¿Es posible utilizar el campo magnético de la tierra para producir electricidad?

Sí, solo que no mucho.

Se necesitan tres cosas para generar electricidad: un campo magnético (verificación), un conductor como un cable de cobre (verificación) y un cambio en la intensidad del campo o la posición del conductor (problema).

El campo magnético de la Tierra es de aproximadamente 25 millonésimas de Tesla a 65 millonésimas de Tesla, dependiendo de dónde se encuentre. Para darle una idea de lo fuerte que es esto, su imán de refrigerador típico es mil veces más fuerte que eso. Esto significa que no hay mucho campo presionando los electrones en un conductor, de ahí la razón por la que no te sorprendes usando una pulsera o un collar o un reloj con banda metálica.

La mayoría de los generadores eléctricos funcionan alrededor de un millón de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra por la simple razón de la eficiencia. Si has hecho todo ese trabajo para hacer girar una pieza gigante de metal, no desperdiciarás esa energía solo usando el débil campo magnético de la Tierra. Aunque en teoría podrías.

El conductor es la parte fácil, por lo que ni siquiera me detendré para hablar de ello. La parte realmente difícil es el movimiento entre los dos (o la fuerza cambiante del campo). Esto significa que debe mover el conductor a través del campo o cambiar la intensidad del campo con respecto al tiempo.

El primero de ellos es el concepto básico detrás de un generador eléctrico. Conecte un imán a un eje giratorio, y rodee con alambre de cobre, y obtendrá electricidad. Eso es un generador. Tome esa electricidad y póngala a través de una bobina de cobre (o aluminio, plata o cualquier conductor), y coloque otra bobina de cobre con más vueltas que la primera (o menos), y cambiará el voltaje de la corriente. en el segundo en oposición al primero. Eso es un transformador.

Entonces, todo esto se reduce a poca fuerza de campo. Según mis cálculos brutos, un bucle de un metro de alambre que gira a 60 Hz generará aproximadamente una décima de voltio. Eso no es nada. Aumente la intensidad de ese campo magnético hasta 0.5 Tesla, y obtendrá más de mil voltios.

Por supuesto, tal vez no quieras hacer girar ese imán, tal vez solo quieras cosechar la energía. Entonces, simplemente coloca una bobina de alambre en el campo magnético de la Tierra y deja que el cambio de intensidad del campo produzca una corriente. Se genera menos energía. La fuerza del campo magnético de la Tierra es tan débil que dudo que sea suficiente para mover electrones en un conductor. Quiero decir, girando a 60 Hz solo estamos generando una décima de voltio (en realidad menos, no factoré ninguna pérdida).

Entonces, todo esto significa que sí, puede generar electricidad a partir del campo magnético de la Tierra, pero no mucho. Si tiene un aro de alambre y un voltímetro, puede probarlo usted mismo. La forma más fácil de hacer esto es tomar un pedazo de cable sólido de calibre pesado y pegarlo a los cables de un voltímetro, y luego agitarlo de un lado a otro. Debería ver alguna desviación en la configuración más baja. Probaré esto e informaré sobre mis resultados.

De todos modos, eso es todo por ahora. Espero que ayude.

Pregunta muy interesante

El campo magnético de la Tierra, también conocido como campo geomagnético, es el campo que se extiende desde el interior de la Tierra hasta el espacio exterior. Este campo geomagnético protege la superficie de la Tierra de la peligrosa radiación UV. En otras palabras, el campo magnético de la Tierra actúa como un escudo protector para la Tierra.

En cuanto a su pregunta, ¿es posible generar la electricidad a partir del campo magnético de la Tierra o no? SI. Es posible hasta cierto punto, pero las consecuencias son extremas.

De acuerdo con las leyes del electromagnetismo, una corriente eléctrica crea un campo magnético y se puede generar una corriente eléctrica a partir de un campo magnético. En otras palabras, tanto la electricidad como el magnetismo coexisten.

Entonces, teóricamente, podemos decir que es posible generar electricidad a partir del Campo Magnético de la Tierra, pero prácticamente tendremos que encontrar demasiadas dificultades. Las razones de esto las enumeraré a continuación:

1. Para generar electricidad, requerimos un conductor eléctrico y un campo magnético variable en el tiempo.
2. El campo magnético de la Tierra es invariante en el tiempo, por lo tanto, necesitamos un conductor giratorio. Para dicho conductor, debemos asegurarnos de que el conductor corte todo el flujo.
3. Prácticamente, el conductor puede no cortar todo el flujo magnético porque una parte importante del flujo magnético de la tierra pasa a través del aire o completa el circuito magnético a través del aire (flujo de fuga a / c a Ingeniería Eléctrica).
4. Para reducir el flujo de fuga, debe haber un espacio de aire mínimo entre los conductores rotativos y el campo magnético, lo cual es prácticamente imposible en este escenario y también debe haber un espacio de aire uniforme entre la superficie de los polos y los conductores. El campo magnético de la Tierra no es uniforme, su la densidad está más en la superficie de la Tierra y su densidad disminuye a medida que nos movemos al espacio exterior.
5. Para cortar el campo magnético de la Tierra, necesitamos una armadura (conductores) de mayor inercia y para conducir la armadura de tan alta inercia, nuevamente necesitamos turbinas de mayor inercia, mucho combustible, carbón, etc., lo que a su vez aumenta el costo de generación y mantenimiento. Es extremadamente difícil.

Entonces, la conclusión final es ¿Es posible generar electricidad utilizando el campo magnético de la Tierra? SÍ, teóricamente es posible pero prácticamente muy difícil.

¡Gracias!

¡¡Atentamente!!

Hay dos razones principales por las que no:

1 – Es demasiado débil. El campo magnético de la Tierra varía de 25 a 60 micro-Tesla, que es aproximadamente 20 millonésimas del campo magnético necesario para ejecutar un generador realista.

Mirar:

http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/irgf/

2 – Es estacionario, lo que significa “constante” con el tiempo, por lo tanto, no puede generar electricidad por sí mismo.

Se genera electricidad útil cuando hay un movimiento relativo entre un campo magnético constante y un conductor eléctrico, el movimiento ocurre en dirección ortogonal contra el campo y el campo magnético disponible es lo suficientemente fuerte.

También ocurre si la intensidad del campo magnético varía con el tiempo, incluso si no hay movimiento relativo entre la bobina y el campo magnético.

Como curiosidad, se pueden generar pequeñas corrientes pequeñas si movemos una bobina contra el campo magnético de la Tierra, pero apenas se notará.

¡Ahora, imagine una bobina gigantesca-hiper-enorme colocada en la superficie de la luna!

Desafortunadamente, no generaría electricidad porque la luna gira casi al lado del ecuador de la tierra … Bueno, también está muy lejos … sería muuuy caro …

nah … ¡olvídalo! … idea tonta 🙁

Espero que esto aclare 🙂

Mejor

discos compactos

Hacemos. El viento y las mareas son ambos productos de la rotación de la tierra, y ambos se están utilizando para generar energía mientras hablamos.

Generar energía directamente desde el campo magnético es difícil, porque tienes que moverte a través del campo para generar energía. La densidad del campo es lo suficientemente baja (apenas lo suficiente como para mover una aguja de la brújula) que tiene que ir muy rápido para generar una potencia significativa. En realidad, se ha probado en el espacio y funciona, pero las sobretensiones causaron que fallara:

http://science.nasa.gov/missions …

En principio sí. Pero necesita un campo magnético cambiante, como señaló Steve Schafer. Sin embargo, Julie Kabil encontró una escapatoria: no nos estamos moviendo del todo junto con el campo magnético cuando nos sentamos en la superficie de la Tierra, que vaga un poco.

¿Y qué hay de un satélite? ¿Por qué la NASA no usa esta idea? Eso creo que podemos explicarlo.

Aquí está el campo magnético de la Tierra:

Fuente: artículo de Wikipedia, campo magnético de la Tierra

Hacemos una órbita satelital sobre ambos polos magnéticos, deberíamos obtener algo. (Desafortunadamente, como Steve señaló, la energía eléctrica vendrá de nuestra propia energía cinética. Esa es una restricción bastante estricta para un satélite artificial, pero … ni siquiera llegaremos al punto en el que tengamos que preocuparnos por el frenado magnético).

Tome una órbita baja (cerca de la superficie de la Tierra) con un período de 1,5 horas. El área de nuestra bobina es A. El número de bucles en la bobina será N. El campo magnético de la Tierra en la superficie es más alto en los polos magnéticos. Solo nos importa el componente de campo perpendicular a la superficie de la tierra, que está alrededor de +50 microteslas en el polo sur y -50 microteslas en el polo norte. [Campo magnético de la Tierra en Wikipedia].

El flujo magnético a través de nuestra bobina es aproximadamente

[math] \ phi = 50 \ times 10 ^ {- 6} \ sin (2 \ pi t / 5400) AN [/ math] metros de tesla-cuadrado.

La fem es [Ley de Faraday en la hiperfísica]

emf [math] = \ frac {d} {dt} \ phi \ simeq 6 \ times 10 ^ {- 8} AN [/ math] voltios.

Si usamos [matemática] A = 1 m ^ 2 [/ matemática] y N = 1000, obtenemos 60 microvoltios de pico. Eso no va a conducir una cantidad útil de corriente a través de ~ 3500 metros de cable en espiral.

Desdobla todo ese cable en un bucle gigante. En otras palabras, intente A = 1 km [matemáticas] ^ 2 [/ matemáticas] y N = 1. Obtenemos 60 mV de pico de fem a través de los mismos 3500 metros de bobina. También realmente decepcionante. Muy bajo voltaje y alta resistencia.

Si estuviéramos haciendo ciencia ficción, lo siguiente en lo que pensar sería en la luna. Obtienes algo, porque el eje magnético de la Tierra no es perpendicular a la órbita de la luna. Desafortunadamente, el campo magnético de un dipolo cae como [matemática] 1 / r ^ 3 [/ matemática]. Puede modelar el campo magnético de la Tierra como un poderoso imán de barra en el centro de la Tierra. [Campo magnético de la Tierra en Wikipedia]. La luna tiende a estar a unas 250,000 millas del centro de la tierra, en comparación con la superficie de la Tierra que está a 4,000 millas de distancia. Entonces, el campo magnético de la Tierra en la Luna será más débil por un factor de aproximadamente (4/250) ^ 3: aproximadamente 4 partes en un millón. Peor aún, la luna ciertamente no orbita sobre los polos magnéticos. Perdemos al menos otro orden de magnitud allí.

Es triste, pero la respuesta parece ser no.

Para inducir electricidad, necesita un cambio en el flujo magnético a través de la bobina. el campo magnético de la tierra es –

1.muy débil

2. Cambios con la altura (y pueden ser diferentes en diferentes lugares. Sin embargo, hay algunos lugares donde el flujo magnético cambia drásticamente aunque no recuerdo cómo se llaman esos lugares). el cambio en la intensidad del campo magnético con la altura también es bastante pequeño

Para producir electricidad, necesitará el anillo / bucle para moverse hacia arriba y hacia abajo rápidamente. En este proceso, perderá más energía al hacer que se mueva hacia arriba y hacia abajo de lo que volvería del bucle. Este es el caso hasta que el bucle no es superconductor. si lo que está cargando tiene resistencia interna cero y el bucle también tiene resistencia cero, podrá cargar lo que esté cargando (batería). puede buscar videos de discos superconductores flotantes (flotan en un campo magnético). Para comprender mejor esta respuesta, primero debe aclarar sus conceptos básicos de magnetismo / flujo, etc.

en general, sería un proceso extremadamente ineficiente y, por lo tanto, no se hará.

No en ninguna forma utilizable que no sea, hasta donde yo sé, las resonancias de Schumann: un conjunto de picos de espectro en la porción de frecuencia extremadamente baja (ELF) del espectro del campo electromagnético de la Tierra. Las resonancias de Schumann son resonancias electromagnéticas globales, generadas y excitadas por descargas de rayos en la cavidad formada por la superficie de la Tierra y la ionosfera.

Son 7.8 Hz + –

Debido al bajo poder magnético, la Tierra no es un imán fuerte.

Ha habido reclamos de energía libre, estafas, al usar la Tierra para proporcionar energía.

Pero estos no funcionan.

Puedes mirar varios de estos: energía libre de la tierra

De hecho, sí, el campo magnético de la Tierra puede usarse para producir electricidad.

La tierra está girando, pero el campo magnético de la tierra es estacionario, por lo que cualquier estructura metálica a gran escala que corre de norte a sur (como algunas de las tuberías grandes) actuaría como un cable que corta un campo magnético.

Se induce un flujo de electrones en un cable que corta un campo magnético, por lo que se debe inducir un flujo de electrones en cualquier estructura metálica norte / sur suficientemente grande.

Los ingenieros conocen las corrientes inducidas en las tuberías y deben tomar todo tipo de precauciones para evitar la corrosión del acero de la tubería. Sin embargo, nadie parece haber pensado en desarrollar y usar las corrientes inducidas, en lugar de simplemente conectarlas a tierra.

Ahora hay algunas discusiones sobre si esto sería posible, pero estamos al principio …

Enfoque: energía eléctrica del campo magnético de la Tierra

En principio, sí, la energía eléctrica puede generarse a partir del campo magnético de la Tierra. Dentro de un conductor, hay electrones que fluyen libremente en un mar (el mar de electrones). Los electrones sentirán una fuerza del campo magnético transversal a su dirección de movimiento y proporcional, en magnitud, tanto a su velocidad como a la intensidad del campo magnético. (Nota: la fuerza también variará con el ángulo entre la dirección del movimiento del elecrron y las líneas del campo magnético; si estas apuntan en la misma dirección, la fuerza será cero. La fuerza es máxima cuando la dirección del movimiento y las líneas del campo magnético están en ángulo recto entre sí).

En consecuencia, un conductor que se mueve en un campo magnético tendrá una corriente, al menos hasta que la fuerza sobre los electrones sea equilibrada o llegue a cero. Y esto es precisamente lo que sucedería típicamente. El campo magnético es relativamente uniforme en cualquier lugar de la Tierra. Para un conductor que se mueve a través de un campo uniforme, las otras cargas dentro del conductor (para un metal, los agujeros y los núcleos atómicos) establecen un campo eléctrico que contrarresta la fuerza magnética. Los libros de texto introductorios a veces dicen que esto implica que no habrá ninguna corriente, eso no está del todo bien; habrá una pequeña corriente, pero solo en escalas de tiempo que normalmente no nos importan y generalmente podemos considerar insignificantes.

Por lo tanto, para cualquier disposición práctica, esto no producirá una cantidad muy sustancial de energía, y es casi seguro que gastaría más energía moviendo un conductor a través del campo magnético de la Tierra de lo que obtiene en energía eléctrica.

Bueno, por supuesto que lo es, pero no mucho.

Puede ‘producir electricidad’ para demostración, pero no para un uso práctico que se me ocurra.

Recuerdo que en la escuela secundaria, cuando salía a un estacionamiento con uno de esos grandes ‘galvanómetros’ de tipo ‘escuela / laboratorio / demostración’ (un microamperímetro) y tal vez 20 metros de cable de cobre flexible. Conecte los 2 extremos del cable a los terminales del medidor y luego 2 estudiantes ‘giren’ el cable como una cuerda de saltar.

El medidor indicaba que la corriente que se generaba fluctuaba, básicamente como una onda sinusoidal, y variaba a medida que cambiaba la alineación del eje de rotación, maximizada cuando el eje corre Este-Oeste, mínima cuando Norte-Sur, y también mostró que la amplitud de corriente producía aumenta a medida que la velocidad ‘RPM’ de la cuerda de saltar.

Es una buena demostración visual a gran escala de los principios del generador, pero de poco valor práctico.

Esta pregunta me recuerda la cita atribuida a Arquímedes * de que podía mover la Tierra con una palanca lo suficientemente larga y algo para usar como punto de apoyo. ¿Dónde propones poner la maquinaria que sería impulsada por el movimiento de la Tierra?

El artículo de Wikipedia sobre enlaces espaciales es bueno. También recuerdo un artículo de Scientific American en 2004 ( http://www.scientificamerican.co … detrás de un muro de pago, lo siento) que lo discutió. Lo fundamental a tener en cuenta es que la generación de energía a través de la correa espacial cambia la altitud orbital del sistema: la generación de electricidad disminuye la energía cinética del sistema de correa de la misma manera que una turbina y una dinamo crean electricidad a partir de la energía cinética rotacional. Pero también puede usar la correa como un motor para empujar contra el campo magnético ambiental, si tiene suficiente electricidad de sobra. Por lo tanto, no es un método de generación, sino una forma increíble de almacenamiento de energía y movilidad espacial.

* corregido

El poder de las mareas es una realidad y no es una idea nueva. La gente estaba construyendo “molinos de mareas” al menos desde el siglo VII. Se han encontrado en Irlanda, Londres, Portugal y Francia. Algunos aún sobreviven.

“Hubo un tiempo en que había 750 molinos de marea operando a lo largo de las costas del Océano Atlántico: aproximadamente 300 en América del Norte, incluidos muchos en Boston colonial durante 150 años, 200 en las Islas Británicas y 100 en Francia”.

Molino de mareas – Wikipedia

También hay algunas plantas modernas de energía mareomotriz. Lamentablemente, no hay muchos lugares adecuados. “La estación de Sihwa utiliza barreras de defensa de diques con 10 turbinas que generan 254 MW”. (En Corea)

Poder de las mareas – Wikipedia

Sí, la fricción de las mareas está ralentizando la rotación de la tierra y acelerando la luna en su órbita. Pero esto ocurrirá si extraemos o no el poder de las mareas.

Una cosa que no se ha abordado en las otras respuestas hasta ahora es el hecho de que la energía que produce la corriente eléctrica provendría en parte de la energía cinética del automóvil, y la ganancia neta sería cero o menos. De hecho, las corrientes solo se generan al cambiar los campos magnéticos a través de la bobina. Si el automóvil va derecho sobre una superficie nivelada, no se generará corriente.

Para que esta idea funcione, deberá girar rápidamente la bobina del automóvil mientras conduce. Dado lo débil que es el campo magnético de la Tierra, la energía necesaria para mantener la rotación de la bobina excedería en gran medida la energía eléctrica recuperada.

En la generación de energía no hay almuerzo gratis.

Sabemos que las mareas son generadas por la luna, pero la rotación de la tierra significa que la protuberancia de las mareas está ligeramente “por delante” de la luna. El bulto en sí tiene una influencia gravitacional en la luna, empujándolo hacia adelante en su órbita.

El resultado neto es que la luna se está acelerando y alejándose de nosotros, mientras que la tierra se está desacelerando. Mientras hablamos, ¡nuestros activos de rotación se desperdician en acelerar una roca sin vida!

El campo magnético de la tierra es tan deprimente. Está sentado allí, mientras que la física básica nos dice que necesitamos un campo magnético cambiante para generar electricidad. Puede generar electricidad a partir de la aurora, que funciona con el sol, pero esa no es exactamente una fuente constante de energía.

Eso sería complicado, supongo.

Para generar electricidad, debe acelerar en relación con un imán. Sin embargo, el campo magnético de la Tierra gira con la Tierra, por lo que cuesta energía acelerar en relación con él.

No estoy seguro de si esto podría funcionar para un satélite en órbita alrededor de la Tierra, pero dado que no se ha hecho (utilizamos paneles solares para el suministro de energía), supongo que no funciona o el campo también débil para que sea factible.

Simplemente gire una bobina de cable una y otra vez, dejando los dos extremos del cable conectados a los conectores externos estacionarios, usando cepillos y anillos colectores. En otras palabras, solo una dinamo ordinaria.

No es el campo mágico de la tierra al que estarías aprovechando como tu fuente de energía, sino la energía cinética del dispositivo que hace girar la bobina.

Sí, pero en realidad no.

La forma más práctica de lograr esto es mediante el uso de correas electrodinámicas (EDM).

Los EDM son esencialmente cables conductores largos unidos a un objeto en órbita. A medida que el cable se mueve a través del campo magnético de la tierra, genera electricidad mientras produce resistencia.

Los EDM no son particularmente útiles en la generación eléctrica, pero pueden usarse como un método barato para la propulsión por satélite.

Centrándose exclusivamente en la rotación de la tierra, el problema es que todo gira con ella, y no tiene nada contra lo que anclar para capturar esa energía rotacional. Dicho esto, el experimento del Péndulo de Foucault ( http://en.wikipedia.org/wiki/Foc …) muestra que podemos hacer que las cosas se muevan usando la rotación de la tierra (o más bien, la tierra se mueve a su alrededor).

Supongo que si uno pudiera construir un giroscopio gigante que permaneciera en su propio plano de rotación, podría construir un motor que gire a una revolución por día (como máximo, y eso si el motor se construyera en el polo norte o sur). Pero estoy seguro de que cualquier cantidad minúscula de energía que pueda extraer de su motor de movimiento lento palidecerá en comparación con la entrada de energía para el giroscopio (tendría que ser realmente fuerte para resistir una deriva tan pequeña como 360 grados por día).

¡Y su motor solo dura hasta que haya agotado toda la inercia rotacional de la Tierra y haya detenido el planeta para que no gire! Quién sabe, tal vez esa será la trama de la próxima película de Austin Powers …

Un campo magnético solo no crea electricidad. Un campo magnético cambiante lo hace. El campo magnético de la Tierra cambia un poco, pero no lo suficiente como para generar mucho.

La otra opción es mover el inductor en el campo magnético. Sin embargo, el campo magnético de la Tierra es bastante homogéneo en distancias cortas, por lo que la bobina necesitaría moverse rápido y muy lejos para generar mucho. Esto usaría más energía de la que crea (al menos en la superficie de la Tierra).