Zunächst einmal: Ich gehe davon aus, dass die Behauptung falsch ist, dass sich das Erdmagnetfeld umpolen kann. Ich gehe weiter davon aus, dass die Umpolungen in Gestein, die man gefunden hat, durch Erdbewegungen entstanden sind, und nicht durch Umpolung im Erdmagnetfeld. Und dass die "Verwirbelungen" dadurch entstehen, dass magnetisiertes heißes Eisen aufsteigt, abkühlt, die magnetisierung beibehält, und beim Aufsteigen die Richtung ändert und so Verwirbelungen verursacht. Das erstmal vorweg.
Ich habe jetzt mal spaßeshalber die Formel für eine Spule genommen und nach I (Strom) umgeformt: I = ( B*l ) / ( ?0 * ?r )
Die Windungszahl setz ich gleich 1, weils nur ein Kern ist, der sich dreht.
?(eisen) ist laut wikipedia zwischen
300 und 10000?0 ist wie gewohnt 1,25...*10^-6
Der flüssige Erdkern geht von r=1300km bis r=4800km also setze ich l=3000km
B des Erdmagnetfelds ist an den Polen
60 ?T, deshalb nehm ich 100 ?T, weil die "Spule" weiter drinnen sicher eine höhere Flussdichte hat.Setzt man das jetzt in die Umformung ein, so ergibt das bei ?(eisen) = 300 dann ca. 800000 Ampere und bei ?(eisen) = 10000 dann ca. 25000 Ampere.
Nimmt man als mittleren Radius jetzt 3000km an, so bewegen sich die Elektronen mit ca 220 m/s.
Jetzt die eigentliche Frage: Ist es möglich aus Ampere und Geschwindigkeit der Elektronen eine Anzahl von Elektronen oder vll sogar eine Spannung zu errechnen? Und falls ja, wie?
Viele Grüße,
Markus
PS: Durch die Anzahl der Ladungsträger erhoffe ich mir, eine grobe Aussage über die Eisenmasse machen zu können, welche evtl. ionisiert ist und freie Ladungsträger zur Verfügung stellt, oder sonstiges...