Заряд и поле Земли

Земля обладает довольно значительным отрицательным электрическим зарядом. Равный ему положительный объемный заряд содержится в атмосфере, в слое высотой порядка десятков километров. Из-за этого электрическое поле на высотах порядка 10-20 км уже практически равно нулю. Это значит, что поле Земли не похоже на поле заряженного шара, а скорее напоминает ноле в сферическом конденсаторе. У поверхности Земли

1 3 напряженность поля E= 1,3 в/см= 1,3/300 СГСe.

Заряд атмосферы, если считать его сферически симметрично распределенным, не создает никакого поля у самой поверхности Земли. Поле заряда Земли на ее по-верхности равно E=q/R^{2. Поскольку радиус Земли R= 6370.км, а напряженность известна, можно подсчитать заряд Земли q, который оказывается равным 0,6 миллиона кулонов.}

^{Напряженность поля Земли можно измерить экспериментально. Для этой цели можно использовать плоский конденсатор (рис. 23).}

^{рис. 23}

^{Если его пластины не соединены между собой, они приобретают в поле Земли потенциалы, соответствующие тем высотам, на которых находятся*). При этом полный заряд каждой из пластин равен нулю, хотя на внутренних и внешних поверхностях • каждой из 'пластин, разумеется, есть заряды соот-}

^{ветствующих знаков; плотность их равна sigma=E/4Pi. Если теперь соединить пластины через гальванометр, пойдет кратковременный ток и имевшаяся разность потенциалов исчезнет. Соответствующее число электронов перейдет с нижней пластины на верхнюю. Поле пластин будет в точности равно и противоположно по направлению полю Земли. Пластины разрядятся, если повернуть их, поставив вертикально. При каждом повороте через гальванометр - будет идти ток. Прошедший через прибор полный заряд q непосредственно связан с интересующей нас напряженностью поля Земли:}

^{Е = 4sigmaPi = (4Pi/s)q.}

^{Существуют так называемые баллистические гальванометры, отброс которых пропорционален прошедшему через гальванометр заряду. С помощью баллистического гальванометра можно непосредственно измерить заряд конденсатора, а следовательно и напряженность поля Земли.}

Дата добавления: 2015-06-04