Corona kisül vagy a St. Elmo fényei

... Az ókori Róma katonáinak nagy része egy éjszakai kampányon vett részt. Zivatar jött. És hirtelen kékes fények százai jelentkeztek a leválasztón. Megvilágította a harcosok lándzsáinak lándzsait. Úgy tűnt, hogy a katonák vaslándzsai égés nélkül égnek!

Akkoriban senki sem ismerte a csodálatos jelenség természetét, és a katonák úgy döntöttek, hogy a lándzsa ilyen sugárzása jelzi a győzelmet. Akkor ezt a jelenséget Castor és Pollux fényének hívták - a mitológiai ikerhősök után. És később átnevezte az Elma lámpáit - az olaszországi Szent Elmó templomának a nevét, ahol azok megjelentek.

Különösen gyakran fordultak elő ilyen fények a hajóoszlopokon. A római filozófus és író, Lucius Seneca azt mondta, hogy a zivatar alatt "úgy tűnik, hogy a csillagok leereszkednek az égből, és a hajók árbocaira szállnak". Az erről szóló sok történet között érdekes az angol vitorlás hajó kapitányának bizonyítéka.

1695-ben történt a Földközi-tengeren, a Baleár-szigetek közelében, zivatar alatt. A vihar miatt a kapitány elrendelte, hogy engedje le a vitorlákat. Aztán a tengerészek a hajó különböző helyein több mint harminc lámpát láttak Elmnél. Egy nagy árbocos szárnyán a tűz több mint fél méter magasságot ért el. A kapitány tengerészt küldött, hogy utasítsa el. Felment az emeletre, és azt kiáltotta, hogy a tűz úgy szünetel, mint egy rakéta a nyers pisztolyból. Arra utasították, hogy távolítsa el azt egy esőszivattyúval együtt, és engedje le. De amint a tengerész eltávolította a járólapot, a tűz az árboc végére ugrott, ahonnan lehetetlen volt azt eltávolítani.

1902-ben a Morvaország gőzhajójának tengerészei még lenyűgözőbb képet láttak. A Zöld-foki-szigetekről Simpson kapitány a hajónaplóban írta: „A villám egy órán át a tengerben villanott. Acél kötelek, árboccsúcsok, fúrókorongok, teherhordó kopogtatások - minden izzott. Úgy tűnt, hogy a tüskék négy lábánál látszik, hogy megvilágított lámpák vannak, és az árbocok és a nocrayok végén erős fény világít. A ragyogást szokatlan zaj kísérte:

"Mint egy számtalan cikát, amelyek egy pillanat alatt eltelepedtek, vagy halott fa és száraz fű, robbantással égett ..."

A St. Elmo fényei változatosak. Ezek egyenletes ragyogás formájában, különálló villogó lámpák, fáklyák formájában fordulnak elő. Néha annyira hasonlítanak a lángokhoz, hogy rohannak az eloltáshoz.

Humphrey, az amerikai meteorológus, aki megfigyelte Elma világítását a tanyán, tanúsítja: ez a természeti jelenség, amely „minden bikát tüzes szarvú szörnyré alakít, valami természetfeletti benyomást kelt”. Ezt egy olyan személy mondja, aki pozíciója alapján nem látszik meglepődni az ilyen dolgokról, hanem felesleges érzelmek nélkül el kell őket fogadnia, csak a józan észre támaszkodva.

Biztonságosan mondhatjuk, hogy a természettudományos világkép domináns - bár messze nem igaz, bár nem univerzális - dominanciája ellenére vannak olyan emberek, akik Humphrey helyzetében bármi olyat látnának a tüzes bika szarvában, amely ésszerűtlen. A középkorról semmit nem lehet mondani: akkor ugyanabban a szarvban valószínűleg látnák a Sátán machinációit.

Korona kisülés, elektromos korona, az izzó kisülés típusa, amely akkor fordul elő, ha az elektromos mező egy vagy mindkét elektróda közelében határozott inhomogenitást mutat. Hasonló mezők alakulnak ki az elektródáknál, amelyek felületének nagyon nagy görbülete van (hegyek, vékony huzalok). A koronás kisülés során ezeket az elektródokat jellegzetes izzás veszi körül, amelyet koronaszkoronának vagy koronakrétegnek is neveznek.

A koronával szomszédos elektródák közötti tér nem világító („sötét”) részét külső zónának nevezzük. A korona gyakran megjelenik a magas hegyes tárgyakon (Szent Elmo fényei), az elektromos vezetékek vezetékein stb.A koronakisülés különböző gáznyomásokon zajlik a kisülési hézagban, de ez egyértelműbben a légköri nyomásnál nem alacsonyabb nyomáson jelentkezik.

A koronaszálak megjelenését egy ion lavina magyarázza. A gázban mindig számos ion és elektron található véletlenszerű okokból. Ezek száma azonban olyan kicsi, hogy a gáz gyakorlatilag nem vezet áramot.

Kellően nagy térerősség mellett az ion által a két ütközés közötti résben felhalmozódott kinetikus energia elegendő lehet a semleges molekula ionizálásához az ütközés során. Ennek eredményeként új negatív elektron és pozitív töltésű maradék, egy ion képződik.

Egy semleges molekulával ütköző szabad elektron feldarabolja azt egy elektronra és egy szabad pozitív ionra. Az semleges molekulákkal való további ütközés során az elektronok újból elektronokra és szabad pozitív ionokra stb. Hasadnak

Az ilyen ionizációs folyamatot ütésionizációnak nevezzük, és azt a munkát, amelyet meg kell tölteni az atom leválasztása céljából, ionizációs munkának nevezzük. Az ionizáció működése az atom szerkezetétől függ, ezért a különböző gázok esetében eltérő.

Az ütésionizáció hatására képződött elektronok és ionok növelik a töltések számát a gázban, viszont egy elektromos mező hatására mozgásba kerülnek, és új atomok ütésionizációját eredményezhetik. Így a folyamat megerősíti magát, és a gáz ionizációja gyorsan eléri a nagyon nagy értéket. A jelenség hasonló a hólavinához, ezért ezt a folyamatot ionlavinanak nevezték.

Húzzunk két milliméteres átmérőjű, több tized milliméter átmérőjű fémhuzalt két magas szigetelőtartóra, és csatlakoztassuk a generátor negatív pólusához, amely több ezer volt feszültséget eredményez. A generátor második pólusát a Földre vesszük. Kapsz egyfajta kondenzátort, amelynek bélése a szoba huzalja és falai, amelyek természetesen kommunikálnak a Földdel.

Ebben a kondenzátorban a mező nagyon heterogén, és feszültsége egy vékony huzal közelében nagyon magas. Ha fokozatosan növeli a feszültséget, és megfigyeli a huzalt sötétben, akkor észreveheti, hogy egy bizonyos feszültségnél a huzal közelében egy gyenge izzás (korona) jelenik meg, amely a huzalt minden oldalról lefedi; sziszegő hang és enyhe ropogás kíséri.

Ha egy érzékeny galvanométer van csatlakoztatva a huzal és a forrás között, akkor az izzás megjelenésekor a galvanométer észrevehető áramot mutat, amely a generátorokon keresztül vezetékeken keresztül vezetékre vezet, és onnan a szoba levegőjén keresztül a falak felé, a huzal és a falak között az ütközéses ionizáció miatt a helyiségben képződött ionok továbbítják.

Így a levegő lumineszcenciája és az áram megjelenése a levegő erőteljes ionizációját jelzi egy elektromos mező hatására. Koronás kisülés nemcsak a huzal közelében, hanem a csúcs közelében és általában minden olyan elektróda közelében is található, amelyek közelében nagyon erős nem homogén mező képződik.

Corona-kisülés

Elektromos gáztisztítás (elektrosztatikus kicsapók). A füsttel töltött edény hirtelen teljesen átlátszóvá válik, ha az elektromos géphez csatlakoztatott éles fém elektródákat belevezetnek, és az összes szilárd és folyékony részecske lerakódik az elektródokon. A kísérlet magyarázata a következő: Amint a koronát meggyújtja a huzal, a cső belsejében lévő levegő erősen ionizálódik. A gázionok tapadnak a porrészecskékhez és töltik őket. Mivel egy erős elektromos mező hat a cső belsejében, a töltött porrészecskék a mező hatására az elektródák felé mozognak, ahol leülepednek.

Részecskeszámlálók

A Geiger-Muller részecskeszámláló egy kicsi fémhengerből áll, amely fóliával borított ablakkal és egy vékony fémhuzallal van ellátva, amely a henger tengelye mentén húzódik és el van szigetelve.A mérőt egy olyan áramkörbe kell beépíteni, amely olyan áramforrást tartalmaz, amelynek feszültsége több ezer volt. A feszültséget úgy választják meg, hogy a mérőkoronában megjelenjen egy koronaszívás.

Amikor egy gyorsan mozgó elektron belép a számlálóba, az utóbbi ionizálja a számláló belsejében lévő gázmolekulákat, ami kissé alacsonyabbá teszi a korona meggyújtásához szükséges feszültséget. Kisülés történik a számlálóban, és gyenge rövid távú áram jelenik meg az áramkörben. Ennek kimutatására egy nagyon nagy ellenállás (több megaohm) vezet be az áramkörbe, és ezzel párhuzamosan csatlakozik egy érzékeny elektrométer. Ha egy gyors elektron megüt a számlálón, az elektrométer lapja meghajlik.

Az ilyen számlálók nemcsak a gyors elektronok, hanem általában a töltött, gyorsan mozgó részecskék regisztrálását is lehetővé teszik, amelyek ütközés útján képesek ionizációra. A modern számlálók könnyen felismerik akár egyetlen részecske bejutását is bennük, ezért teljes megbízhatósággal és nagyon nagy pontossággal lehetővé teszik, hogy az elemi töltésű részecskék valóban létezzenek a természetben.

Villámvezető

Becslések szerint az egész földgömb légkörében mintegy 1800 zivatar fordul elő egyszerre, ami másodpercenként átlagosan körülbelül 100 villámlást ad. És bár az egyén villámlásának valószínűsége elhanyagolható, ennek ellenére a villám sok kárt okoz. Elegendő jelezni, hogy a nagy távvezetékekben a balesetek körülbelül felét villám okozza. Ezért a villámvédelem fontos feladat.

Lomonosov és Franklin nemcsak magyarázta a villám elektromos természetét, hanem megmutatta, hogyan lehet felépíteni egy villámrúdot, amely védi a villámcsapásokat. A villámrúd egy hosszú huzal, amelynek felső vége élesebb és rögzítve van a védett épület legmagasabb pontja felett. A huzal alsó vége egy fémlemezhez van csatlakoztatva, és a lemezt a talajvíz szintjén a földbe temetik.

Vihar alatt nagy indukált töltések jelennek meg a Földön, és egy nagy elektromos mező jelenik meg a Föld felszínén. Feszültsége nagyon magas az éles vezetők közelében, ezért a villámrúd végén meggyullad egy koronakisülés. Ennek eredményeként az indukált töltések nem halmozódhatnak fel az épületben, és villámlás nem fordul elő. Azokban az esetekben, amikor villámlás fordul elő (és ezek az esetek nagyon ritkák), egy villámrúd üt be, és a töltések a földre kerülnek, anélkül, hogy az épületet károsítanák.

Bizonyos esetekben a villámrúdból származó koronaszálak olyan erősek, hogy a csúcson jól látható fény jelenik meg. Ilyen ragyogás néha más hegyes tárgyak közelében jelentkezik, például a hajóoszlopok, éles fafedelek stb. Végén. Ezt a jelenséget több évszázaddal ezelőtt észrevették, és babonásos rémületet okoztak a tengerészek számára, akik nem értették annak valódi lényegét.