Vad är det atmosfäriska elektricitet?

Modern vetenskap har en relativt stor mängd kunskap om jordens atmosfär och olika processer som sker i den. Det verkar som om allt detta bör vara väl studerat och minutiöst modellerade favorit forskare laboratorier. Men i själva verket visar sig att så länge det inte finns någon tydlig, entydig bild av sådana fenomen som atmosfärisk elektricitet. Tvärtom, det finns flera modeller, som alla har sina plus och minus.

En liten historia

Mannen som står på ursprunget till vetenskaplig forskning och bekräfta den faktiska förekomsten av detta fenomen är världsberömd ideolog i USA blir - Benjamin Franklin. I själva verket, atmosfärisk elektricitet som fysiskt fenomen var före honom i det skede av hypotetiska beräkningar. En av de grundare Amerika, de första att visa sin närvaro i luften, och även förklarade skälen till uppkomsten av blixtnedslag. Den mest underhållande i den här historien - det faktum att Franklin använde en drake för att bevisa med en speciell vässad tråd på det.

Samla alltså el, fick han en gnista, öppna nyckeln marken i enklaste systemet. Enkelt sätt att bevisa förekomsten av de laddade partiklarna i atmosfären, men inte förringa fördelarna med denna stora politiker och forskare i öppningen under övervägande här företeelser i naturen. I framtiden började fysiker runt om i världen för att bekräfta de resultat som uppnåtts egna experiment av detta slag.

Vad är det atmosfäriska elektricitet?

Denna kombination av olika processer som orsakas av närvaron av laddade partiklar i den luft som omger jorden. Forskare har undersökt sådana fenomen, det elektriska fältet hos atmosfären, dess intensitet, strömmarna som existerar i detta sammanhang, de rymdladdningar och många andra aspekter. Till exempel, väder, miljöfaktorer, påverkan på olika sektorer av mänsklig verksamhet antropologisk: flyg, industri, jordbruk och så vidare ..

Bekväm fysisk analogi

Vår planet är i en mycket grov approximation är en enorm sfärisk kondensator. Detta är en enkel anordning som kan spara el. Som jättekondensatorelektroder kan betraktas jonosfären och jordytan. I detta fall fungerar luften som en isolater, vilken i normala förhållanden, har mycket låg elektrisk ledningsförmåga. Jordens yta är negativt laddad och jonosfären - positivt.

Som mellan plattorna i en konventionell kondensator, bildas ett elektriskt fält som har en absolut unika egenskaper. Till exempel, är dess intensitet maximal vid ytan och minskar exponentiellt med ökande höjd. Förresten, som redan 10 kilometer över havet, är dess värde 30 gånger lägre. Detta fält genererar i marken och mångfaldseffekter förenas under det allmänna namnet "atmosfäriska elektricitet."

Detta är en av de vanligaste i moderna vetenskapliga världen modeller. Det kallas Wilsons teori. Det finns också en hypotes som lagts fram av den sovjetiska forskaren Frenkel, enligt vilken jonosfären inte spelar någon större roll i skapandet av ett elektriskt fält. Han trodde att det huvudsakligen bildas genom interaktion av jordens yta och moln, liksom deras polarisation.

naturliga generator

Men om du går tillbaka till kondensatorn modell, som inte bara ger en bra analogi, men det är teoretiskt möjligt att skapa källor av praktiskt taget fri energi är det atmosfäriska el manifesteras endast i flera grundläggande processer. Låt oss betrakta det viktigaste.

Den första är den så kallade läckström. Som för den konventionella kondensator är parasitiska effekter som minskar dess effektivitet i att upprätthålla laddningen. Om atmosfären är konvektionsströmmar bildas exempelvis, orkan och stormområden. Deras makt når tiotusentals ampere, och trots detta är potentialskillnad mellan jordytan och jonosfären inte upplever några större förändringar, upprätthålla naturligtvis fältstyrkan. B, innefattande en kondensator-kretsen, är möjligt endast om den ytterligare generatorn.

Efter logik, är det nödvändigt att anta att det finns något liknande i fallet med jordens atmosfär. I själva verket finns en sådan strömkälla. Detta magnetfält på vår planet, som roterar tillsammans med den i en ström av solljus skapar en kraftfull generator. Förresten, det är tanken att använda sin energi, är cykling bara atmosfärisk elektricitet. Gratis energi - är otroligt kraftfull stimulans för utveckling av vetenskapliga tänkandet på alla områden av mänsklig verksamhet. Inte skonas denna trend och fysik atmosfäriska fenomen. Men detta - lite senare.

åska

Följande intressanta och viktig process som uppträder i atmosfären - är gasurladdning gnista åtföljer stormar. Som konvektionsströmmar, denna parasit fenomen i termer av kondensatormodell av det elektriska fältet som alstras mellan jordytan och jonosfären. Och detta, tyvärr, är inte begränsat till de negativa effekterna av fenomen urladdnings i atmosfären. Det bör noteras blixt fara för mark föremål av mänsklig verksamhet, inklusive de förödande effekterna av chock och termiska belastningar som följer denna fruktansvärda fenomen.

blixtnedslag

Bevis på den elektriska natur blixt, så elegant visat Franklin, bildar en naturlig fråga. Troligtvis orolig han fortfarande samtida grundare. Således, atmosfäriska el - det är en hög eller låg spänning?

Enligt den redan nämnda kondensator modell bör potentialskillnaden mellan elektroderna bildar en planet skala elektriskt fält. Indeed, negativt laddad yta av jorden på ena sidan och positivt laddade jonosfären formen stor fältstyrka. Elektriska fenomen i moln skapar stort utrymme laddning just i den lägre atmosfären. Därför fältintensiteten är vid jordytan mycket större än, till exempel, på en höjd av 10 km.

Uppenbarligen, alstrar den elektriska fältstyrkan en kraftfull urladdningsströmmar som oerfaren observatör kan se under åskväder vanliga i mitten breddgrader. Därför är spänningen i utloppskanalen hög.

St. Elmos eld

Förutom gnista i atmosfären finns en koronaurladdning, som på grund av den historiska traditionen, kallas ljusen från St Elmo. Det ser ut som en borste eller ljusstrålar på avancerade objekt som masterna på fartyg, torn, och så vidare. N. och att titta på denna företeelse kan endast vara i mörkret. Orsaken till bränder i St. Elmo är att öka den elektriska fältstyrkan av miljön, t ex när man närmar sig eller under ett åskväder, storm, snö stormar och t. D.

En sådan urladdning kan vara ganska lätt att få hemma. I själva verket, atmosfäriska elektricitet med sina egna händer - är det ganska enkelt. Till exempel kan du ta av sig tröjan och syntetiska start för att få honom en nål. Med visst avstånd på sin spets kommer att fullgöra som kan observeras bra i totalt mörker.

eldklot

Annan manifestation stormigt - gasurladdning, som vanligen har en sfärisk form. Det handlar om ett eldklot, som är en unik och mycket sällsynt naturfenomen. Forskarna fortfarande inte kan mötas på ett adekvat teoretisk motivering om förekomsten av detta fenomen. Men fram till 2012 fanns det ingen dokumentation av verkligheten i bollen blixtnedslag. Hur som helst, det är en annan mysterium av jordens atmosfär, över som fortfarande slår forskarna.

miljöfaktor

Vi har redan nämnt om effekterna av blixtnedslag på en mängd olika mänskliga aktiviteter. Atmosfärisk elektricitet som en miljöfaktor är en mycket viktig punkt, som också ska sluta. Ur utvecklingen av en mängd olika mänskliga resurser som honom jorden gör luftmiljö honom att upprätthålla existens som art.

Förekomsten av elektriska fält i atmosfären har många obehagliga konsekvenser för mänskliga aktiviteter. Några av dem är helt ofarliga, men många symptom göra det bästa tekniska sinnen att komma med effektiva sätt att lugna formidabla naturens krafter.

Hälsa och säkerhet

Atmosfärisk elektricitet och skydd mot det - den viktigaste frågan som ska diskuteras i samband med ekologi. Naturligtvis de farligaste - de mest kraftfulla gnistor som blixten. Och detta gäller inte bara marken sorter. Intracloud blixt utgör ett hot mot civil och militär luftfart. Hur som helst, alla lite atmosfäriska fenomen är föremål för noggrann övervakning och förhindra eventuella skador. De är engagerade i speciella ingenjörstjänster i samma flygplan, skeppsbyggnad eller åskskydd av byggnader, kraftverk och så vidare. N.

fri energi

Slutligen låt oss återvända till frågan om praktiskt taget fri energi som kan ge atmosfärisk elektricitet. Tesla, den berömda mästare blixt, tillbringade en stor mängd forskning till den praktiska användningen av denna naturfenomen. Hans ansträngningar inte var förgäves. Moderna ingenjörer patent olika metoder för energiproduktion i samband med det faktum att det finns starka elektriska fält nära jordens yta.

Ett slående exempel är vertikalt monterad krets med en jordad ledare, mellan de övre och nedre ändarna av vilka en potentialskillnad verkar på grund av närvaron av samma fält. Den energi som produceras av dem, kan extraheras för att bilda den övre änden av ledaren styrda koronaurladdning. Som ett resultat kan ledaren hållas aktuell och därmed enkelt ansluta till det kunder.

Således atmosfärisk elektricitet, trots hotet om en normal mänsklig aktivitet, öppnar och också upp stora möjligheter för hela mänskligheten i stort sett fri energi.