Электромагнитные свойства морской воды

Совершенно чистая вода очень слабо проводит электрический ток, так как она состоит из нейтральных молекул и в ней нет достаточного количества свободных электронов или других какихлибо свободных заряженных частиц, которые, двигаясь под влиянием внешнего электрического поля, создавали бы его.

Совершенно по-иному ведет себя морская вода. Макроскопически морская вода электрически нейтральна из-за того, что анионы и катионы растворенных в ней солей, участвуя в тепловом движении, как и молекулы, при перемещении взаимно компенсируются и не порождают электрического тока [17]. Однако если приложить к морской воде внешнее электрическое поле, то слабое упорядоченное движение свободных зарядов^[1] (ионов растворенных солей) начинает преобладать над тепловым движением — катионы перемещаются в направлении поля, анионы — в противоположном. Возникновение электрических токов и полей всегда сопровождается образованием магнитных полей, т. е. формированием электромагнитного поля^[2].

На Земле существует квазистационарное магнитное поле, называемое главным магнитным полем и обусловленное ее магнетизмом как планеты. Кроме того, существуют переменные магнитные поля {магнитные вариации), связанные с электромагнитными процессами, протекающими в ионосфере и магнитосфере под воздействием корпускулярного излучения Солнца. Последние индуцируют в движущейся воде переменные электрические поля, называемые теллурическими, которые охватывают весь океан.

Любые движения вод в океане (течения, ветровые волны, приливы и т. д.) переносят свободные ионы, создавая, таким образом, конвекционный ток. Этот ток приводит к возникновению дополнительного электромагнитного поля в океане. Кроме этого, эти движения воды в магнитном поле Земли индуцирует электрические токи, плотность которых зависит от магнитного поля и скорости движения зарядов. Индуцированные электрические токи и поля в свою очередь создают переменные магнитные поля. Квазистационарные электрические токи и поля в океане, вызванные всеми видами движения морских вод в магнитном поле Земли, а также химическими и физическими процессами в толще вод, называют естественными токами (полями).

Полное электрическое поле в океане — сумма квазистационарного естественного и переменного теллурического полей.

Основными параметрами, характеризующими электромагнитные свойства морской воды, служат: диэлектрическая проницаемость е, магнитная проницаемость р и удельная электропроводность у. Первые два параметра отражают способность воды изменять свою электрическую и магнитную индукцию под влиянием внешних электрических и магнитных полей. Удельная электропроводность характеризует перенос электрических зарядов в воде под действием внешнего электрического поля.

• [1] Существуют два типа электрических зарядов — свободные и связанные. Связанными зарядами называются заряды, которые входят в составатомов и молекул.
• [2] Характерная особенность электрического поля, отличающая его отдругих физических полей, состоит в том, что оно действует на электрический заряд (заряженную частицу) с силой, не зависящей от скоростиего движения. В то же время главная черта магнитного поля состоит втом, что оно действует на движущиеся электрические заряды с силами, пропорциональными скоростям зарядов и направленными перпендикулярно к этим скоростям.