ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
ĐỀ TÀI SỐ: 15
GVHD:

Nguyễn Thị Minh Hương

Khoa: Kĩ Thuật Địa Chất & Dầu Khí
Lớp: DC1201
Nhóm: 15
Nhóm sinh viên thực hiện:
Họ & Tên
1/ Nguyễn Toàn Định
2/ Nguyễn Thanh Hưng
3/ Lương Thái Khang
4/ Lê Văn Đạt
5/ Trần Phú An
6/ Nguyễn Hữu Hoài
7/ Thái Lê Hoàng Bảo
8/ Vũ Văn Tuấn

MSSV
31200782
31201506
31201580
31200707
31200027
31201184
31200200

31204320

Tp.HCM, tháng 01 năm 2013


TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

♦Khái niệm:
Từ trường Trái Đất (và từ trường bề mặt) 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.
Các trường từ có thể mở rộng vô hạn, tuy nhiên nếu xét các điểm càng ra
xa nguồn thì chúng càng yếu dần. Từ trường của Trái Đất có tác dụng
đến hàng chục ngàn km trong vũ trụ và được gọi là quyển từ.


♦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. Hiện nay vẫn
chưa có sự giải thích chi tiết và thỏa đáng về nguồn gốc từ tính của Trái
Đất.
Năm 1940, một số nhà vật lý đã đưa ra giả thuyết "Đinamô" để giải thích
nguồn gốc từ trường của trái đất. Theo thuyết này thì từ trường Trái đất
chủ yếu được hình thành từ các dòng đối lưu trong chất lỏng của trái đất

ở độ sâu trên 3000 km. Sự khác biệt về nhiệt độ trong chất lỏng của trái
đất đã làm xuất hiện các dòng đối lưu. Nếu trong nhân của trái đất có
một "từ trường nguyên thuỷ" thì các dòng đối lưu trên sẽ có vai trò như
một cuộn dây trong máy phát điện. Dòng điện nhờ đó được hình thành
và chính nó đã tạo ra từ trường cho trái đất. Tuy nhiên, thuyết vẫn còn
một số điểm chưa rõ ràng. Trong quá trình hình thành từ trường trái đất,
cần có "từ trường nguyên thuỷ", nhưng từ trường này được hình thành từ
bao giờ và bằng cách nào? Đây là một trong những tồn tại chưa giải
quyết được của các ngành khoa học về Trái Đất.


Gần đây, các nhà khoa học cho rằng ngoài từ trường chính của trái đất
hình thành từ lõi ngoài chiếm 98%, còn có phần từ trường với nguồn gốc
bên ngoài trái đất chiếm 2%, phần từ trường này lại hay biến đổi, là phần
quan trọng gây ra những tác động đối với cơ thể sống.

♦Đặc điểm:
Cũng như nam châm, Trái Đất có 2 cực địa từ, không trùng với 2 cực địa
lý. Cực Bắc từ có toạ độ 70° Vĩ Bắc Và 96° Kinh Tây, trên lãnh thổ
Canada, cách cực Bắc địa lý 800 km. 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). 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 dến 60.000- 80.000 km:
đó là từ quyển (tầng điện ly trở lên).

♦ ỨNG DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG
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.


Sự bảo vệ này là cần thiết vì mặt trời không ngừng phát ra các hạt điện
tích, còn được gọi là gió mặt trời. Từ trường cản gió mặt trời và dẩn nó
đi vòng qua trái đất. từ trường bị biến dạng bởi gió mặt trời, hướng về
phía bị nén lại, còn hướng kia thì xuất hiện một cái đuôi dài, co thể vươn
vào vũ trụ 250.000 km.

Bồ câu có “la bàn” trong não
Các nhà khoa học Mỹ nói rằng chim bồ câu di chuyển bằng cách ghi n

Từ trường trái đất bào vệ phi hành gia
Những phi hành gia thám hiểm mặt trăng sẽ được bảo vệ khỏi luồng ph

Chim di cư có thể "nhìn thấy" từ trường trái đất
Người ta biết rằng chim sử dụng la bàn cơ thể để định hướng khi bay xa
Rùa biển định hướng nhờ từ trường trái đất
Loài rùa biển luôn trở về khu vực quen thuộc để đẻ trứng. Trung bình cứ 4 năm một
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.

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.

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.
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


Bão từ
a.Định nghĩa
Các yếu tố của từ trường Trái đất (chẳng hạn cảm ứng từ, độ từ thiên, độ
từ khuynh…) có những biến đổi theo thời gian. Những biến đổi này xảy
ra hầu như cùng một lúc trên qui mô hành tinh gọi là BÃO TỪ (còn gọi
là bão địa từ).
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).

-

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 .

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%.
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.
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.
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.
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.