发电机理论

发电机理论，并且是例如全球和太阳能天体内部流体通过运动大场理论上描述产生和保持的功能。也称为发电机作用。从大电流的角度来说，天磁场被认为是电磁体。在该电流使电磁感、磁场发生器（发电机产生并维持）。

发电机理论描述了一种过程，其中导电流体通过在旋转的天体中对流来维持磁场。该理论用于解释为什么磁场可以长时间存在于天体中。导电流体是在地球磁场中位于外核中的液态铁，在太阳磁场中是对流层等离子体。在发电机理论天体，磁流体检查（电磁流体力学、磁流体、MHD）的流体被连续地如何再现使用等式的磁场。天体物理学和地球物理学中几乎所有的发电机都是磁流体发电机。

1600年威廉·吉尔伯特，在“磁铁理论（德Magnete）”，地磁的起源是在地球内部，整个地球是论点，在本质上是磁铁。从那时起，人们一直认为永磁体会引起地球内部物质的xxx磁性。卡尔·弗里德里希·高斯（Karl Friedrich Gauss）根据1832和1838年的论文，发明了一种观测地磁强度的方法，并发明了一种扩展地磁势的球谐函数的方法。据透露，它在里面^[2]。高斯还认为地球内部（和表面附近）的永磁体是地球磁场的起源。什么可以说的是，发电机理论的萌芽，1919年约瑟夫·拉莫尔已经提出了太阳磁场。它适用于地球，但这只是一个想法，因此没有进一步发展。在拉莫尔的建议之后，有一个杰出的科学家提出另一个假设的例子。爱因斯坦（Albert Einstein）认为，地磁可能是由于电子和质子的某些不对称性在整个地球上产生的。诺贝尔文学奖得主帕特里克支架一直试图找到整个实验过程中的角动量和磁矩之间的关系，也没有工作。

直到1930年代左右，发电机理论的发展才停滞不前。原因之一是1933年，托马斯·考林（Thomas Cowling）证明了反发电机定理，即电磁感应不能产生电磁感应的固定磁场。从现在开始，这仅说明了发电机无法产生非常特殊的磁场形式，但是在那时，它也被用作流体发电机不可能发生的证据。在查普曼和巴特尔斯（Chapman and Bartels）撰写的《地磁学》（1940年），这是一本典型的地磁学教科书，否认了自我放大的发电机作用。

直到1940年代，发电机动力学理论才得以产生。关于地磁起源的发电机理论的“父亲”是沃尔特·埃尔萨瑟。他认为地磁是由地球外部流体核心中感应的电流产生的。他还通过研究岩石中矿物的磁化方向揭示了地磁的历史。在1950年代，爱德华·布勒德（Edward Bullard）等人加入了发电机理论。然后，该理论通过广泛的研究进行了修订，包括地磁长期变化，古磁学（包括地磁逆转），地震学和太阳系元素多样性。目前，已经确定地磁的起源是磁流体动力发电机。

在目前的理解，在地球中的内部核中（芯），铁和镍金属液主要由的旋转而接收的效果热对流通过电流发生时，当前正在一个磁场。为了保持磁场抵抗欧姆耗散（大约在20,000年中在地球的偶极子磁场中发生），外部磁芯必须处于对流状态。作为对流，认为热对流和成分对流都发生了。披风确定了从核中释放出多少热量。热源包括由于地球冷却而释放的能量，由于核压缩而引起的温度升高以及随着内核的增长在与内核的边界处释放轻元素（可能是硫，氧或硅）而产生的重力能。释放，内核边界处的结晶潜热以及钾，铀和or的放射性。

为了产生磁场，旋转流体也是必不可少的。由于地球自转引起的科里奥利效应，外芯是旋转流体。由于科里奥利力的作用，流体运动和电流沿着旋转轴按列组织。

在运动发电机理论（运动发电机理论）中，检查了感应方程的性质。速度场不视为动态变量，而是预先给定。该方法用于研究磁场如何随流动的结构和速度变化。当然，该方法无法描述完全非线性发电机的时间变化。

如果与流的大小成比例的雷诺数足够大，则磁场被放大，而如果小，则磁场被衰减。成为边界的雷诺数的值称为临界雷诺数。

运动发电机理论的一种用途是检查给定的速度场是否引起发电机作用。将要检查的速度场应用于较小的种子磁场并查看磁场是否根据流量增长就足够了。如果磁场增大，则系统具有发电机作用；如果磁场不增大，则系统没有发电机作用。

由于感应方程相对于磁场是线性的，因此它本身并不能确定磁场的强度。换句话说，运动发电机理论不知道磁场的强度。如果要确定磁场强度，则必须求解所有MHD方程。以这种方式求解的发电机称为磁流体发电机。当磁场变强时，洛伦兹力会抑制速度。因此，通过抑制磁场的放大来确定磁场的强度。