材料: 硅钢片: 硅钢是含硅量在3%左右、其它主要是铁的硅铁合金。硅钢片大量用于中低频变压器和电机铁芯,尤其是工频变压器。硅钢的特点是具有常用软磁材料中最高的饱和磁感应强度(2.0T以上),因此作为变压器铁芯使用时可以在很高的工作点工作(如工作磁感值1.5T)。但是,硅钢在常用的软磁材料中铁损也是最大的,为了防止铁芯因损耗太大而发热,它的使用频率不高,一般只能工作在20KHz以下。 硅钢通常是薄片状的,这是为了在制造变压器铁芯时减小铁芯的涡流损失。目前硅钢片主要分热轧和冷轧两大类。 所谓热轧硅钢,是把硅钢板坯在850度以上加热后轧制,然后再进行退火。由于轧制温度高,所轧制出来的硅钢片都是各向同性的,也就是说硅钢片的磁性在各个方向上相同。这种各向同性的硅钢也叫做无取向硅钢。无取向硅钢大量应用在电机中的定子或者转子。因为要制造电机定子和转子,就要在大的硅钢片上冲压出圆形的零件。这时总是希望硅钢片沿圆周方向磁性一致,所以要用无取向硅钢。 为了获得更好的磁性能,后来人们发明了冷轧硅钢片,即在较低温度下轧制,再退火。冷轧取向硅钢片是其中的代表。冷轧取向硅钢片首先对板坯进行冷轧,使得材料内部产生很多结构缺陷。在随后的退火过程中,材料发生结构上的变化(称为再结晶),这种变化会使硅钢片在某个方向上磁性能非常好,也就是说磁性能和方向有关,因此被称为取向硅钢。在最终使用时,让铁芯中的磁力线沿磁性能最好的方向通过,这样便可以最大限度地发挥硅钢片的磁性能潜力。例如,在变压器中,铁芯材料的磁力线是沿一个方向通过的,如果把硅钢片适当裁剪,然后卷绕成铁芯,使得铁芯周长方向恰好是硅钢片磁性能最好的方向,那么铁芯的导磁率就会很高,容易磁化,能量损耗小,最终提高了变压器效率。 我国对硅钢片的编号是:热轧硅钢片D(如D31指含硅3.1%的热轧硅钢);冷轧硅钢片DT;高磁感取向硅钢片Q和QG。这些材料的磁性能可以从相关的书籍和手册中得到。 坡莫合金: 坡莫合金指铁镍合金,其含镍量的范围很广,在35%-90%之间。坡莫合金的最大特点是具有很高的弱磁场导磁率。它们的饱和磁感应强度一般在0.6--1.0T之间。 最简单的坡莫合金是铁镍两种元素组成的合金,通过适当的轧制和热处理,它们能够具备高导磁率,同时也可以合理搭配铁和镍的含量,获得比较高的饱和磁感应强度。但是,这种坡莫合金的电阻率低,力学性能不好,所以实际应用并不很多。 目前大量应用的坡莫合金是在铁镍的基础上添加一些其它元素,例如钼、铜等。添加这些元素的目的是增加材料的电阻率,以减小做成铁芯后的涡流损失。同时,添加元素也可以提高材料的硬度,这尤其有利于作为磁头等有磨损的应用。 坡莫合金的生产过程比较复杂。例如,板材轧制的工艺、退火温度、时间、退火后的冷却快慢等都对材料最终的磁性能有很大影响。 我国的坡莫合金牌号是1JXX。其中,J表示“精密合金”,“1”表示软磁,后面的数字为序号,通常表示合金中的含镍量。例如1J50、1J851等。坡莫合金具有高的导磁率,所以常常用在中高频变压器的铁芯或者对灵敏度有严格要求的器件中,例如高频(数十KHz)开关电源变压器、精密互感器、漏电开关互感器、磁屏蔽、磁轭等。 软磁铁氧体: 铁氧体是一系列含有氧化铁的复合氧化物材料(或者称为陶瓷材料)。铁氧体的特点是饱和磁感应强度很低(0.5T以下),但导磁率比较高,而且电阻率很高(这时因为铁氧体是由很小的颗粒压制成的,颗粒之间的接触不好,所以导电不佳),因此非常有利于降低涡流损耗。正因为如此,铁氧体能够在很高的频率下(可以达到兆Hz甚至更高)使用,而它的饱和磁感应强度低,因此不适合在低频下使用。铁氧体最广泛的用途是高频变压器铁芯和各种电感铁芯。

9,养鱼如何培养硝化菌

由于硝化菌繁殖的慢,常常被有害菌打的没有还手之力,因此我们给它找了两个帮手来抢地盘,一个是繁殖速度非常快的、好氧的酵母菌,负责抢地盘给硝化菌居住;另外一个是厌氧的乳酸菌,繁殖速度也非常快,负责消灭低氧区对硝化菌有害的菌种。这三个菌并肩子上,几乎无坚不摧,成功率非常高。大伙可以参考   细菌要有家才能大规模繁殖,过滤器是它们最主要的家,房子越多越好,性价比最好的房子是玻璃环和沙子。   假如养鱼的水总共有100升的话,那么你需要有10升以上的直径3毫米的沙子作滤材或至少1升的玻璃环。多点更好,虽然浪费了,但是有个储备能够应急。房子要提早建好,等待细菌们的入住。 ***呼吸的氧气:   这些喜欢氧气的细菌对氧气的消耗量是巨大的,甚至比缸里的鱼还厉害,因此,一个有效的充氧手段是不可以少的,可以用气泵、水流溅落等多种方法解决。假如有了大量住房后水仍然很混,那么是增加氧气的时候了。   ***足够的食物:   只要缸里有鱼,细菌们就会有食物,增加食物就能够促进细菌们的繁殖,但是太少了细菌们吃不饱,太多了又会撑坏了,所以增加的速度很关键,这个我们后面讲。另外我们要用一块过滤棉来把大块的食物打碎以便细菌们开吃。滤绵在过滤槽前面,占据滤槽10%的空间就够了。   ***一定的水流:   水流给定居的细菌们带来氧气和食物,水流大了就把细菌们的家冲走了,水流小了,带来的氧气和食物又不够。对于100升水的缸,你应该有600升/小时以上流量的泵,以及一套水循环管道,并且制造良好的水流以便把粪便和食物残渣带给细菌们。 ***合适的温度:鱼和细菌们在24-28度之间是可以很好的生长和繁殖的。如果水比较冷,一个加热棒就可以解决了。一般100升的缸有个100瓦到150瓦的加热棒就很合适了。   ***稳定的水质: 由于细菌们基本上住在水里,他们喜欢比较稳定的水质,一旦水质剧烈变化,它们就要搬家了。在水流经的滤槽里放置少量的活性炭或者麦饭石,大概占据滤槽的10%的空间就足够了。    ***培养的方法:   首先,咱们要准备好各种器材和菌种。器材按照上面的要求在鱼店购买。菌种就要多跑几个地方了,其中:   硝化菌要在鱼店里买质量可*的干粉状的,实在买不到就算了,我们可以慢慢的培养;   酵母菌去商场里买那些发面用的纯酵母粉;   乳酸菌就用活性酸奶来替代,记得买那些号称有多少多少亿个有益菌的、没有经过灭菌处理的名牌酸奶哦;   枯草菌就要使用从药店里买来的一种小儿消化药——“妈咪爱”。   然后,就应该给咱们的装了100升已经晒好的水的鱼缸来个大扫除,把过滤器、过滤棉、玻璃环、活性炭(或麦饭石)、水、泵、加热棒沙子、石头、草等等东西通通按照设计放到缸里或滤槽里合适的位置用高锰酸钾消毒,给0.4克高锰酸钾就可以了,这时的浓度是十万分之四左右;浸泡半个小时后就全部干干净净啦(也可以用这个浓度的高锰酸钾液擦洗鱼缸并浸泡其他器材)。然后,把鱼缸和所有器材冲洗干净。   接着在鱼缸里灌入晒好的水(推荐方法),或者用自来水灌满并等待一天。也可以直接使用被高猛酸钾彻底消毒的水,但是要多等几个小时,待水的颜色从紫色逐渐淡化到桃红色或更淡时,即表明高锰酸钾已经失效,此时可以开始下面的步骤了。这时,就可以请细菌们入住了。把从鱼店里买来的干粉硝化菌(推荐)15克或液体硝化菌15毫升倒进缸里;   然后,再把纯酵母粉一汤匙、活性酸奶一汤匙以及“妈咪爱”一小袋(1克)用缸里的温水尽量完全化开,把比较清澈的部分倒回缸里,把剩下的残渣扔掉或倒入过滤槽这些不明显的地方都行.   这样,咱们就完成了“播种”的过程;这个时候的鱼缸通常是一片雾蒙蒙的,这是菌种在飘荡,没关系,几天内就会清澈的;下面,当然是给细菌们找食物啦。既然咱们的缸里有100升的水,那么就放养4条3-4厘米长的小鱼吧!它们是先锋,所以必须是身强力壮、不怕死的小家伙,进入鱼缸之前要高锰酸钾溶液浸泡10分钟消毒,避免带着病菌进入鱼缸;高猛酸钾溶液的浓度可以按照能见度来衡量,对鱼类和水草等生物消毒时,采用的能见度以不低于60厘米为好,消毒时间大概在10——15分钟即可。正常的饲养它们几个,每天喂两次,每次的食物必须在1到2分钟内吃完。然后咱们就等待吧。假如水质在第二天浑浊了,就适当换点水,然后适当减少喂食。就这样等待3天;   第4天,假如水质变的清澈无比(有时侯第2天就水清了,但还是要等待到第4天再操作),那么水就快养好啦!这时要继续测试一下微生物过滤系统的应变能力。只要把喂食量增加一倍就可以了。一直等待3天;期间稍有浑浊要仔细观察,只要没有腥臭味散发出来就不必换水;   第7天,假如水质仍然清澈无比,这时我们可以把比较娇贵的鱼请进鱼缸了。先换点水,然后少放几条,少量喂食(1分钟内吃完),观察3、4天,再继续放另外一批,食物也逐渐增加点;就这样我们以后每个星期给鱼缸换1/5到1/4的水,配合每天定时、定量、定点的喂食,就可以获得长期稳定的“好”水了!到这里我们就完成了“硝化系统”的建设,依*每周换水的维护,就可以长期稳定   如果你是想自己养鱼的话,现在有卖瓶装硝化菌的,倒在缸里加上温,放里几条小饲料鱼,死活都别捞他,等缸里的水过滤干净后,硝化菌就肯定培养成功了!
硝化菌怕光线,它们喜欢光线较弱的地方如下层生化棉、磁环内等等。准确的说,细菌肯定怕阳光,因为阳光里有紫外线,紫外线会杀死细菌,但是紫外线对水的穿透有限,而且大多数细菌会附着在水底或者各种物体上,所以不会全部被照到,如果是鱼缸里边那就完全不需要担心了,因为鱼缸用灯基本没有紫外线,只有卤素灯之类的才有紫外线,而且鱼缸里边培养硝化菌会放陶瓷环,可以阻挡紫外线。硝化细菌简介:俗称:a菌、硝化菌。适用于各种海、淡水的水质处理辅助。 水族箱中如果没有硝化细菌的存在,必然会面临氨含量的激增的危险,不论您采用何种方法或任何水族用品用品都不能彻底解决这个问题。当水中的氨浓度达到水族生物致命浓度时,对于任何一种水族生物而言,结果可能都是一样的--那就是死亡。但如果水中含有足够数量的硝化细菌为您不断地解除水中的氨,则整个水族生态平衡系统的稳定性将获得确保,并使水族生物安全地生活于水族箱中。 硝化细菌是一种好氧细菌,能在有氧气的水中或砂砾中生长,并在氮循环水质净化过程中扮演着重要的角色。

10,地球滋场是什么形成的

地球磁场言是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。
又一种假说,简单讲是:地球是带负电的,由于自转(自西向东)可以由安培定则得出地球相当于一个N极在地理南极附近的条形磁铁。不过我觉得这不能解释磁偏角。地磁是很复杂的,有很多东西还是未知
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。   还有一种假说认为: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 origin of the main geomagnetic field   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。例如根据回转磁效应,地球由于自转获得的磁化强度约为10-10电磁单位,比与地磁场相当的均匀磁化球体的磁化强度7.2×10-2约小 9个数量级。鉴于从已有的物理规律找不到答案,有人开始探索新的规律。1947年英国物理学家布莱克特(P.M.S.Blackett)发现,当时测定的太阳、室女星座78号星和地球 3个天体的磁矩M和角动量P满足关系,其中G为万有引力常数,c为光速,β为比例常数,约为0.25。布莱克特把这个关系设想为物理学的一个新定律,作为地磁场起源的解释,称为“巨大转体说”。由于有 3个天体的支持,这个假说曾一度引起广泛的关注。为证实这一结果,布莱克特专门设计了一种测弱磁场的高灵敏度仪器,但实验结果是否定的,所以布莱克特本人声明放弃他的假说。   与上述各种推测同时出现的是“自激发电机说”。1919年拉莫尔(J.Larmor)首先提出了旋转的导电流体维持自激发电机的可能性,这是关于地磁场起源的自激发电机说的最早概念。而较为系统的论述,则是40年代末和50年代初由埃尔萨塞 (W.M.Elsasser)、帕克(E.N.Parker)和布拉德(E.C.Bullard)等人完成的,称为埃尔萨塞-帕克模型和布拉德过程。随着大型计算机的应用,使更复杂的磁流体动力学的计算成为现实。60年代后期发现,布拉德过程是不稳定的。这使得曾被认为极有希望的“自激发电机说”陷入了危机。直到1970年,利利(F.E.M.Lilley)修正了布拉德过程的运动模式,才使得稳定的“自激发电机说”再度有了可能。60年代古地磁学的数据肯定了地磁场在漫长的地质时期经历了多次倒转的事实,地磁场极性的正向与反向的历史并没有显示出哪种极性更具有特殊性。这是除“自激发电机说”以外,其他关于地磁成因的假说所难以解释的。地球具有磁场在天体中并不特殊,太阳系九大行星中至少有木星、水星具有与地球磁场相类似的内源磁场。太阳和许多恒星也具有磁场。60~70年代帕克的研究说明,地磁场起源的模式可能对其他天体也适用。据此,人们现在认为“自激发电机说”是解释地磁成因的最有希望的理论。   原理 地核内磁流体动力学的研究思路是导电流体和磁场的相互作用如何改变原始的磁场和运动状态,这是“自激发电机说”的基础。   导电流体和磁场的相互作用,在数学上也就是电磁场方程与流体运动方程的耦合。在磁场中运动的导电流体,根据法拉第电磁感应定律,将在随流体运动的回路里产生感应电动势。若导体是电导率为无穷大的理想导体,感应电流将为无穷大,这显然是不可能的。如果任意运动回路中的磁通量不变,磁力线必然随流体一起运动,犹如磁力线与流体牢固地粘在一起。这个现象称为磁场的“冻结”效应,即磁场与流体完全冻结起来。这时磁场所满足的方程称为“冻结方程”。当流体的电导率为有限时,除不断有焦耳热损耗外,磁场还将不断由强的区域向弱的区域扩散。因此在一般情况下,导电流体中的磁场既受冻结效应的控制,又将不断扩散。这时满足的方程称为“扩散冻结方程”。冻结和扩散两种效应,除与电导率(λ)有关外,还与流体的速度(v)和尺度 (L)有关。在电磁流体力学中,定义无量纲常数为磁粘滞系数。RM>>1时,流体中冻结效应将是主要的;RM<<1时,扩散现象将占优势。   由于磁场的存在,流体运动方程中除原有的作用力外,还将增加电磁力。运动和磁场方程相互耦合的媒介就是电磁力。   导电流体在磁场中运动,将产生感应电流,从而改变原有磁场。如果运动适当,有可能维持某种稳定的磁场。这个过程如同通常的发电机,导电流体相当于发电机的线圈,因此把维持磁场的这种假说称为“发电机说”。当然除这种简单的相似外,两者的过程是完全不同的。在磁流体过程中,由于运动和磁场的耦合,电磁方程和流体运动方程都将成为非线性方程。至今求解这样复杂的非线性方程组仍然是困难的。为此通常把运动和磁场的耦合作为微扰处理,分别求解运动方程和电磁方程。这时两个方程仍为线性方程,相应于方程的“发电机”则称为“线性发电机”。   若地核中产生的地磁场被激发后自由衰减,其衰减寿命约为104年。但古地磁学中已经测到的最老的磁性岩石年龄接近109年,这说明地磁场的寿命远远超出它的自由衰减寿命。为维持这样长寿命的地磁场,必须不断提供能量以补偿焦耳热损耗。地核中的能量来源,以及提供的能量维持怎样的运动才能获得长时间稳定的地磁场,是发电机说要回答的两个基本问题。   地核的电导率是地球内部电导率最高的,约为 3×10-6电磁单位。地磁非偶极场成分的西向漂移表明,非偶极场源有相对于地幔的运动,其速度量级为20公里每年。这要比被地质现象所证实的固体地壳的运动高 5个量级,因此从焦耳热损耗和运动量级考虑,液体地核是地磁发电机最有利的场所。   发电机的能量图像 根据液核中磁流体动力学原理可知,发电机的能量转换过程是运动能与磁能的转换,其转换媒介是电磁力。运动反抗这种电磁力做功将对系统提供能量,其中一部分用来补偿焦耳热损耗,剩余的用来增加系统的磁场能量和向核外输送电磁能从而改变核内与核外的磁场。这一过程可以用方程 :   表示。方程式右端为电磁力,其中j 为电流密度; (对整个液核积分)代表运动(V)反抗电磁力做功;WH为液核中的总磁能;Jσ为液核中的焦耳热损耗率;FE为单位时间内通过液核表面向外输送的电磁能。对于稳定发电机,核内和核外磁场不随时间变化,方程变为: Jσ=AH,   即运动反抗电磁力做功所提供的能量全部用来补偿焦耳热损耗。   运动能量提供的方式与作用力有关。产生运动的力除电磁力外,主要是重力与流体静压力,液核内力学能量的转换方程为: ,   其中为液核总动能的减少率;FP为流体静压力通过液核表面向核内的能量输送率,重力做功在核内和表面上都将产生位能的释放;FG是在液核表面上由于质量交换所产生的位能释放率,例如地幔物质由于重力分异落入地核产生的能量交换即属此类;Gτ是由于沿着介质运动方向密度不均匀性产生的位能释放,热对流即属此类。发电机过程中流体运动反抗电磁力做功,或者以系统的动能减少为代价,或者由重力位能的释放和表面流体静压力做功来提供,当然也可以是几种因素的综合效果。当系统稳定时, FP+FG+Gτ=AH=Jσ,   这时重力位能的释放与流体静力做功全部用来补偿焦耳热损耗。非稳定状态下的能量转换方程则是: ,   由地核内磁场的总能量(WH)和磁场的自由衰减时间,可以估计液核中焦耳热损耗 (Jσ)约为1017尔格/秒。很显然,这个量级应是维持发电机所必需的最低限度的能量提供率。   能量来源 早期埃尔萨塞和布拉德都假定,长寿命放射性元素所维持的热对流是发电机能量的提供者。由Gτ可以估计,要提供1017尔格/秒的能量,则地核中单位质量的生热率需高达 100尔格/(克·秒)。而由地面总热流计算地壳中放射性元素的生热率仅有10-3~10-1尔格/(克·秒),两者相差几个量级,显然是不合理的。有人主张内核是由液态核凝固而成,这个过程至今还在继续,它所放出的潜热将维持热核的热对流,这同样会遇到量级上的困难。1968年马尔库斯(W.V.R.Malkus)由实验证实,在地球的进动过程中由于地幔与地核动力扁度的差异(见地球自转),两者将有不同的进动角速度,前者快于后者。由于地球是一个扁球体,地幔将迫使地核有相同运动的趋势,这时地幔通过FP对地核提供能量,可以维持地磁发电机。近年也有人对此提出异议,认为其量级远远不够。还有人主张若地球深部的化学分异和重力分异仍在进行,则重力位能的释放(Gτ,FG)将提供能量。可见,地核中的各种可能的能量来源,无不涉及地球演化与地球内部的物理状态等地球物理基本问题,在目前要得到满意的解答是困难的。   维持地磁场的物理模式 不管地核内的动力来源如何,只要液核内存在径向运动,由于处于深层的物质具有较小的角动量,内外层物质交换的结果,角动量守恒将使得外层转动角速度变慢而内层变快。从与地球一起转动的坐标系看,径向运动受到科里奥利力的作用。这个力矩在自转轴方向的分量是使内层和外层转动速度发生变化的动力。为考察沿径向的角速度差异的磁流体力学效应,将连续分布的角速度差异简化为具有不同角速度的A和B两层,外层A角速度为ωA,内层B角速度为ωB。设ωB>ωA,这称为刚体液核模型。设液核中有原始的微弱磁场。考虑到星际磁场弥漫于整个星际空间,这种原始磁场的存在是有可能的。由于磁场的冻结效应,磁力线将随地核一起运动。如图1所示,原始磁场的磁力线将由于A、B两层的差速转动而被拉伸,形成沿绕纬圈方向的磁场。图1a为相对运动从开始经过半周[[Image:]]到一周[[Image: ]]时磁力线被拉伸的过程。自然,随着磁力线的伸长,磁力线反抗这种拉伸的张力也不断增加。这种过程一再反复,直到磁力线张力所产生的恢复力矩与由于对流所产生的机械力矩(科里奥利力)相对平衡时,磁场成为如图1b所示的形态,相对角速度也将维持一个稳定的常数。液核内形成如图1b所示的磁场没有径向分量,磁力线完全位于同一个球面上,这种场称为环型场。图1b所示的环型场在南北半球方向相反。由上述两个力矩的平衡可估计这种环型场的量级。考虑到磁场的冻结效应,传统看法都认为核内将有很强的环型场,布拉德计算得到的环型场可高达500高斯。最近也有人对这种高强度的环型场的存在提出异议。由于环型场没有径向分量,不管它强度多大,对于我们感兴趣的径向分量很强的核外偶极场都不会有所贡献。上述过程对外没有电磁能的输送。以上仅考虑了与径向运动相应的差速转动所产生的磁效应,而没有考虑径向运动本身的磁效应。与差速转动相似,由于冻结效应,径向运动与环型场相互作用又将环型场拖起或拉弯,形成如图2所示的磁力线环。上述科里奥利力V=2r×(V×w),除有沿地球转轴方向的力矩外(使得液核角速度改变),还将有同转轴方向垂直的分量,这个力矩将把磁力线环从纬度方向(图1)扭转到子午面内。对向上、向下的运动,所受力矩方向相反;同样在南半球与北半球,这个力矩方向也相反。因此尽管对应于上、下运动的磁力线环方向相反,南北半球的线环方向也不同,但在这一力矩的作用下,子午面内的磁环将是同序的逆时针方向(图3)。与环型场不同,被扭曲的磁场已经有了与初始微弱磁场同向的分量,这样的元过程遍布液核各处,统计结果,有可能加强原始微弱磁场。上述过程称为埃尔萨塞-帕克模型。除这个模型外,还有著名的布拉德-格尔曼-利利过程,它与埃尔萨塞模型有相似的物理图像。无论是埃尔萨塞或布拉德模型都可通过求解线性磁流体力学方程,从数学理论上证明稳定发电机的存在。由此可知,即使是大大地简化了的物理图像,也涉及到地核中很复杂的过程。一般发电机过程将涉及地核中更为复杂的湍流运动,因此有人称它为“湍流发电机”。   地磁场的倒转属于非稳态发电机的内容,至今还没有如上述稳态发电机那样全过程的描述。若液核中的对流涡旋运动受到扰动将有可能使磁场极性反转。例如帕克曾证明,若液核中南北纬度25°之间的涡旋运动普遍消失,则地磁场将倒转。也有人主张地磁场倒转是非线性发电机过程的固有性质,即磁场和运动相互耦合,到一定程度线性发电机不再维持,非线性作用将有可能使地磁场倒转。   无论稳态和非稳态发电机过程学说,目前都很不完善。关于地磁场起源问题仍处于研究阶段

文章TAG:磁环的温度范围是多少磁环  温度  温度范围  
下一篇