Apa yang elektrik atmosfera?

Sains moden mempunyai jumlah yang agak besar pengetahuan mengenai atmosfera Bumi dan pelbagai proses yang berlaku di dalamnya. Ia akan kelihatan seolah-olah semua ini perlu dikaji dengan baik dan teliti dimodelkan saintis makmal kegemaran. Walau bagaimanapun, dalam realiti, ia ternyata bahawa setakat ini tidak ada yang jelas, picture jelas fenomena seperti elektrik atmosfera. Sebaliknya, terdapat beberapa model, setiap yang mempunyai kebaikan dan keburukannya.

Sejarah kecil

Lelaki berdiri di asal-usul penyelidikan saintifik dan mengesahkan kewujudan sebenar fenomena ini adalah ideologi yang terkenal di dunia dari Amerika Syarikat menjadi - Benjamin Franklin. Malah, elektrik atmosfera sebagai fenomena fizikal sebelumnya, yaitu peringkat pengiraan yang dibayangkan. Salah seorang bapa pengasas Amerika, yang pertama untuk menunjukkan kehadiran mereka di udara, dan juga menjelaskan sebab-sebab untuk berlakunya kilat. Yang paling menghiburkan dalam cerita ini - hakikat bahawa Franklin digunakan layang-layang untuk membuktikan dengan wayar yang runcing khas di atasnya.

Mengumpul itu elektrik, beliau mendapat percikan bunga api, membuka tanah utama dalam skim yang paling mudah. Cara mudah untuk membuktikan kewujudan zarah bercas di atmosfera, bagaimanapun tidak menjejaskan merit ahli politik yang hebat ini dan seorang saintis dalam pembukaan yang dipertimbangkan di sini fenomena alam semula jadi. Pada masa akan datang, ahli fizik di seluruh dunia mula untuk mengesahkan keputusan yang diperolehi eksperimen sendiri seperti ini.

Apa yang elektrik atmosfera?

Ini gabungan pelbagai proses disebabkan oleh kehadiran zarah dalam udara sekeliling bumi. Ahli-ahli sains telah mengkaji fenomena itu, medan elektrik atmosfera, keamatan, arus yang wujud dalam hubungan ini, caj yang dikenakan ruang dan pelbagai aspek lain. Sebagai contoh, cuaca, faktor persekitaran, kesan ke atas pelbagai sektor aktiviti manusia antropologi: penerbangan, industri, pertanian dan sebagainya ..

analogi fizikal yang mudah

planet kita adalah dalam anggaran yang sangat kasar ialah kapasitor sfera besar. Ini adalah alat mudah yang boleh menjimatkan elektrik. Sebagai elektrod kapasitor gergasi boleh dianggap ionosfera dan permukaan bumi sendiri. Dalam kes ini udara bertindak sebagai penebat yang, dalam keadaan biasa, mempunyai kekonduksian elektrik yang sangat rendah. permukaan Bumi adalah bercas negatif dan ionosfera - positif.

Sebagai di antara sambungan kapasitor konvensional, ada terbentuk medan elektrik yang mempunyai ciri-ciri yang unik. Sebagai contoh, intensiti adalah maksimum pada permukaan, mengurangkan pesat dengan peningkatan ketinggian. Dengan cara ini, sudah 10 kilometer di atas paras laut, nilainya adalah 30 kali lebih rendah. Bidang ini menghasilkan di dalam tanah dan kesan kepelbagaian, bersatu di bawah nama umum "elektrik atmosfera."

Ini adalah salah satu yang paling biasa dalam model dunia saintifik moden. Ia dipanggil teori Wilson. Terdapat juga sebuah hipotesis yang dikemukakan oleh saintis Soviet Frenkel, mengikut yang ionosfera tidak memainkan peranan penting dalam penciptaan medan elektrik. Beliau percaya bahawa ia ditubuhkan terutamanya oleh interaksi permukaan dan awan Bumi, serta polarisasi mereka.

penjana semula jadi

Tetapi jika engkau kembali ke model kapasitor, yang bukan sahaja menyediakan analogi yang baik, tetapi ia adalah secara teori mungkin untuk mewujudkan sumber tenaga hampir percuma, elektrik atmosfera ditunjukkan hanya dalam beberapa proses asas. Mari kita kaji yang paling penting.

Yang pertama adalah kebocoran arus yang dipanggil. Bagi kapasitor konvensional adalah kesan parasit yang mengurangkan keberkesanannya dalam mengekalkan pertuduhan. Jika atmosfera adalah arus perolakan membentuk, sebagai contoh, taufan dan ribut kawasan. Kuasa mereka mencapai puluhan ribu ampere, dan, walaupun ini, beza keupayaan antara permukaan bumi dan ionosfera tidak mengalami apa-apa perubahan yang ketara, mengekalkan, secara semulajadi, kekuatan medan. B, yang terdiri daripada litar kapasitor, mungkin hanya jika penjana tambahan.

Berikut logik, ia adalah perlu untuk menganggap kewujudan sesuatu yang serupa dalam hal atmosfera Bumi. Sesungguhnya, seperti sumber kuasa boleh didapati. Ini medan magnet planet kita, yang berputar bersama-sama dengannya dalam aliran cahaya matahari mencipta penjana yang kuat. Dengan cara ini, terdapat idea menggunakan tenaga, berbasikal merupakan salah atmosfera elektrik. Percuma tenaga - adalah amat rangsangan yang kuat untuk perkembangan pemikiran saintifik dalam semua bidang aktiviti manusia. Tidak terkecuali trend ini dan fizik fenomena atmosfera. Tetapi ini - sedikit kemudian.

ribut petir

berikutan proses yang menarik dan penting yang berlaku dalam suasana yang - adalah pelepasan gas percikan disertakan ribut. Sebagai arus perolakan, fenomena ini parasit dari segi model kapasitor medan elektrik yang dijana antara permukaan bumi dan ionosfera. Dan ini, malangnya, tidak terhad kepada kesan negatif daripada fenomena pelepasan dalam atmosfera. Perlu diingatkan kilat bahaya kepada objek tanah aktiviti manusia, termasuk kesan buruk daripada kejutan dan beban haba yang mengiringi fenomena ini amat dahsyat.

kilat

Bukti sifat elektrik kilat, begitu elegan membuktikan Franklin, membentuk soalan semula jadi. Kemungkinan besar, dia masih bimbang sezaman pengasas bapa. Oleh itu, elektrik atmosfera - ia adalah voltan yang tinggi atau rendah?

Menurut model kapasitor yang telah disebutkan, beza keupayaan antara elektrod perlu membentuk medan elektrik skala planet. Sesungguhnya bercas negatif permukaan bumi di satu pihak dan bercas positif bentuk ionosfera kekuatan medan besar. fenomena elektrik dalam awan mewujudkan caj ruang yang besar hanya dalam suasana yang lebih rendah. Oleh itu, keamatan medan di permukaan bumi adalah lebih besar daripada, sebagai contoh, pada ketinggian 10 km.

Jelas sekali, keamatan medan elektrik menjana arus pelepasan kuat bahawa pemerhati tidak berpengalaman boleh lihat semasa ribut petir biasa di kawasan latitud tengah. Oleh itu, voltan dalam saluran pelepasan yang tinggi.

api St. Elmo ini

Selain percikan dalam atmosfera terdapat pelepasan korona, yang, disebabkan oleh tradisi sejarah, dipanggil lampu St. Elmo. Ia kelihatan seperti berus atau rasuk bercahaya atas barangan mewah, seperti tiang layar kapal, menara, dan sebagainya. N. Dan untuk menonton fenomena ini hanya boleh berada dalam gelap. Punca kebakaran St. Elmo adalah untuk meningkatkan keamatan medan elektrik alam sekitar, misalnya, apabila menghampiri atau semasa ribut petir, ribut, ribut salji dan t. D.

Seperti pelepasan yang boleh menjadi agak mudah untuk mendapatkan di rumah. Malah, elektrik atmosfera dengan tangan mereka sendiri - ia adalah agak mudah. Sebagai contoh, anda boleh mengambil kira sweater beliau dan permulaan sintetik untuk membawa dia jarum. Dengan jarak tertentu pada hujungnya akan menunaikan yang dapat dilihat dengan baik dalam gelap.

bola api

Satu lagi manifestasi ribut - pelepasan gas, biasanya mempunyai bentuk sfera. Ia kira-kira bola api, yang merupakan fenomena semulajadi yang unik dan sangat jarang berlaku. Ahli-ahli sains masih tidak boleh datang bersama-sama dalam justifikasi teori yang mencukupi mengenai kewujudan fenomena ini. Tetapi sehingga 2012 tidak ada bukti dokumentari realiti bola kilat. Jadi kerana ia boleh, ia adalah satu lagi misteri atmosfera bumi, di mana masih menewaskan saintis.

faktor alam sekitar

Kita telah menyebut tentang kesan kilat pada pelbagai aktiviti manusia. elektrik atmosfera sebagai faktor alam sekitar adalah sesuatu yang amat penting, yang juga perlu berhenti. Dari perspektif pembangunan pelbagai sumber manusia diberikan kepadanya planet Bumi, persekitaran udara membolehkan beliau untuk mengekalkan kewujudan sebagai spesies.

Kehadiran medan elektrik di atmosfera mempunyai banyak kesan yang tidak menyenangkan untuk aktiviti manusia. Sesetengah daripada mereka adalah agak tidak berbahaya, tetapi banyak gejala membuat yang terbaik kejuruteraan fikiran untuk datang dengan cara yang berkesan untuk menenangkan kuasa-kuasa yang menggerunkan alam.

Kesihatan dan keselamatan

elektrik atmosfera dan perlindungan dari itu - isu yang paling penting yang perlu dibincangkan dalam konteks ekologi. Secara semula jadi, yang paling berbahaya - bunga api yang paling kuat seperti kilat. Dan ini bukan hanya terpakai kepada jenis tanah. Intracloud kilat mewakili satu ancaman kepada penerbangan awam dan tentera. Bagaimanapun, semua fenomena bit atmosfera adalah tertakluk untuk menutup pemantauan dan mencegah kerosakan. Mereka yang terlibat dalam perkhidmatan kejuruteraan khas di dalam pesawat, pembinaan kapal atau kilat perlindungan yang sama bangunan, stesen janakuasa dan sebagainya. N.

tenaga bebas

Akhirnya marilah kita kembali kepada persoalan tenaga hampir yang boleh menyediakan elektrik atmosfera. Tesla, tuan yang terkenal kilat, menghabiskan sejumlah besar penyelidikan untuk penggunaan praktikal fenomena semula jadi ini. Usaha beliau tidak sia-sia. jurutera moden mempatenkan kaedah yang berbeza pengeluaran tenaga yang berkaitan dengan hakikat bahawa terdapat medan elektrik yang kuat berhampiran permukaan bumi.

Satu contoh yang menarik adalah menegak dipasang litar dengan konduktor dibumikan, antara hujung atas dan bawah yang perbezaan potensi nampaknya disebabkan oleh kehadiran medan yang sama. Tenaga yang dihasilkan oleh mereka, boleh diekstrak untuk membentuk hujung atas pelepasan korona konduktor yang dikawal. Hasilnya, konduktor boleh disimpan semasa, dan dengan itu dengan mudah menyambung kepadanya pelanggan.

Oleh itu, elektrik atmosfera, walaupun ancaman aktiviti manusia biasa, dan juga membuka prospek yang besar untuk semua umat manusia tenaga hampir percuma.