Wikipedia sagt:
"Elektromagnetische oder magnetische Induktion ist die Erzeugung einer elektromotorischen Kraft (dh Spannung) über einen elektrischen Leiter in einem sich ändernden Magnetfeld."
Dieser eine Satz hat mich verblüfft und mehr Fragen als Antworten aufgeworfen. Da ich es stark vorziehen würde, nicht ein ganzes Wissenschaftsgebiet lernen zu müssen, entschied ich, dass es an der Zeit war, eine Frage zu diesem Thema zu stellen.
Ist es möglich, ein Gerät zu bauen, das elektronische Geräte aufladen kann, indem das elektromagnetische Feld des Planeten als Energiequelle genutzt wird? Gibt es eine Situation, in der dies möglich ist, auch wenn es unwahrscheinlich ist?
Gute Antworten werden mir sagen, warum oder warum dies nicht möglich ist, und ein Überblick über "elektromagnetische Induktion für Dummies" wäre ebenfalls willkommen.
Bonuspunkte für jemanden, der berechnen kann, wie stark ein elektromagnetisches Feld ein Planet sein müsste, um dies zu ermöglichen. (wenn überhaupt möglich)
Elektromagnetische oder magnetische Induktion ist die Erzeugung einer elektromotorischen Kraft (dh Spannung) über einen elektrischen Leiter in einem sich ändernden Magnetfeld.
Das ist richtig, aber das entscheidende Wort hier ist "ändern". Insbesondere besagt das Faradaysche Gesetz
Wenn Sie mit der Vektorrechnung nicht vertraut sind, ärgern Sie sich nicht! Diese Gleichung besagt im Grunde, dass die "Verwindung" des elektrischen Felds direkt proportional dazu ist, wie schnell sich das Magnetfeld ändert. Aber die Verdrehung des elektrischen Felds kann eine Spannung in einer leitenden Schleife aufbauen (nun, technisch gesehen ist es eine EMF, keine Spannung), da ein verdrehtes elektrisches Feld geladene Teilchen den ganzen Weg um die Schleife herum schieben kann.
Aber wie ich bereits angedeutet habe, ergibt sich das Problem aus der Tatsache, dass sich unser Magnetfeld ändern muss, damit dies geschieht – wenn dies nicht der Fall ist, ist die rechte Seite Null und das elektrische Feld hat keine Verwindung, was bedeutet, dass es nein ist EMF, um Ladungen durch unseren Stromkreis zu leiten. Nun, während sich das Magnetfeld der Erde im Laufe der Zeit ändert, tut es dies sehr langsam, was bedeutet, dass Sie selbst mit einer sehr großen Schleife nicht viel Energie liefern könnten.
Nun könnten Sie fragen: "Nun, die Erde hat vielleicht kein Feld, das sich schnell genug ändert, um dies zu tun, aber was ist mit anderen Planeten?" Leider ist die Antwort immer noch, dass es nicht machbar ist. Sie sehen, Magnetfelder haben eine ähnliche Eigenschaft wie Trägheit, da sie sich nicht gerne ändern. Wenn ein Objekt ein sich änderndes Magnetfeld aufweist, sagen die Maxwell-Gleichungen tatsächlich voraus, dass das Objekt wie eine Antenne wirkt und Energie abstrahlt. Infolgedessen haben die meisten Planeten relativ stabile Magnetfelder – wenn sich das Magnetfeld schnell ändert, verlangsamt es sich schließlich, wenn Energie verbraucht wird.
Es gibt einige Beispiele für astronomische Körper mit starken Magnetfeldern, die sich schnell ändern, aber sie sind in der Regel schlecht lebensfähig und kurzlebig. Einige der extremsten Beispiele sind Magnetare , Neutronensterne mit Magnetfeldern, die etwa 15 Größenordnungen stärker sind als die der Erde. Aufgrund ihrer starken Felder, die sich dank hoher Rotationsraten schnell ändern, geben sie eine lächerliche Menge an Strahlung ab. Die Felder neigen dazu, in etwa 10.000 Jahren zu zerfallen, was nach geologischen Maßstäben ein Wimpernschlag ist.
AlexP
JBH
Benutzer412