Coronan purkaukset tai St. Elmon valot

... Suuri joukko antiikin Rooman sotilaita oli yökampanjassa. Ukkosta oli tulossa. Ja yhtäkkiä sateen sinertäviä valoja ilmestyi irrotuksen päälle. Se valaisi soturien keihäänkärjet. Näytti siltä, ​​että sotilaiden rautakeihät palavat palamatta!

Kukaan ei tiennyt hämmästyttävän ilmiön luonnetta noina päivinä, ja sotilaat päättivät, että tällainen keihään säteily merkitsee heidän voittoaan. Sitten tätä ilmiötä kutsuttiin Castorin ja Polluxin valoiksi - mytologisten kaksoissankarien jälkeen. Ja nimitettiin myöhemmin uudelleen Elman valot - nimellä Pyhän Elmon kirkko Italiassa, missä ne ilmestyivät.

Erityisen usein tällaisia ​​valoja havaittiin alusten mastoissa. Roomalainen filosofi ja kirjailija Lucius Seneca sanoi, että ukkosen aikana "tähdet näyttävät laskevan taivaalta ja laskeutuvan alusten mastoille". Tätä monien tarinoiden joukossa todisteet englantilaisen purjelaivan kapteenista ovat mielenkiintoisia.

Se tapahtui vuonna 1695 Välimerellä lähellä Baleaareja, ukkosmyrskyn aikana. Kapteeni käski myrskyn pelkäämällä purjeet laskeutua. Ja sitten merimiehet näkivät laivan eri paikoissa yli kolmekymmentä Elm-valoa. Suuren maston siipillä tuli tuli yli puoli metriä korkeaksi. Kapteeni lähetti merimiehen käskystä poistaa hänet. Yläkertaan hän huusi, että tulipalo räjähti kuin raketti raaka-aseesta. Hänet käskettiin poistamaan se yhdessä sääsuojuksen kanssa ja laskemaan se alas. Mutta heti kun merimies irrotti sääsuojuksen, tuli hyppäsi maston loppuun, josta sitä oli mahdotonta poistaa.

Vuonna 1902 Moravia-höyrylaivan merimiehet näkivät vieläkin vaikuttavamman kuvan. Kap Verden saarilta kapteeni Simpson kirjoitti laivan kalastuspäiväkirjaan: ”Salama välähti tunti meressä. Teräsköydet, maston yläosat, nokreyt, tavarapuomin kolkut - kaikki hehkui. Näytti siltä, ​​että tappien joka neljäs jalka näytti siltä, ​​että niissä oli valaistuja lamppuja, ja maston ja nocrayn päissä syttyivät kirkkaat valot. ” Hehkuun liittyi epätavallinen melu:

"Kuten lukemattomat cikikat, jotka asettuivat hetkessä, tai kuollut puu ja kuiva ruoho poltettiin paukulla ..."

St. Elmon valot ovat erilaisia. Ne tapahtuvat tasaisen hehkuksen muodossa erillisten vilkkuvien valojen, taskulamppujen muodossa. Joskus ne ovat niin samanlaisia ​​kuin liekit, että ne kiirehtivät sammumaan.

Humphrey, amerikkalainen meteorologi, joka tarkkaili Elman valoja karjatilallaan, todistaa: Tämä luonnonilmiö, joka ”muuttaa jokaisen härän tulisilla sarvilla olevaksi hirviöksi, antaa vaikutelman jotain yliluonnollista”. Tätä sanoo henkilö, joka asemansa perusteella ei pysty näyttämään olevan yllättynyt sellaisista asioista, mutta hänen pitäisi hyväksyä ne ilman tarpeettomia tunteita luottaen vain terveen järkeen.

Voimme turvallisesti sanoa, että huolimatta luonnontieteellisen maailmankatsomuksen hallitsemisesta - kaukana totta, vaikkakaan ei universaalisesta - on ihmisiä, jotka olisivät Humphreyn asemassa, näkevät jotain tulisissa härkäsarvista kohtuuttomana. Keskiajalta ei ole mitään sanottavaa: silloin he näkivät todennäköisesti saatanan machinaatioiden samoissa sarvissa.

Koronan purkaus, sähkökorona, tyyppi hehkutus, joka tapahtuu, kun yhden tai molempien elektrodien lähellä on sähkökentän voimakas epähomogeenisuus. Samanlaisia ​​kenttiä muodostuu elektrodoille, joiden pinnan kaarevuus on erittäin suuri (kärjet, ohuet johdot). Koronapurkauksessa näitä elektrodeja ympäröi tunnusomainen hehku, jota kutsutaan myös korona- tai koronakerrokseksi.

Koronan vieressä olevan elektronien välisen alueen, joka ei ole valoisa (”tumma”) alue, kutsutaan ulkoalueeksi. Kruunu näkyy usein korkeissa terävissä esineissä (Pyhän Elmon valot), voimajohtojen johtimien ympärillä jne.Koronan purkaus voi tapahtua erilaisilla kaasupaineilla purkausrakoissa, mutta se ilmenee selkeimmin paineissa, jotka eivät ole alle ilmakehän paineita.

Koronapurkauksen ilmeneminen selittyy ionivyövyllä. Kaasussa on aina useita ioneja ja elektroneja, jotka johtuvat satunnaisista syistä. Niiden lukumäärä on kuitenkin niin pieni, että kaasu ei käytännössä johda sähköä.

Riittävällä korkealla kenttävoimalla ionin kertymä kineettinen energia kahden törmäyksen välisessä raossa voi tulla riittäväksi neutraalin molekyylin ionisoimiseksi törmäyksen aikana. Seurauksena muodostuu uusi negatiivinen elektroni ja positiivisesti varautunut jäännös, ioni.

Neutraalin molekyylin kanssa törmäyksessä oleva vapaa elektroni halkaisee sen elektroniksi ja vapaaksi positiiviseksi ioniksi. Elektronit jatkuvaan törmäyksessä neutraalien molekyylien kanssa jakaa ne taas elektroneiksi ja vapaiksi positiivisiksi ioneiksi jne.

Tällaista ionisaatioprosessia kutsutaan iskemisionisaatioksi, ja työtä, joka on kuluttava elektronin irrottamiseksi atomista, kutsutaan ionisaatiotyöksi. Ionisointityö riippuu atomin rakenteesta ja on siten erilainen kaasuille.

Iskuionisaation vaikutuksesta muodostuneet elektronit ja ionit lisäävät varauksen määrää kaasussa, ja ne puolestaan ​​liikkuvat sähkökentän vaikutuksesta ja voivat tuottaa uusien atomien iskuionisaatiota. Siten prosessi vahvistaa itseään ja ionisaatio kaasussa saavuttaa nopeasti erittäin suuren arvon. Ilmiö on samanlainen kuin lumivyöry, joten tätä prosessia kutsuttiin ionivyöväksi.

Vedämme metallilankaa ab, jonka halkaisija on useita millimetrin kymmenesosia, kahdelle korkealle eristävälle tuelle ja liitämme sen generaattorin negatiiviseen napaan, joka tuottaa usean tuhannen voltin jännitteen. Otamme generaattorin toisen navan maahan. Saat eräänlaisen kondensaattorin, jonka vuoraus on huoneen lanka ja seinät, jotka tietysti kommunikoivat maan kanssa.

Tämän kondensaattorin kenttä on hyvin heterogeeninen ja sen jännitys ohuen langan lähellä on erittäin korkea. Nostamalla jännitettä asteittain ja tarkkailemalla johtoa pimeässä, voidaan huomata, että tietyllä jännitteellä langan lähelle ilmestyy heikko hehku (korona), joka peittää langan kaikilta sivuilta; Siihen kuuluu viseä ääni ja pieni särö.

Jos herkkä galvanometri on kytketty johtimen ja lähteen väliin, hehkuvuuden ollessa kyseessä, galvanometri näyttää huomattavan virran, joka virtaa generaattorista johtimien kautta langalle ja siitä huoneilman läpi seiniin, langan ja seinien välille, joka huoneessa muodostuu iskuionisaation vuoksi.

Siten ilman luminesenssi ja virran ulkonäkö osoittavat ilman voimakasta ionisaatiota sähkökentän vaikutuksesta. Koronapurkaus voi tapahtua paitsi johdon lähellä, myös kärjen lähellä ja yleensä lähellä kaikkia elektrodeja, joiden lähellä muodostuu erittäin vahva epähomogeeninen kenttä.

Koronan vastuuvapaus

Sähkökaasun puhdistus (sähköstaattiset saostimet). Savulla täytetystä astiasta tulee yhtäkkiä täysin läpinäkyvä, jos siihen syötetään sähkökoneeseen kytkettyjä teräviä metallielektrodeja ja kaikki kiinteät ja nestemäiset hiukkaset kerrotaan elektrodille. Kokeen selitys on seuraava: Heti kun kruunu sytyttää langan, putken sisällä oleva ilma ionisoituu voimakkaasti. Kaasu-ionit tarttuvat pölyhiukkasiin ja lataavat ne. Koska putken sisällä toimii vahva sähkökenttä, varautuneet pölyhiukkaset siirtyvät kentän vaikutuksesta elektrodien kohdalle, missä ne laskeutuvat.

Hiukkaslaskurit

Geiger-Muller-hiukkaslaskuri koostuu pienestä metallisylinteristä, joka on varustettu kalvolla peitetyllä ikkunalla ja ohuesta metallilangasta, joka on venytetty sylinterin akselia pitkin ja eristetty siitä.Mittari sisältyy piiriin, joka sisältää virtalähteen, jonka jännite on useita tuhansia volteja. Jännite valitaan tarvittavaksi koronapurkauksen esiintymiseksi mittarin sisällä.

Kun nopeasti liikkuva elektroni saapuu laskuriin, jälkimmäinen ionoi laskurin sisällä olevat kaasumolekyylit, mikä tekee koronan sytyttämiseksi tarvittavasta jännitteestä jonkin verran pienempi. Laskurissa tapahtuu purkaus, ja piiriin ilmestyy heikko lyhytaikainen virta. Sen havaitsemiseksi piiriin johdetaan erittäin suuri vastus (useita megaohmeja) ja herkkä sähkömittari kytketään rinnakkain sen kanssa. Jokaisella nopean elektronin osumalla laskurin sisällä, elektrometrin lehti taipuu.

Tällaiset laskurit mahdollistavat nopeiden elektronien paitsi rekisteröinnin myös yleensä kaikki varautuneet, nopeasti liikkuvat hiukkaset, jotka pystyvät tuottamaan ionisoinnin törmäyksillä. Nykyaikaiset laskurit havaitsevat helposti jopa yhden hiukkasen tunkeutumisen niihin ja antavat sen vuoksi täysin luotettavasti ja erittäin selkeästi nähdä, että alkuaineilla varustettuja hiukkasia todella esiintyy luonnossa.

Salamajohdin

Arvioidaan, että koko maapallon ilmakehässä tapahtuu samanaikaisesti noin 1800 ukkosta, jotka antavat keskimäärin noin 100 salamaa sekunnissa. Ja vaikka yksittäisen henkilön salamanisku on todennäköistä, on kuitenkin salama paljon haittaa. Riittää, kun todetaan, että tällä hetkellä noin puolet kaikista suurten voimalinjojen onnettomuuksista johtuu salamosta. Siksi suoja salamannopeasti on tärkeä tehtävä.

Lomonosov ja Franklin eivät vain selittäneet salaman sähköistä luonnetta, vaan myös kertoivat kuinka rakentaa salamaniskua suojaava salaman sauva. Salamatanko on pitkä vaijeri, jonka yläpää on teroitettu ja kiinnitetty suojatun rakennuksen korkeimman kohdan yläpuolelle. Langan alapää on kytketty metallilevyyn, ja levy on haudattu maahan maaperän veden tasolla.

Ukkosmyrskyn aikana maapallolle ilmestyy suuria indusoituja varauksia ja maan pinnalle ilmestyy suuri sähkökenttä. Sen jännitys on erittäin korkea lähellä teräviä johtimia, ja siksi koronapurkaus syttyy salamanvarren päässä. Seurauksena on, että indusoidut varaukset eivät kerry rakennukseen eikä salamaa tapahdu. Niissä tapauksissa, joissa salama esiintyy (ja tällaiset tapaukset ovat hyvin harvinaisia), se iskee salaman sauvaan ja lataukset menevät Maahan vahingoittamatta rakennusta.

Joissakin tapauksissa koronapurkaus salamanvarresta on niin voimakas, että kärkeen ilmestyy selvästi näkyvä hehku. Tällainen hehku esiintyy joskus lähellä muita teräviä esineitä, esimerkiksi laivamastojen, terävien puiden latvojen jne. Päissä. Tämä ilmiö havaittiin useita vuosisatoja sitten ja aiheutti taikauskoista kauhua merimiehille, jotka eivät ymmärtäneet sen todellista olemusta.