Ispuste Corone ili svjetla St. Elmo

... Veliki odred vojnika drevnog Rima bio je u noćnoj kampanji. Dolazila je grmljavina. I odjednom su se preko odreda pojavile stotine plavkastih svjetla. Upalila je koplja koplja ratnika. Činilo se da su željezna koplja vojnika gorjela bez paljenja!

Nitko nije znao prirodu zadivljujućeg fenomena tih dana, a vojnici su odlučili da takvo sjaj koplja svjedoči njihovoj pobjedi. Tada su ovaj fenomen nazvali svjetlima Castora i Polluxa - po mitološkim junacima blizancima. A kasnije su preimenovali svjetla Elma - naziv crkve svetog Elma u Italiji, gdje su se pojavili.

Posebno često takva su se svjetla opažala na jarbolima brodova. Rimski filozof i pisac Lucius Seneca rekao je da se tijekom grmljavine "zvijezde čini da se spuštaju s neba i spuštaju se na jarbole brodova." Među brojnim pričama o tome zanimljivi su dokazi kapetana engleskog jedrenjaka.

To se dogodilo 1695. godine, u Sredozemnom moru, u blizini Balearskih otoka, za vrijeme grmljavinske oluje. Bojeći se oluje, kapetan je naredio da se jedra spuste. A tada su mornari ugledali na raznim mjestima broda više od trideset svjetla Elma. Na krilu velikog jarbola vatra je dosegla visinu veću od pola metra. Kapetan je poslao mornara sa naredbom da ga ukloni. Silazeći gore, viknuo je da vatra viri poput rakete iz sirovog baruta. Naređeno mu je da je ukloni zajedno s metežom i sruši je. Ali čim je pomorac skinuo meteor, vatra je skočila na kraj jarbola, odakle ga je bilo nemoguće ukloniti.

Godine 1902. mornari parnog broda Moravia vidjeli su još impresivniju sliku. S otoka Zelenortskih Otoka, kapetan Simpson napisao je u brodski dnevnik: „Sat vremena je u moru bljesnula munja. Čelični konopi, vrhovi jarbola, nokreys, udarci nosača - sve je blistalo. Činilo se da su svake večeri od četiri metra na palicama bile upaljene svjetiljke, a na krajevima jarbola i nokreta upalila su se jaka svjetla. " Sjaj je pratio neobičan šum:

"Kao i bezbroj cikada nastanjenih u trenu, ili mrtvo drvo i suha trava spaljena s praskom ..."

Svjetla Svetog Elma su raznolika. Događaju se u obliku jednoličnog sjaja, u obliku zasebnih treperavih svjetala, baklji. Ponekad su toliko slični plamenu da žuri da se ugasi.

Humphrey, američki meteorolog, koji je promatrao Elminina svjetla na svom ranču, svjedoči: ovaj prirodni fenomen, „pretvaranje svakog bika u čudovište s vatrenim rogovima, stvara dojam nečeg natprirodnog“. To kaže osoba koja samim svojim položajem, čini se, ne može biti iznenađena takvim stvarima, već ih treba prihvatiti bez nepotrebnih emocija, oslanjajući se samo na zdrav razum.

Možemo sa sigurnošću reći da će sada, unatoč dominaciji - daleko od istinitog, iako ne i univerzalnog - prirodno-znanstvenog svjetonazora, biti ljudi koji bi, kad bi bili u položaju Humphreyja, vidjeli nešto u vatrenim rogovima bikova izvan razloga. O srednjem vijeku se nema što reći: tada bi, u istim rogovima, najvjerojatnije vidjeli Satanine mahinacije.

Koronski iscjedak, električna korona, vrsta žarnog pražnjenja koja nastaje kada postoji izražena nehomogenost električnog polja u blizini jedne ili obje elektrode. Slična polja nastaju na elektrodama s vrlo velikom zakrivljenošću površine (vrhovi, tanke žice). U koronskom pražnjenju, ove elektrode su okružene karakterističnim sjajem, koji se naziva i sloj korone ili korone.

Ne svjetleće ("tamno") područje međurektrodnog prostora uz koronu naziva se vanjska zona. Kruna se često pojavljuje na visokim šiljastim predmetima (svjetla sv. Elma), oko žica dalekovoda itd.Koronsko pražnjenje može se odvijati pri različitim pritiscima plina u praznini, ali se najjasnije očituje pri pritiscima koji nisu niži od atmosferskih.

Pojava koronskog pražnjenja objašnjava se ionskom lavinom. U plinu uvijek postoji niz iona i elektrona koji proizlaze iz slučajnih uzroka. Međutim, njihov je broj toliko mali da plin praktički ne provodi struju.

S dovoljno velikom poljskom snagom, kinetička energija akumulirana ionom u razmaku između dva sudara može postati dovoljna za ionizaciju neutralne molekule tijekom sudara. Kao rezultat, nastaje novi negativni elektron i pozitivno nabijeni ostatak, ion.

Slobodni elektron u koliziji s neutralnom molekulom dijeli ga na elektron i slobodni pozitivni ion. Elektroni nakon daljnjeg sudaranja s neutralnim molekulama ponovo ih dijele na elektrone i slobodne pozitivne ione itd.

Takav se postupak ionizacije naziva udarna ionizacija, a rad koji treba potrošiti da bi se odvojio jedan elektron od atoma naziva se ionizacijskim radom. Rad ionizacije ovisi o strukturi atoma i zato je različit za različite plinove.

Elektroni i ioni nastali pod djelovanjem udarne ionizacije povećavaju broj naboja u plinu, a oni zauzvrat dolaze u kretanje pod utjecajem električnog polja i mogu proizvesti udarnu ionizaciju novih atoma. Dakle, proces se ojačava, a ionizacija u plinu brzo doseže vrlo veliku vrijednost. Fenomen je sličan snježnoj lavini, pa je taj postupak nazvan ionskom lavinom.

Vučimo metalnu žicu ab promjera nekoliko desetina milimetra na dva visoka izolacijska potpornja i spajamo je na negativni pol generatora, koji proizvodi napon od nekoliko tisuća volti. Odvedemo drugi pol generatora na Zemlju. Dobit ćete svojevrsni kondenzator, čija je obloga žica i zidovi prostorije, koji, naravno, komuniciraju sa Zemljom.

Polje u ovom kondenzatoru je vrlo heterogeno, a njegova napetost blizu tanke žice vrlo je velika. Postepeno povećavajući napon i promatrajući žicu u mraku, može se primijetiti da se s određenim naponom pojavljuje slab sjaj (korona) u blizini žice, koji pokriva žicu sa svih strana; popraćen je šištanjem i laganim pucketanjem.

Ako je osjetljivi galvanometar spojen između žice i izvora, tada pojavom sjaja galvanometar pokazuje primjetnu struju koja teče od generatora kroz žice do žice i iz njega kroz sobni zrak do zidova, između žice i zidova prenosi se ioni formirani u prostoriji zbog udarne ionizacije.

Dakle, luminiscencija zraka i pojava struje ukazuju na snažnu ionizaciju zraka pod utjecajem električnog polja. Koronski iscjedak može se pojaviti ne samo u blizini žice, već i u blizini vrha i općenito u blizini bilo kakvih elektroda kraj kojih se formira vrlo snažno nehomogeno polje.

Koronski iscjedak

Električno čišćenje plina (elektrostatički taložnici). Posuda napunjena dimom odjednom postaje potpuno prozirna ako se u nju ubace oštre metalne elektrode spojene na električni stroj, a na elektrodi se talože sve krute i tekuće čestice. Objašnjenje eksperimenta je sljedeće: čim se vijenac zapali žicom, zrak unutar cijevi je snažno ioniziran. Pioni ioni prianjaju na čestice prašine i pune ih. Budući da unutar cijevi djeluje snažno električno polje, napunjene čestice prašine pod djelovanjem polja prelaze na elektrode gdje se talože.

Brojači čestica

Brojač čestica Geiger-Muller sastoji se od malog metalnog cilindra opremljenog prozorom prekrivenim folijom i tankom metalnom žicom koja se protezala duž osi cilindra i izolirana od njega.Brojilo je uključeno u krug koji sadrži izvor struje čiji je napon jednak nekoliko tisuća volti. Napon je odabran potreban za pojavu koronskog pražnjenja unutar brojila.

Kad brzo pokretni elektron ulazi u brojač, on ionizira molekule plina unutar brojača, što čini napon potreban za paljenje korone nešto nižim. U brojaču se pojavi pražnjenje, a u krugu se pojavljuje slaba kratkotrajna struja. Da bi se otkrio, u krug se uvodi vrlo veliki otpor (nekoliko megaohmi) i paralelno s njim je povezan osjetljivi elektrometar. Pri svakom udaru brzog elektrona u brojač, krilo elektrometara savijat će se.

Takvi brojači omogućuju registraciju ne samo brzih elektrona, već i općenito bilo kojih nabijenih čestica koje se brzo kreću, sposobne proizvesti ionizaciju sudarima. Moderni šalteri lako otkrivaju ulazak čak i jedne čestice u njih i stoga omogućuju s punom pouzdanošću i vrlo velikom jasnoćom uvidjeti da elementarno nabijene čestice zaista postoje u prirodi.

Provodnik groma

Procjenjuje se da se u atmosferi cijelog svijeta istovremeno događa oko 1800 grmljavina koje daju prosječno oko 100 munje u sekundi. I premda je vjerojatnost udara munje pojedine osobe zanemariva, ipak munje čine mnogo štete. Dovoljno je napomenuti da trenutno oko polovice svih nesreća u velikim dalekovodima prouzrokuju munje. Stoga je zaštita od munje važan zadatak.

Lomonosov i Franklin ne samo da su objasnili električnu prirodu munje, već su i naznačili kako izgraditi gromobrane koji štite od udara groma. Gromobran je dugačka žica, čiji je gornji kraj izoštren i fiksiran iznad najviše točke zaštićene zgrade. Donji kraj žice spojen je s metalnim limom, a lim je zakopan u Zemlji na razini vode u tlu.

Tijekom grmljavinske oluje na Zemlji se pojavljuju veliki inducirani naboji, a na površini Zemlje pojavljuje se veliko električno polje. Napetost mu je vrlo velika u blizini oštrih vodiča, pa se na kraju gromobrana zapali koronski iscjedak. Kao rezultat, inducirani naboji ne mogu se akumulirati na zgradi i ne nastaju munje. U onim slučajevima kada se dogodi munja (a takvi su slučajevi vrlo rijetki), ona pogodi gromobrane i naboji idu na Zemlju, a da pritom ne oštete zgradu.

U nekim slučajevima koronski iscjedak iz gromobrana je toliko jak da se na vrhu pojavljuje jasno vidljiv sjaj. Takav sjaj se ponekad pojavljuje u blizini drugih šiljastih predmeta, na primjer, na krajevima jarbola, oštrim krošnjama itd. Taj je fenomen uočen prije nekoliko stoljeća i izazvao je praznovjeran užas mornara koji nisu shvatili njegovu pravu suštinu.