¿Cuantos ampares fluyen en la tierra ' base de s?

Question

Para mi sorpresa no pude encontrar ninguna estimación en cuantas nivel de corriente eléctrica están fluyendo en total en el núcleo de la tierra para poder crear el % de fuerza del campo magnético $5\cdot 10^{-5}$T en su superficie.

¿Cómo puedo calcular esa corriente eléctrica?
¿Cómo sería la corriente espacial distribuida?

Answer 1

Podemos hacer una estimación utilizando la ley de Ampere $$ \oint_A{\vec B}\cdot d{\vec l}~=~\int_A\vec j\cdot d\vec una. $$ Voy a parque de pelota números aquí. Pensamos de la corriente a lo largo de un alambre en el núcleo externo de la Tierra con el cable que representa un promedio actual. El cable tiene un radio de entre $1220$ km $3400$ km por el radio del núcleo externo. Hemos creado esta aproximadamente a $2000$ km. Ahora suponga que el campo magnético por medio de este bucle es constante o estamos preocupados con la media, por lo que $$ 2\pi|B|R~=~\pi|j|R^2, $$ por lo que la densidad de corriente tiene magnitud $|J|~\simeq~2|B|/R$. Ahora considere la densidad de corriente tal y como se distribuye en el interior del núcleo, donde creo que las corrientes son. Este es un volumen $V~=~\frac{4\pi}{3}(R_1^3~-~R_2^3)$$I~\simeq~|J|V$. Ahora a poner todo esto junto y estimación de $B~=~10^{-4}T$ $V~\simeq~3.7\times 10^{18}m^3$ entonces tenemos como una aproximación $$ I~\simeq~2\times (10^{-4}T)(3.7\times 10^{18}m^3)/2\times 10^{6}m~=~3.7\times 10^8amps. $$

Answer 2

De acuerdo con el dinamo de teoría,

[...] el campo magnético, se induce y mantiene constantemente por la convección de hierro líquido en el núcleo externo. Un requisito para la inducción de campo es una rotación del fluido. La rotación en el núcleo externo es suministrada por el efecto de Coriolis causada por la rotación de la Tierra. La fuerza de Coriolis tiende a organizar líquido movimientos y las corrientes eléctricas en las columnas (véase también Taylor columna) alineado con el eje de rotación.

Para calcular el campo magnético, o la densidad de corriente eléctrica, uno debería ser capaz de resolver los extremadamente complejos no lineales magnetohydrodynamic (MHD) las ecuaciones para un conductor de la electricidad de fluidos sometidos a la convección térmica en una rotación rápida de cáscara esférica.

Este es un objetivo ambicioso: es debido a esto que no se podía encontrar cualquier estimación de la corriente eléctrica que fluye en el núcleo de la Tierra (más exactamente, sería densidad de corriente).

Debe mencionarse, sin embargo, que ha habido algunos importantes estudios numéricos, uno de los cuales incluso fue capaz de predecir el campo geomagnético de la reversión.