地球的磁场非常强大，为什么人类不利用它来发电？

地球的磁场非常强大，为什么人类不利用它来发电？

这听起来是个好主意，但不太实际。在我们解释原因之前，让我们先了解一下我们是如何发电的，以防有人在读这篇文章的时候还不知道。

电(我们说“电流”)是带电粒子流动的时候产生的，就像水管里的水一样。有两种电荷——正电荷和负电荷。

正电荷吸引负电荷，但是两个带相同电荷的粒子(两个都带正电荷或两个都带负电荷)会相互排斥。这意味着它们会分开。换句话说，异性相吸。

通常，电流是由来自原子的微小负电荷构成的，这些负电荷被称为“电子”。

我们能触摸到的一切都是由原子构成的。每个原子都被一团电子所包围，这些电子就像蜜蜂在蜂巢周围随机移动一样，被原子中心(或“原子核”)的正电荷所吸引。

电流通常发生在电子离开原子流向其他原子的时候。

如何产生电流

我们产生电流的主要方式有三种。

首先是电池。在电池中，有一种“电化学反应”，使电子从一种原子转移到另一种原子上，这种原子对电子具有更强的吸引力。

电池的设计是为了迫使这些电子通过电线进入我们的电子设备。

第二种方法是太阳能电池。光能被电子吸收在一种叫做“半导体”(通常是硅)的物质中，这种物质使电子运动，产生电流。

第三种方法，在磁场中快速移动电线，通常用于为我们家里的电源插座产生电流。

发电机工作原理

在强磁场中旋转线圈

你需要这样做，因为导线中的电子只有在运动时才能感觉到磁力。

为了提供足够的电流，我们就必须在磁场中移动很多导线。我们通过在强磁场中快速旋转线圈(包含许多线圈)来做到这一点。

在线圈的每一圈中，电子都会受到磁场的刺激，使它们移动，这就产生了电流。

可以用落水(这被称为“水力发电”)、蒸汽(由煤、石油、天然气、核能或太阳能产生)、风力涡轮机来旋转线圈，等等。

在大多数发电机中，线圈每转半圈，电子就会受到磁踢。在接下来的半圈中，他们会得到一个相反方向的磁踢。这意味着电流的方向在许多循环中保持快速的交换。

交换方向的电流称为“交流电”，简称AC。电池只产生一个方向的电流，这便是“直流电”，简称DC。

在发电机中，我们没有从磁场中吸收能量。进入电流的能量实际上来自于用来旋转线圈的能量。

钕铁硼磁铁

回到地球磁场

现在回到问题:为什么我们不利用地球磁场来发电?

发电机产生的电流的大小，主要取决于至少三个方面:1、线圈中有多少线圈回路，2、线圈旋转的速度有多快，3、磁场有多大。

地球的磁场非常弱，即使我们利用它发电，我们能得到的电流非常小。

有多小呢?你见过那些纽扣形状的钕铁硼磁铁吗?

它们的磁场大约是地球磁场的6000倍。发电机内部的磁场和这个差不多强。

甚至冰箱磁铁的磁场也比地球磁场强200倍。

千万不要以为体积约到，磁场就越大哦!

正电荷吸引负电荷，但具有相同电荷的两个粒子(两个都带正电荷或两个都带负电荷的粒子)相互排斥。这意味着他们将被分离。也就是说，异性相吸。一般来说，电流由原子产生的小负电荷组成，这种负电荷称为“电子”。我们能接触到的一切都是由原子构成的。每个原子都被吸引到原子中心(或原子核)正电荷的电子所包围，就像蜜蜂在蜂窝周围随机移动一样。电池有将电子从一个原子转移到另一个原子的“电化学反应”，这个原子对电子更有吸引力。

电池是为了强迫这些电子通过电线进入我们的电子设备而设计的。第二种方法是太阳能电池。光能以电子方式被称为“半导体”(通常是硅)的物质吸收，这种物质使电子运动并产生电流。第三种方法是在磁场中快速移动电线。通常用于在我家的电源插座上产生电流。为了提供足够的电流，我们必须在磁场中移动很多电线。我们通过在强磁场中快速旋转线圈(包括很多线圈)来完成这项工作。在线圈的每一圈，电子都受到磁场的刺激而运动，从而产生电流。

电和磁是分开的，但又是相互联系的现象，与电磁力有关。它们共同构成了电磁学的基础，电磁学是重要的物理学科。除了重力引起的行为之外，日常生活中几乎所有的事情都是由电磁力引起的。它负责原子之间的相互作用以及物质和能量之间的流动。其他基本力是控制放射性衰变和原子核形成的弱核力和强核力。电和磁很重要，所以最好基本了解它们是什么，如何工作。电是与静止电荷或运动电荷相关联的现象。电荷的来源可以是基本粒子，电子带有负电荷，质子可以是正电荷、离子或正电荷不平衡的更大物体。正电荷和负电荷互相吸引，同一个电荷互相排斥。熟悉的电力示例包括闪电、电源插座或电池的电流和静电。一般国际标准单位的电力包括电流安培、电荷的库仑、伏特电位差、欧姆电阻、瓦特。停止点电荷有电场，但电荷移动时也会产生磁场。

磁性被定义为移动电荷的物理现象。另外，磁场可以引导带电粒子的运动产生电流。电磁波有电成分，也有磁成分。波的两个分量朝同一个方向运动，但彼此垂直。像电一样，磁力在物体之间产生吸引力和排斥。电以正电荷和负电荷为基础，但没有已知的磁单极子。所有磁性粒子或物体都有“北”极和“南”极，其方向取决于地球磁场的方向。磁铁这样的剧互相排斥。例如北极排斥北极，相反的两极相互吸引。磁学的典型例子包括对地球磁场的导向反应、棒磁铁的魅力和拒绝以及电磁铁周围的磁场。

磁场是可以激发半导体材料产生空穴的，但自由电子和空穴必须成对产生。条件是：

1，半导体材料在磁场中运动，方向为垂直于磁力线方向；

2，磁场足够强或半导体材料运动足够快。

实际上，半导体材料在强电场或磁场的洛伦兹力作用下“产生”自由电子和空穴的过程就是它的击穿过程，因为这是个雪崩过程，速度快而不可控。

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