地球之所以能够孕育并演化出形形色色的生命，除了处于宜居带、拥有液态水、适宜的大气层和一定浓度的氧气之外，还与拥有稳定的磁场密不可分。大量来自宇宙空间的高能粒子和来自太阳的伽马射线、X－射线，在到达地球外围的磁场空间后，就会被反弹出去或者引导到地球的两个磁极区域，从而最大限度地减弱了对地球表面的高能冲击，为地表上生存的各种生物的正常生存和发展提供了安全的环境。大家都知道，通过切割磁力线可以产生电流，那为什么我们不应用地球的磁场来发电呢？
磁场发电的原理
根据电荷守恒定律，在任何一种环境下，电荷都不会平白无故地产生，也不会无缘无故地消失，只能从一个物体上转移到另一个物体上，或者从物体的一部分转移到该物体的其他部位。大家看，这个守恒定律是不是和质量守恒、能量守恒定律的表述差不多，可见，守恒定律是物理学中的一个普遍规律。
物体都是由微观粒子构成的，而原子是最基本的组成部分，原子是由带正电荷的原子核及核外带负电的电子所构成，正常情况下，两者所带的正、负电荷量是相等的，因此处于平衡状态，对外不显示带电性。而当外界环境发生变化，使得原子核外的电子发生转移，使得原子核与核外电子所带的电量不相等时，原子本身对外就会表现出带电性。
金属导线里面都含有自由电子，在没有电场或者磁场影响时，这些自由电子都在做着无规则的运动，而电流的形成需要电荷的定向流动，因此在这种情况下导线里面是形成不了电流的，导线上也不会出现电势差。
而当金属导线垂直于磁力线的方向作定向移动时，也就是我们常说的切割磁力线，那么自由电子就会因磁场的作用，受到同一方向的作用力进行着相同方向的运动，在物理学中这个因磁场产生的作用力，称之为洛伦兹力。自由电子的统一运动方向，是由磁场方向和切割磁力线的方向共同决定的，遵循着“右手定则”规律。在自由电子同方向的运动之下，就会在导线中形成电势差。
如果导线是独立非闭合状态，则这种电势差产生的电流是不可持续的，最终正、负电荷分别会在导线的两端聚集，在导线内部形成洛伦兹力和内建电场力的平衡状态，不会再产生新的电流。而当导线处于闭合状态时，通过切割磁力线形成的正、负电荷会在磁场以外的区域发生中和，导线内部将不会形成内建电场，新的正、负电荷也将源源不断地产生，于是感应电流就形成了。
利用地磁场形成感应电流的尝试
知道了利用磁场进行发电的原理之后，还需要了解一个问题，那就是影响感应电流大小的因素都有哪些。通过先前科学家的理论和实践研究，在理想状态下，一个长度为L的导线，在磁感应强度为B的均匀磁场中，做着以相对速度为v的切割磁力线运动，那么产生的感应电动势值E=BLv。也就是说，磁感应强度越大、导线长度越长、速度越快，产生的电动势强度也就越大。
科学家们在掌握这一规律之后，为了便于更直观和有效地了解能否利用地球磁场进行发电，将目标瞄准了太空，因为在做这个实验的时候，如果在地面将会受到诸多复杂因素的影响，无论是导线的长度还是运动速度，都将会受到严重制约。
在1992年的时候，美国科学家在利用阿特兰蒂斯号航天飞机运载相关卫星升空时，顺便携带了一根长度达2万米的金属线，然后在太空中用这颗金属线将航天飞机和卫星连接在一起，以便做高速的切割地球磁力线的操作，结果真的发出了电，电流强度为3A左右，不过实验不是很成功，金属线发生了断裂。后来在1996年时又做了一次相同的实验，结果也不尽如人意。不过，通过这两次实验，人们意识到，通过切割地球磁力线，的确是可以产生电流的。
为何不利用地磁场进行大规模发电呢？
这里关键有个发电成本的问题。刚才提到了，决定着切割磁力线产生感应电动势的决定因素有3个，其中导线长度这个在地球上很好解决，长点就可以了，因此导线的运动速度和地球磁感应的强度就成为了能否大规模应用的关键。
首先来看一下最为“致命”的因素，那就是地球磁感应的强度是非常弱的。在地球附近区域的磁感应强度仅为500毫高斯左右，也就是5*10^（-5）特斯拉，一个小型的磁铁的磁感应强度，都是地球这个值的几千倍。地球这么低的磁感应强度，即使将导线弄得很长，也意义不大，转化后的电动势数值太低。
另外，从切割磁力线的速度来看，要想获得较大的感应电动势，势必要提升导线的运动速度，而这个很高速度的获得需要投入大量的能量输入，这与所转化出来的电动势相比，实在是入不敷出，两者的投入产出比太低了。
总结一下
虽然从感应电流的产生原理来看，利用地球的磁场进行发电没有一点问题，但是受制于地球的磁感应强度实在是太低，在现有技术条件下，即使在太空中所获取的感应电流也是微乎其微，与我们所投入的资金和能量输入相比差距过于悬殊，得不偿失。不过，随着科学技术水平的发展，我们在突破地面与太空之间快速有效的物质传输（太空电梯）瓶颈，能够利用地球自转速度获取稳定高速的导体切割线速度之后，在将来利用地球磁场进行大规模的发电和应用将指日可待。