Quina és l'electricitat atmosfèrica?

La ciència moderna té una quantitat relativament gran de coneixement sobre l'atmosfera de la Terra i la varietat de processos que tenen lloc en ella. Semblaria que tot això ha de ser ben estudiada i meticulosament modelatge laboratoris científics favorits. No obstant això, en la realitat resulta que fins al moment no hi ha una imatge clara i no ambigua de fenòmens com ara l'electricitat atmosfèrica. Per contra, hi ha diversos models, cadascun dels quals té els seus avantatges i desavantatges.

Una mica d'història

L'home de peu en els orígens de la investigació científica i confirmar l'existència real d'aquest fenomen és l'ideòleg de fama mundial dels Estats Units convertint-- Benjamin Franklin. De fet, l'electricitat atmosfèrica com un fenomen físic estava davant d'ell en l'etapa de càlculs hipotètics. Un dels fundadors d'Amèrica, el primer a mostrar la seva presència en l'aire, i també explica les raons de l'ocurrència d'un llamp. El més entretingut en aquesta història - el fet que Franklin va utilitzar un estel per provar amb un filferro afilat especial en ell.

Recollint d'aquesta manera l'electricitat, es va posar una espurna, l'obertura de la planta clau en l'esquema més simple. Una manera senzilla de provar l'existència de les partícules carregades a l'atmosfera, però, no resta valor als mèrits d'aquest gran polític i un científic en l'obertura sota consideració aquí els fenòmens de la natura. En el futur, els físics de tot el món van començar a confirmar els resultats obtinguts propis experiments d'aquest tipus.

Quina és l'electricitat atmosfèrica?

Aquesta combinació de diversos processos causats per la presència de partícules carregades en l'aire que envolta la terra. Els científics han examinat aquest fenomen, el camp elèctric de l'atmosfera, la seva intensitat, els corrents que existeixen en aquest sentit, les càrregues d'espai i molts altres aspectes. Per exemple, el clima, els factors ambientals, l'impacte en diferents sectors de l'activitat humana antropològica: l'aviació, la indústria, l'agricultura, etc ..

analogia física convenient

El nostre planeta està en una aproximació molt aspra és un gran condensador esfèric. Aquest és un dispositiu simple que es pot estalviar electricitat. Com elèctrodes de condensador gegants poden considerar superfície ionosfera i la terra mateixa. En aquest cas, l'aire actua com un aïllant que, en condicions normals, té molt baixa conductivitat elèctrica. La superfície de la Terra està carregada negativament i la ionosfera - positiva.

Com que entre les plaques d'un condensador convencional, es forma un camp elèctric que té un característiques absolutament úniques. Per exemple, la seva intensitat és màxima a la superfície, disminuint exponencialment en augmentar l'altitud. Per cert, ia 10 quilòmetres d'altura sobre el nivell del mar, el seu valor és 30 vegades menor. Aquest camp genera a terra i els efectes de la diversitat, units sota el nom general de "l'electricitat atmosfèrica."

Aquest és un dels més comuns en els models científics moderns món. Es diu la teoria de Wilson. També hi ha una hipòtesi presentada pel científic soviètic Frenkel, segons el qual la ionosfera no juga cap paper significatiu en la creació d'un camp elèctric. Es creu que es forma principalment per la interacció de la superfície i els núvols de la Terra, així com la seva polarització.

generador naturals

Però si tornar al model de condensador, que no només ofereix una bona analogia, però és teòricament possible crear fonts d'energia pràcticament lliure, l'electricitat atmosfèrica només es manifesta en diversos processos bàsics. Considerem el més important.

La primera és l'anomenada corrent de fuga. Com per al condensador convencional és efectes paràsits que redueixen la seva eficàcia en el manteniment de la càrrega. Si l'atmosfera està corrents convectius formades, per exemple, zones, huracans i tempestes. El seu poder arriba a desenes de milers de amperes, i, malgrat això, la diferència de potencial entre la superfície terrestre i la ionosfera no està experimentant canvis significatius, mantenint, per descomptat, la intensitat de camp. B, que comprèn un circuit condensador, és possible només si el generador addicional.

Seguint la lògica, cal suposar l'existència d'alguna cosa similar en el cas de l'atmosfera de la Terra. De fet, una font d'aquest poder està disponible. Aquest camp magnètic del nostre planeta, que gira juntament amb ell en un corrent de la llum del sol crea un generador de gran abast. Per cert, hi ha la idea d'utilitzar la seva energia, el ciclisme és simplement atmosfèrica electricitat. Lliure de l'energia - és increïblement poderós estímul per al desenvolupament del pensament científic en tots els camps de l'activitat humana. No escatimat aquesta tendència i la física dels fenòmens atmosfèrics. Però això - una mica més tard.

tempestes elèctriques

El següent procés interessant i important que passa a l'atmosfera - és de descàrrega de gas espurna tempestes d'acompanyament. A mesura que els corrents convectius, aquest fenomen parasitària en termes del model de condensador del camp elèctric generat entre la superfície terrestre i la ionosfera. I això, per desgràcia, no es limita als efectes negatius dels fenòmens de descàrrega a la atmosfera. Cal assenyalar raig perill per als objectes de terra de l'activitat humana, incloent els efectes devastadors dels cops i les càrregues tèrmiques que acompanyen aquest fenomen terrible.

llampec

L'evidència de la naturalesa elèctrica del llamp, tan elegantment demostrat Franklin, forma una pregunta natural. El més probable és que encara preocupat contemporanis fundadors pare. D'aquesta manera, l'electricitat atmosfèrica - és una tensió alta o baixa?

Segons el model de condensador ja s'ha esmentat, la diferència de potencial entre els elèctrodes ha de formar un camp elèctric escala planetària. De fet, la superfície de la terra amb càrrega negativa en un costat i amb càrrega positiva ionosfera forma gran intensitat de camp. fenòmens elèctrics en els núvols creen enorme càrrega d'espai just a l'atmosfera inferior. Per tant, la intensitat de camp en la superfície de la terra és molt més gran que, per exemple, a una altitud de 10 km.

Òbviament, la intensitat del camp elèctric genera un potent corrents de descàrrega que observador inexpert pot veure durant una tempesta elèctrica comuna en les latituds mitjanes. Per tant, la tensió al canal de descàrrega és alta.

foc de Santelmo

A més d'espurna a l'atmosfera hi ha una descàrrega de corona, la qual, a causa de la tradició històrica, es diu les llums de Sant Elm. S'assembla a un raspall o rajos lluminosos en articles de gamma alta, com els pals de vaixells, torres, i així successivament. N. I per veure aquest fenomen només pot estar en la foscor. La causa dels incendis de St Elmo és augmentar la intensitat del camp elèctric del medi ambient, per exemple, quan s'aproximi o durant una tempesta, tempesta, tempestes de neu i t. D.

una descàrrega d'aquest tipus pot ser bastant fàcil d'aconseguir a casa. De fet, l'electricitat atmosfèrica amb les seves pròpies mans - és bastant simple. Per exemple, pot treure el suèter i començament sintètica que li portés una agulla. Amb certa distància en la seva punta es descarrega que es pot observar bé en completa foscor.

bola de foc

Una altra manifestació tempestuós - descàrrega de gas, generalment té una forma esfèrica. Es tracta d' una bola de foc, que és un fenomen natural únic i molt rar. Els científics encara no poden reunir-se en una justificació teòrica adequada de l'existència d'aquest fenomen. No obstant això, fins a 2012 no hi havia cap evidència documental de la realitat dels llamps en bola. Sigui com sigui, és un altre misteri de l'atmosfera de la terra, sobre la qual encara va vèncer científics.

factor ambiental

Ja hem esmentat sobre l'impacte d'un llamp en una varietat d'activitats humanes. L'electricitat atmosfèrica com un factor ambiental és un punt molt important, que també ha de parar. Des de la perspectiva del desenvolupament d'una varietat de recursos humans que li va proporcionar el planeta Terra, el medi ambient d'aire li permet mantenir l'existència com a espècie.

La presència de camps elèctrics en l'atmosfera té moltes conseqüències desagradables per a les activitats humanes. Alguns d'ells són bastant inofensius, però molts dels símptomes fan les millors ments d'enginyeria per trobar maneres eficaces per apaivagar les formidables forces de la natura.

Salut i seguretat

L'electricitat atmosfèrica i la protecció d'ella - la qüestió més important que ha de ser discutit en el context de l'ecologia. Naturalment, els més perillosos - les espurnes més poderosos com el llamp. I això no només s'aplica a les varietats de terra. Intracloud raig representa una amenaça per a l'aviació civil i militar. De totes maneres, tots els fenòmens bits atmosfèrica estan subjectes a una estreta vigilància i evitar possibles danys. Es dediquen a serveis especials d'enginyeria en el mateix avió, la construcció naval o rajos protecció d'edificis, centrals elèctriques i així successivament. N.

L'energia lliure

Finalment, tornem a la qüestió de l'energia virtualment lliure que pot proporcionar electricitat atmosfèrica. Tesla, el famós mestre de llamps, va passar una enorme quantitat d'investigació per a l'ús pràctic d'aquest fenomen natural. Els seus esforços no van ser en va. enginyers moderns patentar diferents mètodes de producció d'energia en relació amb el fet que hi ha un fort camp elèctric prop de la superfície de la terra.

Un exemple notable es munta verticalment circuit amb un conductor posat a terra, entre els extrems superior i inferior dels quals una diferència de potencial apareix a causa de la presència del mateix camp. L'energia produïda per ells, es pot extreure per formar l'extrem superior de la descàrrega de corona conductor controlat. Com a resultat, el conductor pot mantenir actual, i per tant es connecten fàcilment als clients de TI.

D'aquesta manera, l'electricitat atmosfèrica, tot i l'amenaça d'una activitat humana normal, i també obre grans perspectives per a tota la humanitat l'energia virtualment lliure.