BÀI GIẢNG TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

Khái niệm: Từ trường Trái Đất được coi như một lưỡng cực từ trường, với một cực gần cực bắc địa lý và cực kia gần cực nam địa lý. Một đường thăng tưởng tượng nối hai cực tạo thành một góc khoảng 11,3° so với trục quay của trái đất.Nguyên nhân gây ra từ trường có thể được giải thích theo lý thuyết dynamo.

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT Chuyên Đề 15

Giảng viên: Nguyễn Thị Minh Hương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KĨ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ

DC1201

• Đặt vấn đề:

Khi ta đặt la bàn tại một vị trí xác định xa các nam châm khác và các dòng điện , kim nam châm của la bàn luôn luôn nằm theo hướng xác định không đổi -

> Xung quanhTrái Đất cũng có từ trường!!

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

VIDEO CLIP 1

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

1 Khái niệm: Từ trường Trái Đất được coi như

một lưỡng cực từ trường, với một cực gần cực bắc địa

lý và cực kia gần cực nam địa lý Một đường thăng tưởng tượng nối hai cực tạo thành một góc khoảng 11,3° so với trục quay của trái đất.Nguyên nhân gây ra

từ trường có thể được giải thích theo lý thuyết dynamo.

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

Phát hiện từ trường

Vào năm 1600, nhà vật lí người Anh W Gilbert đã đưa

ra giả thuyết Trái Đất là một nam châm khổng lồ Ông đã làm một quả cầu lớn bằng sắt nhiễm từ, gọi nó là "Trái Đất

tí hon" và đặt các từ cực của nó ở các địa cực Đưa la bàn lại gần trái đất tí hon ông thấy trừ ở hai cực, còn ở mọi

điểm trên quả cầu, kim la bàn đều chỉ hướng Nam Bắc.

Đặc điểm của từ trường:

- Cực Nam từ có toạ độ 73° Vĩ Nam và 156° Kinh Đông ở

vùng Nam cực, cách cực Nam địa lý 1000 km.

- Trục từ trường tạo với trục trái đất một góc 11° Các từ cực thường có vị trí không ổn định và có thể đảo ngược theo chu

kỳ Do đó bản đồ địa từ cũng phải thường xuyên điều chỉnh (5 năm một lần)

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

• ỨNG DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT:

Việc thu nhập các thông tin từ vệ

tinh đã phát hiện các vành đai bức

xạ bao quanh trái đất ở môi trường

khí quyển trên cao từ 500-600 km

đến 60.000- 80.000 km: đó là từ

quyển (tầng điện ly trở lên).

Nó tạo thành một cái vỏ bảo vệ

chung quanh trái đất.

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

Từ trường Trái Đất còn có nhiều ứng dụng đối

với các loài động vật, giúp một số loài động vật

như kiến, chim di cư, rùa và cá mập định hướng

được.

Các loài chim dùng từ trường Trái Đất để định

hướng chính xác, nhờ vậy chúng không sợ bị lạc

đường.

Rùa biển định hướng nhờ từ trường trái đất

Loài rùa biển luôn trở về khu vực quen thuộc để

đẻ trứng Chúng sử dụng hệ thống định vị tương đối đơn giản là từ trường trái đất Từ trường giúp loài rùa tìm hướng dù bị cuốn đi bởi sóng biển

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

• Tại sao từ trường trái đất lại giảm?

• Nguyên nhân từ trường giảm nằm ở trong lòng

trái đất Ở đó kim loại chảy lỏng xoay vòng quanh nhân ngoài.Bằng chuyển động cắt ngang từ trường

nó tạo ra một dòng điện, dòng điện đó cũng tạo ra một từ trường nữa Nhưng do đường chuyển động của nó thường xuyên thay đổi, từ trường được tạo

ra cũng thay đổi và làm giảm bớt đi từ trường có trước.

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

• Kết quả là trái đất đổi cực?

Cứ khoảng 1 triệu năm thì cực từ của trái đất thay đổi

Theo sự phỏng đoán của các nhà vật lý trái đất thì khi thay đổi cực, từ trường của trái đất không ổn định và phân ra làm nhiều từ trường nhỏ, bao bọc lấy trái đất khắp mọi hướng Sau đó thì từ trường sẽ ổn định trở lại nhưng theo hướng

ngược lại Điều đó có nghĩa là đường đi của từ trường sẽ

không phải là từ Nam đến Bắc mà từ Bắc đến Nam.

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

• Cực quang là gì?

Mặt trời luôn phóng vào vũ trụ một khối lượng khổng

lồ các hạt mang năng lượng, kể cả hướng trái đất Nhưng trái đất đã may mắn được từ trường bảo vệ, ngoại trừ ở cực Bắc và cực Nam Nơi đó thì tấm chắn bảo vệ có thể bị xuyên qua được Ở đây các hạt năng lượng cao của gió mặt trời có thể xâm nhập vào vùng khí quyển trên cùng

và làm nó phát sáng Những dải, vòng cung hoặc băng

ánh sáng xuất hiện trên trời, đó là cực quang

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

• Thỉnh thoảng cực quang có thể được nhìn thấy ở miền Bắc nước Đức Thông thường hơn người ta có thể quan sát cực quang ở vùng cao phía Bắc như Alaska, Canada hay Bắc Scandinavia

mô hành tinh gọi là BÃO TỪ (còn gọi là bão địa từ).

VIDEO CLIP 2

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

• Quá trình tạo bão từ

- Các dòng hạt mang điện phóng ra từ Mặt Trời sinh ra một từ trường, có độ lớn vào khoảng 6.10-9 tesla

- Từ trường này ép lên từ trường Trái Đất làm cho từ trường nơi bị ép tăng lên

- Khi từ trường Trái Đất tăng lên, từ thông sẽ biến

thiên và sinh ra một dòng điện cảm ứng chống lại sự tăng từ trường của Trái Đất (theo định luật Lenz )

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

• Quá trình tạo bão từ

- Dòng điện cảm ứng này có thể đạt cường độ hàng triệu Ampe có hướng vòng quanh Trái Đất và gây

ra một từ trường rất lớn tác dụng lên từ trường Trái Đất

- Hiện tượng này tiếp diễn làm cho từ trường Trái

Đất liên tục biến thiên

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

• b.Ảnh hưởng của bão từ:

- Về sức khỏe con người

- Về kinh tế

- Khoa học công nghệ vũ trụ

Những người mẫn cảm với từ tính hoặc bị bệnh tim mạch thường cảm thấy mệt mỏi, bồn chồn, huyết áp tăng cao

Thậm chí những người già, bệnh nặng có thể bị trụy tim

mạch Tại Nga, một số nhà khoa học đã nghiên cứu và thống

kê được trong vòng hơn 15 năm qua trong những ngày có

bão từ, số lượng bệnh nhân tim mạch tăng lên 25 - 30%

Cao huyết áp Đau đầu Tim mạch

ẢNH HƯỞNG CỦA BÃO TỪ

Ở các nước phương Tây, trong cùng một điều kiện chăm sóc ổn định, sau nhiều năm, nhiều nhà khoa học đã

có những nghiên cứu chứng minh bão từ làm giảm năng suất một số loại cây trồng như: Nho, lúa mì, ngô… rất rõ rệt và gây ra nhiều đột biến gen cho cây trồng

ẢNH HƯỞNG CỦA BÃO TỪ

Bão từ có thể gây ra dòng điện cảm ứng đi vào máy biến áp, gây rối loạn hệ thống Bão từ cũng có khả năng ảnh hưởng tới đường dây tải điện và đường ống dẫn dầu khí Tại một thành phố của Canada, vào năm 1989, do bão từ đã làm sập hệ thống truyền tải điện làm mất điện gần 10 tiếng.

ẢNH HƯỞNG CỦA BÃO TỪ

Hệ thống thu phát vệ tinh cũng chịu ảnh hưởng lớn của bão từ Tín hiệu truyền từ vệ tinh đến mặt đất sẽ bị nhiễu loạn liên tục khiến thông tin mất một lúc hoặc làm sai lạc các dữ liệu Khi bão mạnh, tín hiệu có thể mất

trong vài ba ngày Tháng giêng năm 1997 bão từ làm tê liệt một vệ tinh viễn thông trị giá 200 triệu đô la

ẢNH HƯỞNG CỦA BÃO TỪ

Đối với một số loài động vật thì từ trường rất quan trọng vì chúng sử dụng từ trường để định hướng Kiến, chim di cư, rùa và cá mập… do đó bão từ cũng sẽ ảnh hưởng lớn đến sự sinh sống của các loài này.

ẢNH HƯỞNG CỦA BÃO TỪ

TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ THAM DỰ BUỔI

THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN

THANKS FOR LISTENING

THÀNH VIÊN NHÓM 1/Nguyễn Toàn Định 31200782 2/Thái Lê Hoàng Bảo 31200200 3/Nguyễn Hữu Hoài 31201184 4/Lê Văn Đạt 31200707 5/Lương Thái Khang 31201580 6/Nguyễn Thanh Hưng 31201506

7/Vũ Văn Tuấn 31204320 8/Trần Phú An 31200027