Які причини полярного сяйва?
Барвиста завіса полярного сяйва висвітлює небо Аляски.
У верхніх широтах як північні, і Південної півкуль іноді можна спостерігати на небі захоплююче видовище, відоме як північне або, відповідно, південне полярне сяйво. Це явище виникає, коли електрично заряджені частинки, які випромінює сонцем, стикаються в іоносфері на висоті 80-500 км з атомами і молекулами, отчого останні починають випромінювати світло.
Ці частинки приносяться на Землю сонячним вітром і являють собою потужний потік протонів і електронів, що мчить зі швидкістю, перевищує мільйон кілометрів на годину. Сонячний вітер несе з собою і частина заряду магнітного поля Сонця, яке, взаємодіючи з земною магнітосферою, змушує частинки опускатися на Землю уздовж силових ліній магнітного поля поблизу полюсів.
Змішання магнітних полів
Тиск сонячного вітру стискає магнітне поле Землі на денній стороні на відстань приблизно рівне 64000 км від поверхні. На нічній стороні сонячний вітер розширює магнітосферу в сто разів. Сонячне магнітне поле взаємодіє з магнітним полем Землі на кордоні магнітосфери на нічній стороні, а частинки сонячного вітру рухаються уздовж силових магнітних ліній до полюсів.
Генератор полярного сяйва
Протони в сонячному вітрі заряджені позитивно, а електрони – негативно. Мають різні заряди, частинки відштовхуються і рухаються в протилежних напрямках: протони – до ранкової стороні магнітосфери, електрони – до вечірньої стороні. Потік частинок створює протилежно заряджені полюси, виступаючи таким чином у ролі величезного електрогенератора. Електричний струм, який тече через овали полярного сяйва в магнітосфері над полюсами планети, називається випрямленою струмом. Загальна потужність струму, що виробляється “полярним генератором”, перевищує трильйон ват.
Структура полярного сяйва
Електрони випрямленого струму в атмосфері рухаються по спіралі уздовж силових ліній магнітного поля Землі. Тут вони стикаються з атомами і молекулами, повідомляючи їм імпульс і примушуючи випромінювати світло. Прибувають частинки сповільнюються в результаті зіткнень і випромінюють рентгенівський світло, в той час як збуджені гази звільняють ще більше електронів в ланцюгової реакції зіткнення. Атоми кисню, таким чином, випромінюють зелене світло, а молекули азоту – рожевий.
Струми полярного сяйва
Як видно з супутників, що знаходяться на орбіті високо над Землею, полярні сяйва з’являються над полюсами як овальні обручі. Крім випрямленого струму всередині такого овалу, присутній і вторинний струм, поточний в протилежному напрямку уздовж його зовнішнього краю.
Related posts:
- Полярні сяйва Чи доводилося Вам спостерігати полярні сяйва? Незабутнє видовище! До речі сказати, для цього необов’язково перетворюватися в полярника. Полярні сяйва нерідко видно навіть в Москві або в Парижі. Бували випадки, коли їх спостерігали в Єгипті. Але, звичайно, в приполярних районах полярні сяйва виникають частіше. І, крім того, вони там яскравіше, яскравіше, різноманітніше. Одні полярні сяйва є […]...
- Фізика електромагнітного поля Згадаймо, яким чином Максвелл пояснив явище електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле. Якщо у змінному магнітному полі знаходиться замкнутий провідник, то вихрове електричне поле приводить в рух заряджені частинки цього провідника – так виникає індукційний струм, спостерігається в експерименті. Лінії вихрового електричного поля охоплюють лінії магнітного поля. Якщо дивитися з кінця вектора […]...
- Наочні картини електростатичних полів Для отримання наочних картин електростатичних полів в дослідах використовують ориентирующее дію електричного поля на дрібні частинки речовини. Наллємо в скляну кювету в’язкий рідкий діелектрик (касторове масло, гліцерин або вазелін) і насиплемо в нього частки, наприклад, манної крупи, тальку або дрібно настріжені волосся. У цю кювету помістимо металеве тіло (електрод), поєднане з полюсом електрофорної машини. При […]...
- Чому стрілка компаса завжди показує на північ Принцип дії роботи компаса заснований на взаємодії поля постійних магнітів компаса з горизонтальної складової магнітного поля Землі. Вільно обертається магнітна стрілка повертається навколо осі, розташовуючись уздовж силових ліній магнітного поля. Таким чином, стрілка завжди паралельна напрямку лінії магнітного поля. Вираз “стрілка компаса завжди вказує на північ” неточно. Завдання компаса – показати, де знаходиться Північ і […]...
- Північне полярне сяйво “Північне сяйво породжувало в душах людей божевільний жах, – писав метеоролог Альфред Анго про те, як сприймали в XVI ст. поява на небі світиться завіси. – Там чітко розрізняли закривавлені списи, відокремлені від тулуба голови, воюючи армії. При вигляді всього цього одні непритомніли, інші божеволіли “. Журналіст Джордж Брайсон розповідає: “Стародавні жителі Скандинавії бачили в […]...
- Полярне світіння – види і причини виникнення Полярне сяйво – це електричне світіння іоносфери Землі. Сонячне випромінювання являє собою потоки протонів і електронів. Вони, досягаючи атмосфери, вторгаються в її верхній розряджений шар і соударяются з містяться в ньому киснем і азотом, збуджуючи їх. Повідомлений молекулам електричний розряд провокує викид енергії, яка і стає світлом. Колір полярного світіння залежить від того, молекули якого […]...
- Напрямок руху частинок Весь цей час ми говорили про заряджених частинках, не уточнюючи, який знак вони мають. Слід зазначити, що всі позитивні частинки рухаються від позитивного полюса до негативного. Негативні ж частинки навпаки. Однак позитивні і негативні частинки є далеко не у всіх речовинах. Вони є, наприклад, в електролітах, газах і інших речовинах. Однак, у всьому світі, за […]...
- Суть електрики В даний час електрику стало невід’ємною частиною сучасного життя. Комп’ютери, телевізори, різні побутові прилади, освітлення, опалення приміщень, виробничі і промислові установки навіть цей сайт не існували б без електрики! Тому електрику є одним з найбільш затребуваних ресурсів у світі. У зв’язку з цим люди потребують пізнанні цього явища. Наш ресурс служить підтримкою в цій непростій […]...
- Магнітне поле прямолінійного провідника зі струмом Для отримання спектру магнітного поля прямого провідника зі струмом провідник пропускають крізь лист картону. На картон насипають тонкий шар залізної тирси, і тирсу злегка струшують. Під дією магнітного поля залізні ошурки розташовуються по концентричних колах. По дотичних до них розташуються і магнітні стрілки навколо такого провідника зі струмом. Таким чином, лінії магнітної індукції магнітного поля […]...
- Ефект Холла У 1879 р американський фізик Едвін Холл помістив тонку золоту прямокутну пластинку в сильне магнітне поле, перпендикулярне її площині. Нехай X і х ‘позначають одну пару паралельних сторін прямокутника, а у і у’ – іншу. Вчений підключив боку х і х ‘до полюсів батареї, так що через пластинку потік струм в напрямку х. З подивом […]...
- Напрямок електричного струму Напрямок руху заряджених частинок, що утворюють струм, залежить від знаку їх заряду. Позитивно заряджені частинки будуть рухатися від “плюса” до “мінуса”, а негативно заряджені – навпаки, від “мінуса” до “плюса”. В електролітах і газах, наприклад, присутні як позитивні, так і негативні вільні заряди, і струм створюється їх зустрічним рухом в обох напрямках. Яке ж з […]...
- Лінії магнітної індукції Магнітне поле можна зображувати графічно за допомогою ліній магнітної індукції, подібно до того, як електричне поле зображують за допомогою ліній напруженості. Лінією магнітної індукції називається лінія, дотична до якої в кожній точці поля збігається з вектором магнітної індукції. Так як в кожній точці магнітне поле характеризується певним значенням , то через кожну точку поля можна […]...
- Теорія магнітного поля Магнітне поле – особливий вид матерії. Воно проявляється в дії на рухомі електричні заряди і тіла, які володіють власним магнітним моментом (постійні магніти). Важливо: на нерухомі заряди магнітне поле не діє! Створюється магнітне поле також рухомими електричними зарядами, або умов, що змінюються в часі електричним полем, або магнітними моментами електронів в атомах. Тобто будь-який провід, […]...
- Магнітне поле: постійні та змінні магніти Приблизно дві з половиною тисячі років тому люди виявили, що деякі природні камені мають здатність притягувати до себе залізо. Пояснювали таку властивість присутністю у цих каменів живої душі, і якоїсь “любов’ю” до заліза. Сьогодні ми вже знаємо, що ці камені є природним магнітами, і магнітне поле, а зовсім не особливе розташування до заліза, створює ці […]...
- Виявлення магнітного поля за його дії на електричний струм Ми знаємо, що магніти діють на провідники, притягаючи або відштовхуючи їх. Якщо магніт піднести до цвяху, то цвях притягнеться до магніту. У разі, коли ми маємо не просто провідник, а провідник з струмом, то на нього стороннє магнітне поле теж буде діяти, змушуючи рухатися. Експерименти по виявленню магнітного поля Це встановили в результаті неодноразових експериментів, […]...
- Електрорушійна сила (ЕРС) і внутрішній опір джерела Ми прийшли до висновку, що для підтримки постійного струму в замкнутій ланцюга, в неї необхідно включити джерело струму. Підкреслимо, що завдання джерела полягає не в тому, щоб поставляти заряди в електричний ланцюг (в провідниках цих зарядів достатньо), а в тому, щоб змушувати їх рухатися, робити роботу по переміщенню зарядів проти сил електричного поля. Основний характеристики […]...
- Електромагнетизм Електромагнетизм – це явище, що спостерігається в металах, яке виникає при взаємодії електричного струму і магнетизму, тобто явище, що ілюструє нерозривний зв’язок двох важливих характеристик металу. Історія появи поняття магнітного поля навколо провідника зі струмом нерозривно пов’язана з іменем датського фізика Ханса Крістіана Ерстеда. Саме він вперше зафіксував явище електромагнетизму при проведенні відкритої лекції, коли […]...
- Індукція магнітного поля Всі ми знаємо, що є магніти сильніші і менш сильні. Маленький магнітик зможе притягнути пару цвяхів і все, а набагато більш потужний електромагніт домофона утримує двері в під’їзд так, що кілька дорослих чоловіків не зможуть відкрити її силою. Величина, що характеризує величину сили магніту Тобто, ми можемо говорити про якусь величину, що характеризує величину сили […]...
- Магнітна індукція: визначення Магнітна індукція – це фізична величина, яка характеризує силу і напрям дії магнітного поля. Вектор (напрямок) магнітної індукції направлений також як і силові лінії магнітного поля. Одиницею виміру магнітної індукції є Тл – тесла, названа так на честь сербського вченого і винахідника Нікола Тесла. Цікаво з історії Спочатку при дослідженнях впливу магнітного поля на тіла, […]...
- Електричне поле яке складається з двох і більше зарядів Для відокремлених окремо взятих зарядів силові лінії електричного поля являють собою радіальні промені виходять із зарядів і йдуть в нескінченність. Яка буде конфігурація силових ліній для двох і більше зарядів? Для виконання такого візерунка необхідно пам’ятати, що ми маємо справу з векторним полем, тобто з векторами напруженості електричного поля. Щоб зобразити малюнок поля, нам необхідно […]...
- Магнетизм Землі Ви коли-небудь бачили стрижневий магніт – прямокутний шматок заліза з північним і південним полюсами? Якщо накрити магніт аркушем паперу і висипати на нього залізну стружку або маленькі залізні цвяхи, то можна побачити невидимі оку силові лінії магнітного поля. Стружка дугою вишикується навколо магніту, а кінці дуги вказують на полюса магніту. Планета Земля поводиться так, немов […]...
- Правила магнітного поля Розглянемо основні правила зображення магнітного поля для різних провідників. Правило свердлика Силова лінія зображується в площині, яка розташована під кутом 900 до шляху руху струму таким чином, щоб в кожній точці сила була спрямована по дотичній до лінії. Щоб визначити напрямок магнітних сил, потрібно згадати правило гвинта з правою різьбою. Буравчик потрібно розташувати по одній […]...
- Використання сили Лоренца. Мас-спектрограф Дія магнітного поля на рухомі заряджені частинки дуже широко використовують у техніці. Наприклад, відхилення електронного пучка в кінескопах телевізорів здійснюються за допомогою магнітного поля, яке створюють спеціальні котушки. У ряді електронних приладів магнітне поле використовується для фокусування пучків заряджених частинок. У створених в даний час експериментальних установках, для здійснення керованої термоядерної реакції, дію магнітного поля […]...
- Правило буравчика Правило буравчика або правило правої руки вперше було сформульовано Петром буравчиком. Воно визначає спрямованість напруженості магнітного поля, яке знаходиться прямолінійно провіднику зі струмом. Головне правило, яке використовується у варіантах правила гвинта або буравчика і при формулюванні правила правої руки – правило вибору напрямку векторного твори та базисів. Воно досить просте при запам’ятовуванні: якщо свердлик з […]...
- Вольт-амперна характеристика газового розряду Залежність сили струму через газовий проміжок від напруги між анодом і катодом (так звана вольт-амперна характеристика газового розряду). При нульовій напрузі сила струму, природно, дорівнює нулю: заряджені частинки здійснюють лише тепловий рух, упорядкованого їх руху між електродами немає. При невеликій напрузі сила струму також мала. Справа в тому, що не всім зарядженим частинкам судилося дістатися […]...
- Електронні формули іонів Атоми можуть віддавати і приймати електрони. Віддаючи або приймаючи електрони, вони перетворюються в іони. Іони – це заряджені частинки. Надмірна заряд позначається індексом в правому верхньому куті. Якщо атом віддає електрони, то загальний заряд утворилася частки буде позитивний (згадаємо, що число протонів в атомі дорівнює числу електронів, а при віддачі електронів число протонів буде більше […]...
- Електричний струм і його дія Заряджені частинки, рухаючись по провіднику, можуть нагрівати його, намагнічувати і змінювати його хімічний склад. Впорядкований рух заряджених частинок у провіднику називають електричним струмом. Короткочасний електричний струм, наприклад, виникає в металевому провіднику М, що з’єднує два різнойменно заряджених тіла, А і Б (рис. 39а), коли під дією електричного поля його вільні електрони переміщаються від тіла Б […]...
- “Рух” магнітного полю поблизу провідника Розглянемо тепер процеси, що проходять в провіднику, щодо якого рухається джерело магнітного поля. Причому не істотно, що являє собою цей джерело, їм може бути як постійний магніт, так і провідники з постійним струмом. Нехай для визначеності циліндричний постійний магніт рухається відносно нерухомого проводить кругового контуру L. Результати експериментів М. Фарадея і його численних послідовників однозначно […]...
- Електромагнітне поле: визначення Електромагнітне поле – це особлива форма матерії, за допомогою якої взаємодіють між собою електрично заряджені частинки. Існування електромагнітного поля пов’язано з взаємодією між собою електричного і магнітного полів. Тобто змінюється в часі електричне поле породжує магнітне і навпаки. З цього випливає, що електричне і магнітне полі не існують одне без одного. Характеристики та поведінку електромагнітного […]...
- Самостійний розряд Після проходження точки І сила струму при збільшенні напруги різко зростає – починається самостійний розряд. Зараз ми розберемося, що це таке. Заряджені частинки газу рухаються від зіткнення до зіткнення; в проміжках між зіткненнями вони розганяються електричним полем, збільшуючи свою кінетичну енергію. І ось, коли напруга стає досить великим (та сама точка B), електрони за час […]...
- Дослід Ерстеда Дослідами доведено, що електричне поле зберігається навколо зарядженої частинки, навіть якщо вона залишається одна. Електрон і у вакуумі є носієм електричного поля. На цьому принципі працюють всі електронні лампи. На жаль, численні спроби знайти частинки, що несуть “магнітний” заряд, ні до чого не привели. Зразок магнетиту, який є природним постійним магнітом, можна розпилювати навпіл безліч […]...
- Радіаційна зона Землі Всі ми ще зі шкільної лави знаємо, що Земля – своєрідний природний магніт. Магнітне поле нашої планети подібно полю однорідно намагніченої сфери, розташованої усередині земної кулі. При цьому в Північній півкулі Землі знаходиться південний магнітний полюс цього планетного магніту, а в Південній півкулі – північний. Силові лінії магнітного поля Землі виходять з Південної півкулі і, […]...
- Електричні ланцюги. Електрорушійна сила Електричний ланцюг складається з джерела струму, споживачів електроенергії, сполучних проводів і ключа, службовця для розмикання і замикання ланцюга та інших елементів (рис. 1). Малюнки, на яких зображені способи з’єднання електричних приладів в ланцюг, називаються електричними схемами. Прилади на схемах позначаються умовними знаками. Як зазначалося, для підтримки в ланцюзі електричного струму необхідно, щоб на кінцях її […]...
- Електромагнітні сили Електромагнітні сили є найбільш поширеними в природному середовищі. Завдяки їм ми можемо бачити один одного, оскільки світло також є проявом електромагнітної взаємодії. Дії електромагнітних сил підкоряються фундаментальним законам взаємодії заряджених частинок і тіл. Електромагнітні сили виникають між елементарними частинками, які мають електричний заряд. Електромагнітна взаємодія виникає і реалізується тільки за допомогою електромагнітного поля. Електромагнітні сили, […]...
- Радіаційний ореол Землі Сонячна система – це не тільки планети, астероїди, комети, це ще і міжпланетний простір, яке далеко не порожнеча! У космосі розгортаються складні різноманітні процеси, що протікають на великих висотах, в яких важливу роль відіграє радіаційний ореол Землі. У космосі розгортаються складні різноманітні процеси, що протікають на великих висотах, в яких важливу роль відіграє радіаційний ореол […]...
- Закон Ампера: визначення На прямолінійний ділянку провідника Δl, по якому тече струм l, в магнітному полі з індукцією В діє сила F. Для обчислення цієї сили використовують вираз: F = B | I | Δlsinα, Де α – кут між вектором В і напрямком відрізка провідника зі струмом (елементом струму); за напрямок елемента струму приймають напрям, в якому […]...
- Силові лінії електростатичного поля Для наочного графічного представлення поля зручно використовувати силові лінії – спрямовані лінії, дотичні до яких в кожній точці збігаються з напрямом вектора напруженості електричного поля (рис. 153). Згідно з визначенням силові лінії електричного поля мають низку спільних властивостей (порівняйте з властивостями ліній струму рідини): Силові лінії не перетинаються (в іншому випадку, в точці перетину можна […]...
- Як виникає полярне сяйво? Пощастило тому, хто хоч раз бачив яскраве, зачаровує полярне сяйво. Здається, що немов природа малює на небі невидимою пензлем світяться смуги. Це дивовижна гра світла, на все небо – від краю до краю! Це найдивніше світлове шоу, яке тільки можна побачити на Землі. У нього немає аналогів. І найголовніше, воно притягує своєю ексклюзивністю, тим, що […]...
- Квантова електродинаміка “Квантова електродинаміка (КЕД), безперечно, є найбільш точною з коли-небудь створених теорій, що описують природні явища, – пише фізик Брайан Грін. – За допомогою квантової електродинаміки фізики змогли підтвердити роль фотонів як “найменших можливих згустків світла” і описати їх взаємодія з електрично зарядженими частинками в рамках математично закінченою моделі, що дозволяє отримувати переконливі передбачення “. (Цит. […]...
- Сонячний вітер Сонячний вітер являє собою відносно постійний потік частинок, які вириваються з надр Сонця в його атмосферу і викидаються в міжзоряний простір. Такими частинками є електрони, протони, нейтрино, альфа-частинки і ядра атомів. Потік несе частки таких хімічних елементів як нікель, залізо, кальцій, кремній, сірки і хром. Потік частинок виривається з ядерної частини Сонця проходить крізь дірки […]...