Корона изхвърля или светлините на Сейнт Елмо

... Голям отряд войници от Древен Рим беше на нощна кампания. Настъпваше гръмотевична буря. И изведнъж над четата се появиха стотици синкави светлини. Той освети копията на копията на воините. Изглеждаше, че железните копия на войниците горят без да горят!

Никой не знаеше природата на удивителното явление в онези дни и войниците решиха, че такова излъчване на копията предвещава тяхната победа. Тогава този феномен се е наричал светлините на Кастор и Полукс - след митологичните герои-близнаци. А по-късно преименували светлините на Елма - името на църквата Свети Елмо в Италия, където се появили.

Особено често такива светлини са наблюдавани на мачтите на корабите. Римският философ и писател Луций Сенека каза, че по време на гръмотевична буря „звездите сякаш се спускат от небето и кацат върху мачтите на корабите“. Сред многото истории за това са интересни доказателствата за капитана на английски ветроход.

Това се случи през 1695 г. в Средиземно море, близо до Балеарските острови, по време на гръмотевична буря. Страхувайки се от бурята, капитанът заповяда да се спуснат платната. И тогава моряците видяха на различни места на кораба повече от тридесет светлини на бряст. На лопатка на голяма мачта огънят достигна повече от половин метър височина. Капитанът изпрати моряк със заповед да го отстрани. Отивайки горе, той извика, че огънят изсъска като ракета от суров прах. Заповядано му е да го премахне заедно с метеорологична лопатка и да го свали. Но щом морякът премахна метеорологичната лопатка, огънят скочи до края на мачтата, откъдето беше невъзможно да се премахне.

През 1902 г. моряците на парахода „Моравия“ виждат още по-впечатляваща картина. От островите Кабо Верде капитан Симпсън пише в бордовия дневник на кораба: „Светкавица мига за час в морето. Стоманени въжета, върхове на мачтата, нокрейс, товарни стрели чукат - всичко свети. Изглежда, че на всеки четири крака върху дюбелите изглеждаше, че те са запалили лампи, а в краищата на мачтите и нокрите светят ярки светлини. " Сиянието беше придружено от необичаен шум:

„Като безброй цикади, заселени набързо, или мъртва дървесина и суха трева, изгорена с удар…“

Светлините на Сейнт Елмо са разнообразни. Те се случват под формата на равномерно сияние, под формата на отделни трептящи светлини, факли. Понякога те са толкова подобни на пламъците, че бързат да гасят.

Хъмфри, американски метеоролог, който наблюдава светлините на Елма на ранчото си, свидетелства: този природен феномен, „превръщайки всеки бик в чудовище с огнени рога, създава впечатление за нещо свръхестествено“. Това казва човек, който по самата си позиция не е способен да изглежда учуден от подобни неща, но трябва да ги приеме без излишни емоции, разчитайки само на здравия разум.

Спокойно можем да кажем, че сега, въпреки господството - далеч от истинното, макар и не универсално - на естествения научен светоглед, ще има хора, които, ако бяха в положението на Хъмфри, щяха да видят нещо в огнените бикови рогове извън разума. За Средновековието няма какво да се каже: тогава в същите рога най-вероятно биха видели машинациите на Сатана.

Корона разряд, електрическа коронавид на светещ разряд, който възниква, когато има изразена нехомогенност на електрическото поле в близост до един или и двата електрода. Подобни полета се образуват при електроди с много голяма кривина на повърхността (връхчета, тънки проводници). При разряда в Корона, тези електроди са заобиколени от характерно сияние, наричано още корона или корона.

Несветещият („тъмен“) участък на междуелектродното пространство, съседно на короната, се нарича външна зона. Короната често се появява на високи заострени предмети (светлините на Св. Елмо), около проводници на електропроводи и др.Коронният разряд може да се осъществява при различни налягания на газ в празнината, но той се проявява най-ясно при налягания, не по-ниски от атмосферните.

Появата на коронарен разряд се обяснява с йонна лавина. Винаги има редица йони и електрони в газ, възникващи от случайни причини. Броят им обаче е толкова малък, че газът на практика не води електричество.

При достатъчно висока сила на полето кинетичната енергия, натрупана от йона в пролуката между двата сблъсъка, може да стане достатъчна за йонизиране на неутралната молекула по време на сблъсъка. В резултат на това се образуват нов отрицателен електрон и положително зареден остатък, йон.

Свободен електрон в сблъсък с неутрална молекула го разделя на електрон и свободен положителен йон. Електроните при допълнителен сблъсък с неутрални молекули отново ги разделят на електрони и свободни положителни йони и др.

Такъв процес на йонизация се нарича ударна йонизация и работата, която трябва да бъде похарчена, за да се отдели електрон от атом, се нарича йонизационна работа. Работата на йонизацията зависи от структурата на атома и следователно е различна за различните газове.

Електроните и йони, образувани под въздействието на ударната йонизация, увеличават броя на зарядите в газа, а от своя страна те влизат в движение под въздействието на електрическо поле и могат да произведат ударна йонизация на нови атоми. Така процесът се засилва и йонизацията в газа бързо достига много голяма стойност. Явлението е подобно на снежна лавина, поради което този процес беше наречен йонна лавина.

Издърпваме метална тел ab с диаметър няколко десети от милиметъра върху две високи изолационни опори и я свързваме към отрицателния полюс на генератора, който произвежда напрежение от няколко хиляди волта. Извеждаме втория полюс на генератора към Земята. Ще получите един вид кондензатор, чиято облицовка е жицата и стените на стаята, които, разбира се, общуват със Земята.

Полето в този кондензатор е много хетерогенно и напрежението му близо до тънка тел е много голямо. Увеличавайки напрежението постепенно и наблюдавайки проводника в тъмното, човек може да забележи, че с определено напрежение близо до жицата се появява слабо сияние (корона), покриващо жицата от всички страни; тя е придружена от съскащ звук и леко тракане.

Ако между жицата и източника е свързан чувствителен галванометър, тогава с появата на сиянието, галванометърът показва забележим ток, протичащ от генератора през проводниците към жицата и от него през стайния въздух към стените, между жицата и стените се прехвърля от йони, образувани в помещението поради ударна йонизация.

По този начин сиянието на въздуха и появата на ток показва силна йонизация на въздуха под въздействието на електрическо поле. Коронарен разряд може да възникне не само в близост до жицата, но и в близост до върха и като цяло близо до всички електроди, близо до които се образува много силно нехомогенно поле.

Корона разряд

Електрическо почистване на газ (електростатични утаители). Съд, напълнен с дим, изведнъж става напълно прозрачен, ако в него се въведат остри метални електроди, свързани с електрическа машина, и всички твърди и течни частици се отлагат върху електродите. Обяснението на експеримента е следното: веднага щом короната се запали от жицата, въздухът вътре в тръбата е силно йонизиран. Газовите йони се прилепват към праховите частици и ги зареждат. Тъй като силно електрическо поле действа вътре в тръбата, заредените прахови частици се движат под действието на полето към електродите, където се утаяват.

Броячи на частици

Броячът на частици Geiger-Muller се състои от малък метален цилиндър, оборудван с прозорец, покрит с фолио, и тънка метална тел, опъната по оста на цилиндъра и изолирана от него.Глюкомерът е включен във верига, съдържаща източник на ток, чието напрежение е равно на няколко хиляди волта. Напрежението е избрано необходимо за появата на коронарен разряд вътре в електромера.

Когато бързо движещ се електрон навлиза в брояча, последният йонизира газовите молекули вътре в брояча, което прави напрежението, необходимо за възпламеняване на короната, малко по-ниско. В брояча се появява разряд и в схемата се появява слаб краткотраен ток. За да го откриете, във веригата се въвежда много голямо съпротивление (няколко мегаома) и паралелно с него е свързан чувствителен електрометър. При всяко попадение на бърз електрон вътре в брояча, листото на електромера ще бъде огънато.

Такива броячи позволяват да се регистрират не само бързи електрони, но и като цяло всякакви заредени, бързо движещи се частици, способни да произвеждат йонизация при сблъсъци. Съвременните броячи лесно откриват попадането на дори една частица в тях и поради това правят възможно с пълна надеждност и много голяма яснота да се види, че елементарно заредени частици наистина съществуват в природата.

Светкавичен проводник

Изчислено е, че в атмосферата на цялото земно кълбо се появяват едновременно около 1800 гръмотевични бури, които дават средно около 100 мълнии в секунда. И въпреки че вероятността от удар на мълния на отделен човек е незначителна, все пак мълнията прави много вреда. Достатъчно е да се посочи, че в момента около половината от всички произшествия в големи електропроводи са причинени от мълнии. Следователно защитата срещу мълнии е важна задача.

Ломоносов и Франклин не само обясниха електрическата природа на мълнията, но и посочиха как да се изгради гръмоотвод, който предпазва от удари на мълния. Гръмоотводът е дълъг проводник, горният край на който е заточен и фиксиран над най-високата точка на защитената сграда. Долният край на жицата е свързан с метален лист, а листът е погребан в Земята на нивото на почвената вода.

По време на гръмотевична буря на Земята се появяват големи индуцирани заряди и на повърхността на Земята се появява голямо електрическо поле. Напрежението му е много високо в близост до остри проводници и затова в края на гръмоотвода се възпламенява корона. В резултат на това индуцираните заряди не могат да се натрупват върху сградата и не се появяват мълнии. В случаите, когато се появяват мълнии (и такива случаи са много редки), тя удря мълниеносен и зарядите отиват на Земята, без да навредят на сградата.

В някои случаи коронното изпускане от мълния е толкова силно, че на върха се появява ясно видимо сияние. Подобно сияние понякога се появява в близост до други заострени предмети, например в краищата на корабните мачти, остри върхове и др. Това явление беше забелязано преди няколко века и предизвика суеверен ужас за моряците, които не разбраха истинската му същност.