極地電流感應方法及其電流感應器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種極地電流感應方法及其電流感應器，本發(fā)明的極地電流感應方法，將線圈置于地球極地，太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫輻射帶，太陽風粒子受洛侖磁力作用根據(jù)左手定則發(fā)生偏轉(zhuǎn)并與地球自轉(zhuǎn)帶動范艾倫輻射帶的太陽風粒子運動的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生與地球磁場方向相反的磁場使得置于地球極地的線圈內(nèi)的磁力線發(fā)生變化，從而線圈產(chǎn)生電流。本發(fā)明技術(shù)方案，能夠?qū)μ栵L進行感應監(jiān)測并進行利。
【專利說明】極地電流感應方法及其電流感應器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種極地電流感應方法及其電流感應器。
【背景技術(shù)】
[0002]地磁場，即把地球視為一個磁偶極子(magnetic dipole),其中一極位在地理北極附近，另一極位在地理南極附近，這兩極所產(chǎn)生的球體磁場即為地磁場。通過這兩個磁極的假想直線(磁軸)與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成11.3度的傾斜。地球的磁場向太空伸出數(shù)萬公里形成地球磁層。因為太陽風是等離子體，所以太陽磁場被它承載。由于太陽的轉(zhuǎn)動。通常太陽風的能量爆發(fā)來自于太陽耀斑或其他被稱為“太陽風暴”的氣候現(xiàn)象。這些太陽活動可以被太空探測器和衛(wèi)星測到，主要標志是強烈的輻射。被地球磁場俘獲的太陽風粒子儲存在范艾倫福射帶中，當這些粒子在磁極附近與地球大氣層作用引起極光現(xiàn)象。
[0003]范艾倫輻射帶，指在地球附近的近層宇宙空間中包圍著地球的高能輻射層，由美國物理學家詹姆斯.范.艾倫發(fā)現(xiàn)并以他的名字命名。范艾倫輻射帶分為內(nèi)外兩層，內(nèi)外層之間存在范艾倫帶縫，縫中輻射很少。范艾倫輻射帶將地球包圍在中間。范艾倫輻射帶，是環(huán)繞地球的高能粒子輻射帶。在近層宇宙空間(即距離地球100公里到幾百公里的空間)中，高能量的輻射遠比人們原先設想的要多。高能輻射層在赤道附近呈環(huán)狀繞著地球，并向極地彎曲。這一輻射層通常就被稱為“范艾倫輻射帶”。
[0004]范艾倫輻射帶主要由地磁場中捕獲的高達幾兆電子伏的電子以及高達幾百兆電子伏的質(zhì)子組成，其中只有很少百分比像0+這樣的重粒子。從幾百千米到6000千米的低空稱為“內(nèi)帶”，有高能電子的6000千米以上的高空稱為“外帶”。一旦帶電粒子被捕獲，洛倫茲力便控制它們在地磁層中的運動。范艾倫帶內(nèi)的高能粒子對載人空間飛行器、衛(wèi)星等都有一定危害，其內(nèi)外帶之間的縫隙則是輻射較少的安全地帶。
[0005]目前，人們對太陽風這一現(xiàn)象進行感應監(jiān)測并利用，由于環(huán)境的日漸惡劣，人類對綠色能源的需求日益強烈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于提供一種對太陽風進行感應監(jiān)測并進行利用的極地電流感應方法及其電流感應器。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種極地電流感應方法，將線圈置于地球極地，太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫輻射帶，太陽風粒子受洛侖磁力作用根據(jù)左手定則發(fā)生偏轉(zhuǎn)并與地球自轉(zhuǎn)帶動范艾倫輻射帶的太陽風粒子運動的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生與地球磁場方向相反的磁場使得置于地球極地的線圈內(nèi)的磁力線發(fā)生變化，從而線圈產(chǎn)生電流。
[0008]本發(fā)明進一步設置:所述線圈連接在諧振電路內(nèi)，所述諧振電路還包括蓄能裝置與可調(diào)電容，所述線圈與蓄能裝置相串聯(lián)，并且所述線圈與所述可調(diào)電容串聯(lián)或并聯(lián)。
[0009]本發(fā)明進一步設置:所述線圈與地球磁軸同軸放置在地球極地。[0010]本發(fā)明進一步設置:所述線圈中放置有磁芯。
[0011]一種極地電流感應器，包括置于地球極地，并且通過太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫輻射帶，太陽風粒子受洛侖磁力作用根據(jù)左手定則發(fā)生偏轉(zhuǎn)并與地球自轉(zhuǎn)帶動范艾倫福射帶的太陽風粒子運動的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生與地球磁場方向相反的磁場使得磁力線發(fā)生變化而產(chǎn)生電流的線圈。
[0012]本發(fā)明進一步設置:所述線圈連接在諧振電路內(nèi)，所述諧振電路還包括蓄能裝置與可調(diào)電容，所述線圈與蓄能裝置相串聯(lián)，并且所述線圈與所述可調(diào)電容串聯(lián)或并聯(lián)。
[0013]本發(fā)明進一步設置:所述線圈與地球磁軸呈同軸設置在地球極地。
[0014]本發(fā)明進一步設置:所述線圈內(nèi)設置有磁芯。
[0015]由于太陽風的客觀存在，并且時常發(fā)生變化，帶電粒子進入地球磁層以后，受到洛侖茲力的作用，帶正電的粒子由西向東偏轉(zhuǎn)，它們能夠產(chǎn)生磁場，根據(jù)右手定則，其產(chǎn)生的磁場與地磁場的磁力線方向相反疊加在地磁場上,太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫福射帶，地球由西向東自轉(zhuǎn)帶動范艾倫福射帶的太陽風粒子由西向東運動，與受到洛侖茲力的作用的帶正電的粒子由西向東偏轉(zhuǎn)的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生與地球本身磁場方向相反的磁場，與地球本身磁場相疊加，由于兩極性相反兩磁場相對作用而產(chǎn)生的力矩，使得地球磁場產(chǎn)生了磁偏角與磁傾角。太陽風的影響也是地球磁場的反轉(zhuǎn)的一個因素(一旦太陽風磁暴產(chǎn)生的環(huán)電流產(chǎn)生的磁場大于地球本身磁場，則地球上的磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)，若太陽風磁暴產(chǎn)生的環(huán)電流產(chǎn)生的磁場與地球本身磁場相抵消時，造成人們在極地無法使用指南針)。并且環(huán)電流產(chǎn)生的磁場作用于地球使地球內(nèi)部產(chǎn)生渦流，也是地球內(nèi)核與外核的熱源之一。而在地球極地，尤其在極光區(qū)，太陽風產(chǎn)生的磁場變化更為顯著，因此，設置在地球極地(尤其在極光區(qū))的線圈能產(chǎn)生較大的電流，而人們?nèi)菀讓μ栵L進行感應測量并可以利用該新型綠色能源。并且通過LC諧振電路，(為使感應線圈減少感抗使
電路滿足2 π fL-A=。，整個電路呈現(xiàn)為純電阻性)。通過線圈與地球磁軸呈平行設置在
地球極地(尤其在極光區(qū))，線圈內(nèi)設置有磁芯，提高了線圈的電感量。
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例的線圈感應原理圖；
圖2為本發(fā)明實施例線圈與蓄能裝置并聯(lián)電路圖。
【具體實施方式】
[0018]參見附圖1、附圖2，本發(fā)明公開的極地電流感應方法，將線圈I置于地球極地，太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫輻射帶，太陽風粒子受洛侖磁力作用根據(jù)左手定則發(fā)生偏轉(zhuǎn)并與地球自轉(zhuǎn)帶動范艾倫輻射帶的太陽風粒子運動的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生磁場使得置于地球極地的線圈I內(nèi)的磁力線發(fā)生變化，從而線圈I產(chǎn)生電流。圖1為線圈在北極時感應原理圖，其中實線箭頭為環(huán)電流產(chǎn)生磁場方向，虛線箭頭為地球本身磁場方向。
[0019]本發(fā)明進一步設置:所述線圈I連接在諧振電路內(nèi)，所述諧振電路還包括蓄能裝置2與可調(diào)電容3，所述線圈I與蓄能裝置2相串聯(lián)，并且所述線圈I與所述可調(diào)電容3串聯(lián)或并聯(lián)。
[0020]本發(fā)明進一步設置:所述線圈I與地球磁軸同軸放置在地球極地。
[0021]本發(fā)明進一步設置:所述線圈I中放置有磁芯4。
[0022]一種極地電流感應器，包括置于地球極地，并且通過太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫輻射帶，太陽風粒子受洛侖磁力作用根據(jù)左手定則發(fā)生偏轉(zhuǎn)并與地球自轉(zhuǎn)帶動范艾倫福射帶的太陽風粒子運動的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生磁場使得磁力線發(fā)生變化而產(chǎn)生電流的線圈I。
[0023]本發(fā)明進一步設置:所述線圈I連接在諧振電路內(nèi)，所述諧振電路還包括蓄能裝置2與可調(diào)電容3，所述線圈I與蓄能裝置2相串聯(lián)，并且所述線圈I與所述可調(diào)電容3串聯(lián)或并聯(lián)。
[0024]本發(fā)明進一步設置:所述線圈I與地球磁軸呈同軸設置在地球極地。
[0025]本發(fā)明進一步設置:所述線圈I內(nèi)設置有磁芯4。
[0026]由于太陽風的客觀存在，并且時常發(fā)生變化，帶電粒子進入地球磁層以后，受到洛侖茲力的作用，帶正電的粒子由西向東偏轉(zhuǎn)，它們能夠產(chǎn)生磁場，根據(jù)右手定則，其產(chǎn)生的磁場與地磁場的磁力線方向相反，太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫輻射帶，地球由西向東自轉(zhuǎn)帶動范艾倫輻射帶的太陽風粒子由西向東運動，與受到洛侖茲力的作用的帶正電的粒子由西向東偏轉(zhuǎn)的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生磁場，其產(chǎn)生的磁場與電磁場極性相反，而疊加在地球磁場之上，由于兩極性相反的磁場的相互作用而產(chǎn)生力矩使得地球產(chǎn)生磁偏角而磁傾角。太陽風的影響也是地球磁場的反轉(zhuǎn)的一個因素(一旦太陽風磁暴產(chǎn)生的環(huán)電流產(chǎn)生的磁場大于地球本身磁場，則地球上的磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)，若太陽風磁暴產(chǎn)生的環(huán)電流產(chǎn)生的磁場與地球本身磁場相抵消時，造成人們在極地無法使用指南針)。并且環(huán)電流產(chǎn)生的磁場作用于地球使地球內(nèi)部產(chǎn)生渦流，也是地球內(nèi)部內(nèi)核與外核熱源之一。而在地球極地，尤其在極光區(qū)，太陽風產(chǎn)生的磁場變化更為顯著，因此，設置在地球極地的線圈I能產(chǎn)生較大的電流，而人們?nèi)菀讓μ栵L進行感應，并可以利用該新型綠色能源。并且通過諧振電路，調(diào)節(jié)可調(diào)電容3的參數(shù)，為使線圈內(nèi)的電流達到最大值使本電路
約等于—=0，整個電路呈現(xiàn)為純電阻性。通過線圈I與地球磁軸呈同軸設置在地
球極地，線圈I內(nèi)設置有磁芯4，提高了線圈I的電感量。
【權(quán)利要求】
1.一種極地電流感應方法，其特征在于:將線圈置于地球極地，太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫輻射帶，太陽風粒子受洛侖磁力作用根據(jù)左手定則發(fā)生偏轉(zhuǎn)并與地球自轉(zhuǎn)帶動范艾倫福射帶的太陽風粒子運動的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生與地球磁場方向相反的磁場使得置于地球極地的線圈內(nèi)的磁力線發(fā)生變化，從而線圈產(chǎn)生電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極地電流感應器，其特征在于:所述線圈連接在諧振電路內(nèi)，所述諧振電路還包括蓄能裝置與可調(diào)電容，所述線圈與蓄能裝置相串聯(lián)，并且所述線圈與所述可調(diào)電容并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的極地電流感應方法，其特征在于:所述線圈的軸線與地球磁軸相平行放置在地球極地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的極地電流感應方法，其特征在于:所述線圈中放置有磁芯。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的極地電流感應器，其特征在于:包括置于地球極地，并且通過太陽風被地球磁場俘獲的太陽風粒子在范艾倫輻射帶，太陽風粒子受洛侖磁力作用根據(jù)左手定則發(fā)生偏轉(zhuǎn)并與地球自轉(zhuǎn)帶動范艾倫輻射帶的太陽風粒子運動的共同作用產(chǎn)生環(huán)電流，環(huán)電流產(chǎn)生與地球磁場方向相反的磁場使得磁力線發(fā)生變化而產(chǎn)生電流的線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的極地電流感應器，其特征在于:所述線圈連接在諧振電路內(nèi)，所述諧振電路還包括蓄能裝置與可調(diào)電容，所述線圈與蓄能裝置相串聯(lián)，并且所述線圈與所述可調(diào)電容并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的極地電流感應器，其特征在于:所述線圈的軸線與地球磁軸呈平行設置在地球極地。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的極地電流感應器，其特征在于:所述線圈內(nèi)設置有磁芯。
【文檔編號】G01V3/10GK103869372SQ201410120514
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】楊益文 申請人:楊益文