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江蘇邱成機電有限公司

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以下是兩種常見(jiàn)的磁場(chǎng)：

電磁場(chǎng)

電磁場(chǎng)（electromagnetic field）是有內在聯(lián)系、相互依存的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的統一體和總稱(chēng)。隨時(shí)間變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，兩者互為因果，形成電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)可由變速運動(dòng)的帶電粒子引起，也可由強弱變化的電流引起，不論原因如

何，電磁場(chǎng)總是以光速向四周傳播，形成電磁波。電磁場(chǎng)是電磁作用的媒遞物，具有能量和動(dòng)量，是物質(zhì)存在的一種形式。電磁場(chǎng)的性質(zhì)、特征及其運動(dòng)變化規律由麥克斯韋方程組確定。

電磁場(chǎng)是電磁作用的媒遞物，是統一的整體，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是它緊密聯(lián)系、相互依存的兩個(gè)側面，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電磁場(chǎng)以波動(dòng)形式在空間傳播。電磁波以有限的速度傳播，具有可交換的能量和動(dòng)量，電磁波與實(shí)物的相互作用，電磁波與粒子的相互轉化等等，都證明電磁場(chǎng)是客觀(guān)存在的物質(zhì)，它的“特殊”只在于沒(méi)有靜質(zhì)量。

在電磁學(xué)里，磁石、磁鐵、電流、含時(shí)電場(chǎng)，都會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)。處于磁場(chǎng)中的磁性物質(zhì)或電流，會(huì )因為磁場(chǎng)的作用而感受到磁力，因而顯示出磁場(chǎng)的存在。磁場(chǎng)是一種矢量場(chǎng)；磁場(chǎng)在空間里的任意位置都具有方向和數值大小。

主要應用領(lǐng)域

電磁場(chǎng)（或波）為能量一種形式，是當今重要的能源，研究領(lǐng)域涉及電磁能產(chǎn)生、存儲、變換、傳輸和應用。

電磁波作為信息的載體，成為信息發(fā)布與通信的主要手段，研究?jì)热莅ㄐ畔l(fā)布、交換、傳輸、儲存、處理、再現和應用。

電磁波作為探測未知世界的一種重要手段，主要研究領(lǐng)域為電磁波與目標的相互作用特性、目標探測及其特征的獲取。

電磁波作為測控和定位技的手段，構成現代工業(yè)、交通、國防等領(lǐng)域的應用基礎

電、磁現象是大自然最重要的往來(lái)現象，也最早被科學(xué)家們關(guān)心和研究的物理現象，其中貢獻最大的有來(lái)頓、富蘭克林、伏打等科學(xué)家。

19世紀以前，電、磁現象作為兩個(gè)獨立的物理現象被廣泛的關(guān)注和研究。正是由于這些研究為電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎。18世紀末期，德國哲學(xué)家謝林認為，宇宙是有活力的，而不是僵死的，認為電是宇宙的活力和靈魂；電-磁-光-熱現象相互聯(lián)系。奧斯特是謝林的信徒，從1807年開(kāi)始研究電與磁之間的關(guān)系。1820年發(fā)現電流以力作用于磁針安培發(fā)現作用力的方向和電流的方向以及磁針到通過(guò)電流的導線(xiàn)的垂直線(xiàn)方向相互垂直，并定量建立了若干數學(xué)公式。這表明，電流與磁之間存在著(zhù)密切的聯(lián)系。法拉第相信電、磁、光、熱相互聯(lián)系。奧斯特1820年發(fā)現電流以力作用于磁針后，法拉第敏銳地意識到磁也一定能夠對電產(chǎn)生影響。1821年他開(kāi)始探索磁生電效應。1831年他發(fā)現；當磁捧插入導體線(xiàn)圈時(shí)；線(xiàn)圈中產(chǎn)生電流。表明電與磁之間存在密切聯(lián)系。麥克斯韋深入研究并探討了電與磁之間發(fā)生作用的問(wèn)題，發(fā)展了場(chǎng)的概念。在法拉第實(shí)驗的基礎上，總結了宏觀(guān)電磁現象規律，引進(jìn)位移電流的概念，提出了一組描述電磁現象的規律偏微分方程，即麥克斯韋方程組，建立了宏觀(guān)經(jīng)典電磁場(chǎng)理論德國科學(xué)家赫茲, 1887 年用火花隙激勵一個(gè)環(huán)狀天線(xiàn)，用另一個(gè)帶隙的環(huán)狀天線(xiàn)接收，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波存在的預言，這一重要的實(shí)驗導致了后來(lái)無(wú)線(xiàn)電報的發(fā)明。從此開(kāi)始了電磁場(chǎng)和電磁波理論的應用與發(fā)展時(shí)代。

地磁場(chǎng)

地磁場(chǎng)（geomagnetic field）是從地心至磁層頂的空間范圍內的磁場(chǎng)。地磁學(xué)的主要研究對象。人類(lèi)對于地磁場(chǎng)存在的早期認識，來(lái)源于天然磁石和磁針的指極性。地磁的北磁極在地理的南極附近；地磁的南磁極在地理的北極附近。磁針的指極性是由于地球的北磁極（磁性為S極）吸引著(zhù)磁針的N極，地球的南磁極（磁性為N極）吸引著(zhù)磁針的S極。這個(gè)解釋最初是英國W.吉伯于1600年提出的。吉伯所作出的地磁場(chǎng)來(lái)源于地球本體的假定是正確的。這已為1839年德國數學(xué)家C.F.高斯運用球諧函數分析法所證實(shí)。

地磁的磁感線(xiàn)和地理的經(jīng)線(xiàn)是不平行的，它們之間的夾角叫做磁偏角。中國古代的著(zhù)名科學(xué)家沈括是第一個(gè)注意到磁偏角現象的科學(xué)家。

地球的基本磁場(chǎng)可分為偶極子磁場(chǎng)、非偶極子磁場(chǎng)和地磁異常幾個(gè)組成部分。偶極子磁場(chǎng)是地磁場(chǎng)的基本成分，其強度約占地磁場(chǎng)總強度的90%，產(chǎn)生于地球液態(tài)外核內的電磁流體力學(xué)過(guò)程，即自激發(fā)電機效應。非偶極子磁場(chǎng)主要分布在亞洲東部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等幾個(gè)地域，平均強度約占地磁場(chǎng)的10%。地磁異常又分為區域異常和局部異常，與巖石和礦體的分布有關(guān)。

地球變化磁場(chǎng)可分為平靜變化和干擾變化兩大類(lèi)型。平靜

變化主要是以一個(gè)太陽(yáng)日為周期的太陽(yáng)靜日變化，其場(chǎng)源分布在電離層中。干擾變化包括磁暴、地磁亞暴、太陽(yáng)擾日變化和地磁脈動(dòng)等，場(chǎng)源是太陽(yáng)粒子輻射同地磁場(chǎng)相互作用在磁層和電離層中產(chǎn)生的各種短暫的電流體系。磁暴是全球同時(shí)發(fā)生的強烈磁擾，持續時(shí)間約為1～3天，幅度可達10nT（納特）。其他幾種干擾變化主要分布在地球的極光區內。除外源場(chǎng)外，變化磁場(chǎng)還有內源場(chǎng)。內源場(chǎng)是由外源場(chǎng)在地球內部感應出來(lái)的電流所產(chǎn)生的。將高斯球諧分析用于變化磁場(chǎng)，可將這種內、外場(chǎng)區分開(kāi)。根據變化磁場(chǎng)的內、外場(chǎng)相互關(guān)系，可以得出地球內部電導率的分布。這已成為地磁學(xué)的一個(gè)重要領(lǐng)域，叫做地球電磁感應。

地球變化磁場(chǎng)既和磁層、電離層的電磁過(guò)程相聯(lián)系，又和地殼上地幔的電性結構有關(guān)，所以在空間物理學(xué)和固體地球物理學(xué)的研究中都具有重要意義。

宇宙磁場(chǎng)編輯 播報

太陽(yáng)

太陽(yáng)普遍磁場(chǎng)指日面寧靜區的微弱磁場(chǎng)，強度約1×10-4～3×10-4特斯拉，它在太陽(yáng)南北兩極區極性相反，觀(guān)測發(fā)現，通過(guò)光球的大多數磁通量管被集中在太陽(yáng)表面稱(chēng)作磁元的區域，其半徑為100～300千米，場(chǎng)強為0.1～0.2特斯拉，大多數磁元出現在米粒和超米粒邊界及活動(dòng)區內。如果把太陽(yáng)當做一顆恒星，可測到它的整體磁場(chǎng)約3×10-5特斯拉，這個(gè)磁場(chǎng)是東西方向的。

太陽(yáng)活動(dòng)區磁場(chǎng)

太陽(yáng)黑子磁場(chǎng)

一般說(shuō)來(lái)，一個(gè)黑子群中有兩個(gè)主要黑子，它們的磁極性相反。如果前導黑子是N極的，則后隨黑子就是S極的。在同一半球（例如北半球），各黑子群的磁極性分布狀況是相同的；而在另一半球（南半球）情況則與此相反。在一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周期（約11年）結束、另一個(gè)周期開(kāi)始時(shí)，上述磁極性分布便全部顛倒過(guò)來(lái)。因此，每隔22年黑子磁場(chǎng)的極性分布經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)，稱(chēng)為一個(gè)磁周。強磁場(chǎng)是太陽(yáng)黑子最基本的特征。黑子的低溫、物質(zhì)運動(dòng)和結構模型都與磁場(chǎng)息息相關(guān)。

耀斑與磁場(chǎng)的關(guān)系

耀斑是烈的太陽(yáng)活動(dòng)現象。一次大耀斑爆發(fā)可以釋放10^30～10^33爾格的能量，這個(gè)能量可能來(lái)自磁場(chǎng)。在活動(dòng)區內一個(gè)強度為幾百高斯的磁場(chǎng)一旦湮沒(méi)，它所蘊藏的磁能便全部釋放出來(lái)，足夠供給一次大耀斑爆發(fā)。在耀斑爆發(fā)前后，附近活動(dòng)區的磁場(chǎng)往往有劇烈的變化。本來(lái)是結構復雜的磁場(chǎng)，在耀斑發(fā)生后就變得比較簡(jiǎn)單了。這就是耀斑爆發(fā)的磁場(chǎng)湮沒(méi)理論的證據。

日珥的磁場(chǎng)

日珥的溫度約為10000℃，它卻能長(cháng)期存在于溫度高達一、兩百萬(wàn)攝氏度的日冕中，既不迅速瓦解，也不下墜到太陽(yáng)表面，這主要是靠磁力線(xiàn)的隔熱和支撐作用。寧靜日珥的磁場(chǎng)強度約為10高斯，磁力線(xiàn)基本上與太陽(yáng)表面平行；活動(dòng)日珥的磁場(chǎng)強一些，

可達200高斯，磁場(chǎng)結構較為復雜。

太陽(yáng)普遍磁場(chǎng)

除太陽(yáng)活動(dòng)區外，日面寧靜區也有微弱的磁場(chǎng)。整個(gè)說(shuō)來(lái)，太陽(yáng)和地球相似，也有一個(gè)普遍磁場(chǎng)。不過(guò)由于局部活動(dòng)區磁場(chǎng)的干擾，太陽(yáng)普遍磁場(chǎng)只是在兩極區域比較顯著(zhù)，而不象地球磁場(chǎng)那樣完整。太陽(yáng)極區的磁場(chǎng)強度只有1～2高斯。太陽(yáng)普遍磁場(chǎng)的強度經(jīng)常變化，甚性會(huì )突然轉換。這種情況在1957～1958年和1971～1972年曾兩次觀(guān)測到。

太陽(yáng)整體磁場(chǎng)

如果把太陽(yáng)當作一顆恒星，讓不成像的太陽(yáng)光束射進(jìn)磁像儀，就可測出日面各處混合而成的整體磁場(chǎng)。這種磁場(chǎng)的強度呈現出有規則的變化，極性由正變負，又由負變正。大致來(lái)說(shuō)，在每個(gè)太陽(yáng)自轉周（約27天）內變化兩次。對這個(gè)現象很容易作這樣的解釋?zhuān)喝彰嫔嫌袞|西對峙的極性相反的大片磁區，隨著(zhù)太陽(yáng)由東向西自轉，科學(xué)家們就可以交替地觀(guān)察到正和負的整體磁場(chǎng)?？傊?，太陽(yáng)上既有普遍磁場(chǎng)，又有整體磁場(chǎng)。前者是南北相反的，后者是東西對峙的。

太陽(yáng)系磁場(chǎng)結構

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