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日常的无线电通讯就在大自然的大环境中-地球的电场

2019-11-5 11:23:56 975

0 日常的无线电通讯就在大自然的大环境中-地球的电场大自然的伟大,具于不可抗拒的力量,我们日常的无线电通讯(包括LPDA通讯技术发展应用)都是与大自然息息相关的,其中之一,地球的电场(Electric field of our Earth) . 如果地球的大气层中的分子是中性的，大气层会是一个非导体或者绝缘体。实际上由于地球受到宇宙射线的冲击（例如来自外层空间的质子），少数的离子，都是正和负的，一直存在。随着高度的增加，由宇宙射线产生的离子化增加；并且由于大气的密度减少，离子可以更自由地移动而且导电性增加。在大约五十（50）公里以上的高度，大气层是一个相当好的导体；而且地球本身也是一个相当好的导体。一个地球和它的较低的大气层的极为简单的模型包含有一个导电的球体由一个导电的球壳环绕，这两者由一层大约五十公里厚的较差的导电层分开。接近地球的表面，找到大约一个径向的静电层或者势能梯度为100伏特每米（V/m）.随着高度的增加，场变得较弱，并且总的势能差在地球的表面与较外的导电层之间大约是四十万(400,000)伏特（V）。场的方向是向下，所以地球有一个负的表面电荷，而且外部导电层有一个正的电荷。表面电荷密度和场由方程式（25-22）关联, 所以，如果E=100V/m, 表面的密度是，大约，10-9C/m2（库伦每平方米）。近似地球是一个半径为伍千公里的球体，我们发现它的表面积大约是3X1014m2（平方米），所以总的表面电荷大约是3X105库伦（C）。因为大气层不是一个完全的绝缘体，它的里面有一个电流，指向下与静电场同向。（正离子向下漂流；负离子向上漂流。）整个地球表面的总电流是一个较好的常数大约是1,800安培（A）或者1,800库伦/秒（C/s）.中性化整个表面电荷3X105库伦（C）所需的时间，如若不以任何方式补充的话，所以会仅仅大约是2到3分钟。可是电荷保持常数，所以必须有一些机制把正电荷向上泵而负电荷向下，与作用在它们上面的静电场力的方向相反。这种机制的特性不是完全明确，但是相信这种过程在雷电交加的暴风雨形成中有。以某些方式，在一场雷电交加的暴风雨中发展了正负离子。风暴中空气的流动向上带动正离子负离子向下。接下来这些流动由大气层中的不均匀温度造成的压力差所驱动，所以能量输入的最终源始从太阳到地球的辐射能。地球的大气层可以类比于浸没在一种导电介质中的一台巨大的范德格拉夫发电机。代替流动带，大气的移动运输电荷载体，相反于作用在它们上面的静电力。电荷然后通过下层大气导通回流。发电机的终端电压是四十万(400,000)伏特（V）及电流是1,800安培（A），所以功率大约是700兆瓦（MW）。通过比较的方式，一个现代化的发电厂可能开发为1,000兆瓦（MW）(1GW)的级别，并且有其它在建的是几千兆瓦（10GW）的容量。 2019-11-5 0
2019-11-5 11:23:56　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 无线电通讯常识 1134 • 日常的无线电(LPDA)通讯就在大的环境中-地球的磁场 1387 • 业余无线电通讯入门教材 2027 • 无线电通讯电话和用卫星通讯电话有何区别？ 4282 • 移动通信网络中的无线电通讯原理是什么 1378 • 影响无线电通讯距离范围的因素主要都有哪些 9240 • 太阳活动会影响我们的无线电通讯吗 4258 • 卫星的运动轨迹显示了无线电通讯的空间 943 • DJI FPV无人机为无线电通讯配备八个频道 1583 • 无线电通信,无线电通信的原理是什么? 7664