發電機理論

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發電機理論或發電機原理（英語：Dynamo theory）是一個關於天體磁場的假說，在1940年後期物理學家W.M.Elsasser提出。他表示要誘發磁力線的產生，需要三個條件：

1. 大量可導電的金屬液體，如熔融的鐵液
2. 地球的自轉
3. 熱與化學成份的對流作用

導電流體在科里奧利效應下的流動形成多個卷狀物，所產生的磁場如圖所示^[1]

^[2]

地球磁場是由於地球外核中熔融鐵、鎳的對流以及整個行星自轉的科里奧利力作用造成的。由於地球內部的熱能由核衰變造成，越往地球內部溫度愈熱，外部較涼，因此基本上地球內部會有熱對流產生，也就有物質的傳遞，但鐵鎳合金的成份會隨著溫度的改變而改變，因此它的化學成份也有變化，也會造成對流的現象。金屬液體對流加上地球自轉所產生的科氏力也會形成捲狀的電流。^[2] 當導電流體流經已形成的磁場時，會產生電磁感應及其磁場。感應磁場對原磁場有補償作用，如此一來可維持自身電力的發電機就形成了。類似的磁場在太陽（含有等離子體）、金星等天體上也存在。發電機被認為是地球磁場以及水星和木星行星磁場的來源。

近2000年時法國國家科學中心利用一個大型圓筒狀儀器，內裝有150公升的液態鈉，圓桶兩端轉不同方向模擬地核旋轉，直到2006年在高溫、高速旋轉中第一次看到誘發出的磁場，並且有趣的是，每隔一段時間，誘發的磁場磁極方向會改變。在1995年地球物理學家Gary A. Glatzmaier與Paul H. Roberts便提出了理論模型（Glatzmaier―Roberts model），並利用電腦模擬重建地球磁場的強度、磁極特性及自發性反轉。這些實驗與電腦模擬的結果，基本上跟我們在地球對地磁的一些觀察是有關連的。^[2]

參見

• 太陽發電機
• 長期變化

參考資料

1. How does the Earth's core generate a magnetic field?. USGS FAQs. United States Geological Survey. [2013-10-21]. （原始內容存檔於2015-01-18）.
2. 龔慧貞. 行星磁場的形成. 臺灣網路科教館. [2024-04-21]. （原始內容存檔於2024-04-21）.