我们的地球是一个庞大的天然磁体,它的磁场却比较弱,总磁场强度不过0.6 奥斯特．地球磁场的强度由奥斯特换算为伽玛,则是6×104 伽玛,即 6 万伽玛．然而,地球却在不停地转动,它每23 小时56 分便自转1 周,所具有的动能是一个很大的数值,为2.58×1029 焦耳。

具有磁场的天体旋转时,由于单极感应作用,就会产生电动势．如果我们把整个地球作为发电机的转子,以南北两极为正极,以赤道为负极,理论上可以获得10 万伏左右的电压．这便是人们把地球本身当作一个巨大的发电机的一种设想．不过,如何把地球自转发出来的电引出来使用,还须有另外的方案或设想。

电磁感应定律告诉我们,导体在磁场中作切割磁力线的运动便会产生感应电流．由于地球本身具有磁性,所以,在地球及其周围空间存在着地磁场．地球上的河流和海洋也是导电体．随着地球的自转,它们自然而然地就相对于地磁场产生了切割磁力线的运动．那么,河流和海洋中就有地磁场的感生电流了．要知道,光海洋就覆盖着地球表面的71％呢! 如果想办法把河流和海洋中的感生电流引出来,不就有巨大的电能供我们使用了吗? 显然,这是利用地球发电机的另一种方案。

还有,地球本身又是一个巨大的蓄电池．它经常被雷雨中眩目的闪光充电．雷雨云聚集和储存的大量负电荷,使云层下面的大地表面感应出正电荷．两种不同极性的电荷互相吸引,就驱使电子从云层奔向大地,形成闪电给地球充电．据估算,每秒钟约有100 次闪电袭击地球,其闪光带长度从300 米到2750 米不等．一次闪电电压可达1 亿伏,电流可达16 万安培,可以产生 37.5 亿千瓦的电能,比目前美国所有电厂的最大容量之和还多．但闪电持续时间很短,只有若干分之一秒．闪电中大约75％的能量作为热耗散掉了,它使闪电通道内的空气温度达到15,000℃．空气受热迅速膨胀,就像爆炸时的气体一样,产生震耳欲聋的雷声,在30 千米以外都能听到。

1752年,伟大的富兰克林曾带着他的儿子在雷雨中用风筝捕捉闪电．他的不怕牺牲、勇于探索的精神实在可嘉；但是他的实验结果,除了导致避雷针的发明外,在利用闪电方面却影响不大,至今还没有人找到利用闪电能的有效途径．在地球表面产生的具有强大能量的闪电,能不能直接用来为人类造福呢? 已转化为热能的75％的闪电能是否也可利用呢? 有没有办法使闪电不把那么多的能量转化为热能,仍保持电能的状态为我们所用呢? 能不能撇开上述思路另辟蹊径,譬如,既然闪电已把电能传给了地球,我们能不能从利用蓄电池的角度,把地球当作一个巨大的蓄电池,想办法把电能引出来使用呢? 这些答案恐怕要由未来的科学家们给出了．此外,极光又是＂地球发电机＂以另一种形式发出的＂希望之光＂,也是一种威力巨大的＂天然发电站＂。

在地球的南、北两极,高阔的天幕上,竞相辉映着五彩缤纷的光弧．有的像探照灯的光芒在空中晃动,有的像彩带在空中飞舞,有的像帷幕随风飘拂,有的像成串的珍珠闪闪发光……光弧的颜色或红或绿,或蓝或紫,时明时暗,构成一幅瑰丽的景观．这就是极光．它是地球两极特有的自然现象,多出现在3月、4月、9月和10月四个月份．那么,极光是怎样发生的呢? 它对人类又有什么用处呢?

我们已经知道,太阳的内部和表面进行着剧烈的热核反应,不断地产生出强大的带电微粒流——电子流．这种电子流顺着地磁场的磁力线,来到地磁极附近,以光的速度向四面八方散射．其中一部分电子流射入大气层时,使大气中的气体分子和原子发生电离,产生出大量的带电离子,发出光和电来．极光爆发时,会产生强烈的磁暴和电离层扰动,使无线电通讯和电视广播等受到干扰破坏,使飞机、轮船上的磁罗盘失灵．尽管如此,作为一种未来很有希望的新能源,它将给人类带来巨大的好处．有人推算过,极光发射出的电量高达1 亿千瓦,相当于目前美国全年耗电量的100 倍以上．有的科学家设想,将来在北极或南极地区,建造一座高达100 千米的巨型塔架,用适当的方法把高空中极光的电能接收下来,供人们使用．这种办法能成功吗? 未来的科学家们,你是否打算研究出其他更好的方案和办法呢?