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我们知道 ， 发电机的工作原理基于电磁感应 ， 简单来讲就是 ， 如果将导体置入一个磁场之中并让它做切割磁感线的运动 ， 导体两端就会产生感应电动势 ， 在此情况下 ， 如果将其接入一个闭合电路 ， 那么这个闭合电路中就会产生感应电流 。
另一方面来讲 ， 地球自身就具备一个巨大的磁场 ， 在它的保护之下 ， 地球的大气层才不会遭到“太阳风”（即来自太阳的高速带电粒子流）的侵袭 。
既然磁场可以产生电 ， 那我们可以用地球自身的磁场来发电吗？答案当然是肯定的 。 那为何人类不用地球自身的磁场来发电呢？其实原因就是：地球自身的磁场并没有想象中的那么强 ， 想要利用它发出足够我们使用的电根本就不现实 ， 下面我们来具体讲一下 。
从物理学的角度来讲 ， 当一个导体在磁场中做切割磁感应线运动时 ， 在其两端产生感应电动势（E）的大小可用公式“E = BLv”来描述（其中B、L、v分别代表磁场的磁感应强度、导体的长度以及导体切割磁感应线的速度） 。
地球表面磁场最强的区域位于南极附近 ， 其磁感应强度约为6.8 x 10^(-5）特斯拉 ， 也就是说 ， 即使我们让一个长达100米的导体以100米/秒（即每小时360公里）的速度在地球磁场最强的区域高速运动 ， 这个导体的两端最多也只能产生0.68伏特的感应电动势 ， 这根本就不够用啊 。
由于我们无法增强地球磁场的磁感应强度 ， 因此如果我们想要利用地球磁场发出更强的电 ， 就需要大幅增加导体的长度 ， 以及导体切割地球磁场的磁感应线的速度 ， 应该如何实现呢？
一个可行的方法就是 ， 发射一根非常长的导体到太空中去 ， 然后让它以极高的速度围绕着地球运行（这其实就相当于在做切割地球磁场的磁感应线的运动） 。 有意思的是 ， 其实这种方法早就有人试过了 。
1992年 ， NASA的“亚特兰蒂斯号”航天飞机执行了一项名为“绳系卫星系统-1”（Tethered Satellite System 1 ， 简称TSS-1）的任务 。
该任务可以简单地描述为：在“亚特兰蒂斯号”进入预定位置之后会释放出一颗卫星 ， 这颗卫星与“亚特兰蒂斯号”之间会通过长度为20公里的导电绳缆彼此连接 ， 在此之后 ， “亚特兰蒂斯号”还会放出一条导电绳缆到地球大气层的电离层 ， 从而形成一个通路 。
根据预想 ， 这条长达20公里的导电绳缆将会以大约7.5公里/秒的速度切割地球自身磁场的磁感应线 ， 进而产生数千伏特的感应电动势以及强度为几安培的电流 ， 然而在该任务的执行过程中 ， 当导电绳缆放到200米长的时候 ， 就卡住了……
尽管如此 ， 人们还是探测到了40伏特的感应电动势以及0.0015安培的电流 ， 这说明了我们确实可以用地球磁场来发电 。
由于“绳系卫星系统-1”的实验结果令人很不满意 ， 因此在1996年的时候 ， NASA的“哥伦比亚号”航天飞机又执行了一次名为“绳系卫星系统-1R”（TSS-1R）的类似任务 ， 但此次任务也算不上成功 ， 因为当导电绳缆放到19.3公里的长度时 ， 就断了……
不过在“绳系卫星系统-1R”任务中 ， 人们探测到了3000伏特的感应电动势以及3安培的电流 ， 这还是相当可观了 。 在此之后 ， 人们决定再接再厉 ， 又开始积极准备“绳系卫星系统-2”（TSS-2）任务 ， 但由于种种原因 ， 该任务至今都没有实施 。
小结综上所述 ， 地球自身的磁场确实是可以用来发电的 ， 但因为这并不能满足人类平常的用电需求 ， 所以人类才没有采用这种发电方式 。
实际上 ， 就算是对运行在近地轨道的卫星来讲 ， 这种发电方式也不太适用 ， 因为从能量的角度来讲 ， 卫星利用地球磁场发出的电 ， 其实是来自卫星的动能 ， 而卫星的动能减少了 ， 就不能保持原有的轨道 ， 于是就需要额外的能量来进行轨道修正 。
好了 ， 今天我们就先讲到这里 ， 欢迎大家关注我们 ， 我们下次再见`
【我们可以用地球自身的磁场来发电吗？其实早就有人试过了】
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