8.
地球表面附近存在一个竖直向下的电场,其大小约为\(100V/m\)。在该电场的作用下,大气中正离子向下运动,负离子向上运动,从而形成较为稳定的电流,这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱,但全球地空电流的总电流强度很大,约为\(1800A.\)以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。
\((1)\)请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低?
\((2)\)如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的,且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强;地表附近电场的大小用\(E\)表示,地球半径用\(R\)表示,静电力常量用\(k\)表示,请写出地表所带电荷量的大小\(Q\)的表达式;
\((3)\)取地球表面积\(S=5.1×10^{14}m^{2}\),试计算地表附近空气的电阻率\(ρ_{0}\)的大小;
\((4)\)我们知道电流的周围会有磁场,那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场?如果会,说明方向;如果不会,说明理由。