Що є іскровий розряд. Іскровий розряд

Іскровий розряд. При досить великій напруженості поля близько 3 МВм між електродами з'являється електрична іскра, що має вигляд звивистого каналу, що яскраво світиться, з'єднує обидва електроди.

Газ поблизу іскри нагрівається до високої температуриі раптово розширюється, чому виникають звукові хвилі, і ми чуємо характерний тріск. Описана форма газового розряду має назву іскрового розрядуабо іскрового пробою газу. При настанні іскрового розряду газ раптово втрачає свої діелектричні властивості і стає добрим провідником.

Напруженість поля, за якої настає іскровою пробою газу, має різне значенняу різних газів і залежить від їхнього стану тиску, температури. Чим більша відстаньміж електродами, тим більше напруга між ними необхідне настання іскрового пробою газу. Ця напруга називається напругою пробою.

Знаючи, як залежить напруга пробою від відстані між електродами будь-якої певної форми, можна виміряти невідому напругу максимальної довжині іскри. На цьому засновано пристрій іскрового вольтметра для грубої напруги. Він складається з двох металевих куль, закріплених на стійках 1 і 2, 2 стійка з кулею може наближатися або віддалятися від першої за допомогою гвинта. Кулі приєднують до джерела струму, напруга якого потрібно виміряти, і зближують до появи іскри.

Вимірюючи відстань за допомогою шкали на підставці, можна дати грубу оцінку напрузі по довжині іскри приклад при діаметрі кулі 5 см і відстані 0,5 см напруга пробою дорівнює 17,5 кВ, а при відстані 5 см 100 кВ. Виникнення пробою пояснюється в газі завжди є кілька іонів і електронів, що виникають від випадкових причин. Однак, кількість їх настільки мала, що газ практично не веде електрики. При досить велику напруженість поля кінетична енергія, накопичена іоном у проміжку між двома суударениями, може стати достатньою, щоб іонізувати нейтральну молекулу при зіткненні.

В результаті утворюється новий негативний електрон та позитивно заряджений залишок іон. Вільний електрон 1 при зіткненні з нейтральною молекулою розщеплює її на електрон 2 і позитивний вільний іон. Електрони 1 і 2 при подальшому зіткненні з нейтральними молекулами знову розщеплює їх на електрони 3 і 4 і вільні позитивні іони, і т.д. Такий процес іонізації називають ударною іонізацією, а роботу, яку потрібно витратити, щоб зробити відривання електрона від атома роботою іонізації.

Робота іонізації залежить від будови атома і тому різна для різних газів. Електрони та іони, що утворилися під впливом ударної іонізації, збільшує кількість зарядів у газі, причому у свою чергу вони починають рухатися під дією електричного поляі можуть зробити ударну іонізацію нових атомів.

Таким чином, процес посилює сам себе, і іонізація в газі швидко сягає дуже великої величини. Явище аналогічне сніговій лавиніТому цей процес був названий іонною лавиною. Утворення іонної лавини є процес іскрового пробою, бо мінімальна напруга, у якому виникає іонна лавина, є напруга пробою. Таким чином, при іскровому пробої причина іонізації газу полягає в руйнуванні атомів і молекул при зіткненнях з іонами ударна іонізація. 2.2.3. Електрична дуга Якщо після запалення позовного розряду поступово зменшать опір ланцюга, то сила струму в істрі збільшуватиметься.

Коли опір ланцюга стане досить малим, виникає нова формагазового розряду, що називається дуговим розрядом. При цьому сила струму різко збільшується, а напруга на розрядному проміжку зменшується до кількох вольт. Це свідчить, що у розряді виникають нові процеси, які повідомляють газу дуже велику провідність.

В даний час електричну дугу найчастіше одержують між спеціальними вугільними електродами. Найбільш гарячим місцем дуги є поглиблення, що утворюється на позитивному електроді і називається кратером дуги. Його температура дорівнює 4000 К, а при тиску 20 атм перевищує 7000 К. Дуговий розряд виникає у всіх випадках, коли внаслідок розігрівання катода основною причиною іонізації газу стає термоелектронна емісія. Наприклад, у тліючому розряді позитивні іони, що бомбардують катод, не тільки викликають вторинну емісію електронів, а й нагрівають катод.

Тому, якщо збільшувати силу струму в розряді, що тліє, то температура катода збільшується, і коли вона досягає такої величини, що починається помітна термоелектронна емісія, тліючий розряд переходить в дуговий. При цьому зникає й катодне падіння потенціалу. Електрична дуга є потужним джереломсвітла та широко застосовується в проекційних, прожекторних та інших установках. Витратна нею питома потужність менша, ніж у ламп розжарювання.

Як джерела світла використовують також дугові лампи високого тиску. Запалювання дуги проводиться розрядом джерела високої напруги з допомогою третього електрода. Внаслідок високої температури дуги її застосовують для зварювання та різання металів. Автоелектронні дуги з ртутним катодом застосовують для випрямлення змінного струму. 2.2.4. Коронний розряд Розряд, який отримав таку назву, спостерігається при порівняно високих тискахгазів у сильно неоднорідному полі. Для отримання значної неоднорідності поля електроди повинні мати дуже неоднакову поверхню, тобто один дуже велику, інший дуже малу.

Лінії напруженості електричного поля згущуються в міру наближення до дроту, отже, напруженість поля біля дроту має найбільше значення. Коли вона досягає приблизно 3106 Вм, між дротом і циліндром запалюється розряд і ланцюга з'являється струм. При цьому біля дроту виникає свічення, що має вигляд оболонки або корони, що оточує дріт, звідки і походить назва розряду.

Коронний розряд виникає як при негативному потенціалі на дроті негативна корона, так і при позитивному позитивна корона, а також при змінному напрузі між дротом та циліндром. При збільшенні напруги між дротом і циліндром зростає струм у коронному розряді. При цьому збільшується товщина шару корони, що світиться. Процеси всередині корони зводяться до наступного, якщо дріт заряджений негативно, то після досягнення напруженості пробою біля поверхні дроту зароджуються електронні лавини, які поширюються від дроту до циліндра.

У разі позитивної корони електронні лавини зароджуються на зовнішній поверхні корони і рухаються до дроту. Коронний розряд виникає не лише біля дротів, а й біля будь-яких провідників із малою поверхнею. Корона виникає також у природі під впливом атмосферного електричного поля та з'являється на верхівках дерев, корабельних щоглів тощо. 3.

Кінець роботи -

Ця тема належить розділу:

Електричний струм у неметаллах

До електролітів відносять, наприклад, розчини солей, кислот та лугів. Електролітами також є у ряді випадків розплави будь-яких речовин або. Електроліз - виділення речовини на електродах при проходженні через розчин електроліт електричного струму. Закони.

Якщо вам потрібно додатковий матеріална цю тему, або Ви не знайшли те, що шукали, рекомендуємо скористатися пошуком по нашій базі робіт:

Що робитимемо з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним для Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:

Іскровий розряд,іскра, одна з форм електричного розряду у газах; виникає зазвичай при тисках атмосферного порядку і супроводжується характерним звуковим ефектом - «тріском» іскри. У природних умовІ. н. найчастіше спостерігається у вигляді блискавки . І. н. у власному значенні цього терміна відбувається, якщо потужність джерела енергії, що живить його, недостатня для підтримки стаціонарного дугового розряду або тліючого розряду . У цьому випадку одночасно з різким зростанням розрядного струму напруга на розрядному проміжку протягом дуже короткого часу (від кілька мксекдо кількох сотень мксек) падає нижче напруги згасання І. р., що призводить до припинення розряду. Потім різниця потенціалів між електродами знову зростає, досягає напруги запалення І. н. та процес повторюється. В інших випадках, коли потужність джерела енергії досить велика, також спостерігається вся сукупність явищ, характерних для І. р., але є лише перехідним процесом, що веде до встановлення розряду іншого типу - найчастіше дугового.

І. н. є пучок яскравих, швидко зникаючих або змінюють один одного ниткоподібних, часто сильно розгалужених смужок - іскрових каналів. Ці канали заповнені плазмою, до складу якої в потужному І. н. входять не тільки іони вихідного газу, а й іони речовини електродів, що інтенсивно випаровується під дією розряду. Механізм формування іскрових каналів (і, отже, виникнення І. р.) пояснюється стримерною теорією електричного пробою газів. Згідно з цією теорією, з електронних лавин, що виникають в електричному полі розрядного проміжку, за певних умов утворюються стримери - тонкі розгалужені канали, що тьмяно світяться, містять іонізовані атоми газу і відщеплені від них вільні електрони. Стримери, подовжуючись, перекривають розрядний проміжок і з'єднують електроди безперервними нитками, що проводять. Перетворення стримерів на іскрові канали, що відбувається потім, супроводжується різким зростанням сили струму і кількості енергії, що виділяється в них. Кожен канал швидко розширюється, у ньому стрибкоподібно підвищується тиск, внаслідок чого на його межах виникає ударна хвиля . Сукупність ударних хвиль від іскрових каналів, що розширюються, породжує звук, сприйманий як «тріск» іскри (у разі блискавки - грім).

Величини, що характеризують І. н. (напруга запалювання, напруга згасання, максимальна сила струму, тривалість), можуть змінюватися в широких межах залежно від параметрів розрядного ланцюга, величини розрядного проміжку, геометрії електродів, тиску газу і т. д. досить велике. Градієнт напруги в іскрі знижується від кількох десятків кв/сму момент пробою до 100 в/смчерез кілька мікросекунд. Максимальна силаструму в потужному І. н. може досягати значень порядку кількох сотень ка.

Особливий виглядІ. н. - ковзний І. р., що виникає вздовж поверхні поділу газу та твердого діелектрика, поміщений між електродами. Області ковзного І. р., в яких переважають заряди якогось одного знака, індукують на поверхні діелектрика заряди іншого знака, внаслідок чого іскрові канали стелиться поверхнею діелектрика (див. Ліхтенберга фігури ). Процеси, близькі до тих, що відбуваються при І. р., властиві також кистьового розряду .

І. н. знайшов різноманітні застосування у техніці. З його допомогою ініціюють вибухи та процеси горіння, вимірюють високу напругу; його використовують у спектроскопічному аналізі, у перемикачах електричних ланцюгів, Для високоточної обробки металів (див. Електроіскрова обробка ) і т.п.

Літ.див. при ст. Електричний розряд у газах .

Велика Радянська Енциклопедія М.: " Радянська енциклопедія", 1969-1978

Такий розряд виникає зазвичай при тисках атмосферного порядку і супроводжується характерним звуковим ефектом - «тріском» іскри. Температура у головному каналі іскрового розряду може досягати 10 000 . У природі іскрові розряди часто виникають у вигляді блискавок. Відстань, що «пробивається» іскрою в повітрі, залежить від напруженості електричного поля біля поверхні електродів та їх форми. Для сфер, радіус яких набагато більше розрядного проміжку, вона вважається рівною 30 кВна сантиметр, для голок – 10 кВ на сантиметр.

Умови [ | ]

Іскровий розряд зазвичай відбувається, якщо потужність джерела енергії недостатня для підтримки стаціонарного дугового розряду або розряду, що тліє . У цьому випадку одночасно з різким зростанням розрядного струму напруга на розрядному проміжку протягом дуже короткого часу (від кількох мікросекунд до кількох сотень мікросекунд) падає нижче напруги згасання іскрового розряду, що призводить до припинення розряду. Потім різницю потенціалів між електродами знову зростає, досягає напруги запалювання, і процес повторюється. В інших випадках, коли потужність джерела енергії досить велика, також спостерігається вся сукупність явищ, характерних для цього розряду, але є лише перехідним процесом, що веде до встановлення розряду іншого типу - найчастіше дугового.

Природа [ | ]

Іскровий розряд є пучок яскравих, швидко зникаючих або змінюють один одного ниткоподібних, часто сильно розгалужених смужок - . Ці канали заповнені плазмою , до складу якої потужному іскровому розряді входять як іони вихідного газу, а й іони речовини електродів , інтенсивно испаряющегося під впливом розряду. Механізм формування іскрових каналів (і, отже, виникнення іскрового розряду) пояснюється стримерною теорією електричного пробою газів. Згідно з цією теорією, з електронних лавин, що виникають в електричному полі розрядного проміжку, за певних умов утворюються стрімери- тонкі розгалужені канали, що тьмяно світяться, містять іонізовані атоми газу і відщеплені від них вільні електрони. Серед них можна виділити так званий лідер- Розряд, що слабо світиться, «прокладає» шлях для основного розряду. Він, рухаючись від одного електрода до іншого, перекриває розрядний проміжок і з'єднує електроди безперервним провідним каналом. Потім у зворотному напрямкупрокладеним шляхом проходить головний розряд, що супроводжується різким зростанням сили струму і кількості енергії, що виділяється в них. Кожен канал швидко розширюється, у результаті на його кордонах виникає ударна хвиля. Сукупність ударних хвиль від іскрових каналів, що розширюються, породжує звук, сприйманий як «тріск» іскри (у разі блискавки - грім).

Напруга запалювання іскрового розряду, як правило, досить велика. Напруженість електричного поля в іскрі знижується від кількох десятків кіловольт на сантиметр (кВ/см) у момент пробою до порядку 100 В/см через кілька мікросекунд. Максимальна сила струму в потужному іскровому розряді може досягати значень кількох сотень кілоампер.

Особливий вид іскрового розряду ковзний іскровий розряд, що виникає вздовж поверхні поділу газу та твердого діелектрика, поміщеного між електродами, за умови перевищення напруженістю поля пробивної міцності повітря. Області ковзного іскрового розряду, в яких переважають заряди якогось одного знака, індукують на поверхні діелектрика заряди іншого знака, внаслідок чого іскрові канали стелиться поверхнею діелектрика, утворюючи при цьому так звані фігури Ліхтенберга.

Процеси, близькі до тих, що відбуваються при іскровому розряді, властиві також кистьового розряду, який є перехідною стадією між

Іскровий розряд

Іскровий розряд(іскра електрична) - нестаціонарна форма електричного розряду, що відбувається у газах. Такий розряд виникає зазвичай при тисках атмосферного порядку і супроводжується характерним звуковим ефектом - «тріском» іскри. Температура у головному каналі іскрового розряду може досягати 10 000 . У природі іскрові розряди часто виникають у вигляді блискавок. Відстань, що «пробивається» іскрою в повітрі, залежить від напруги і вважається рівним 10 кВ на 1 сантиметр.

Умови

Іскровий розряд зазвичай відбувається, якщо потужність джерела енергії недостатня для підтримки стаціонарного дугового розряду або розряду, що тліє . У цьому випадку одночасно з різким зростанням розрядного струму напруга на розрядному проміжку протягом дуже короткого часу (від кількох мікросекунд до кількох сотень мікросекунд) падає нижче напруги згасання іскрового розряду, що призводить до припинення розряду. Потім різниця потенціалів між електродами знову зростає, досягає напруги запалювання і повторюється. В інших випадках, коли потужність джерела енергії досить велика, також спостерігається вся сукупність явищ, характерних для цього розряду, але є лише перехідним процесом, що веде до встановлення розряду іншого типу - найчастіше дугового. Якщо джерело струму не здатне підтримувати самостійний електричний розрядпротягом тривалого часу, то спостерігається форма самостійного розряду, що називається іскровим розрядом.

Природа

Іскровий розряд є пучок яскравих, швидко зникаючих або змінюють один одного ниткоподібних, часто сильно розгалужених смужок - іскрових каналів. Ці канали заповнені плазмою , до складу якої потужному іскровому розряді входять як іони вихідного газу, а й іони речовини електродів , інтенсивно испаряющегося під впливом розряду. Механізм формування іскрових каналів (і, отже, виникнення іскрового розряду) пояснюється стримерною теорією електричного пробою газів. Відповідно до цієї теорії, з електронних лавин, що виникають в електричному полі розрядного проміжку, певних умовутворюються стримери - тонкі розгалужені канали, що тьмяно світяться, які містять іонізовані атоми газу і відщеплені від них вільні електрони. У тому числі можна назвати т. зв. лідер - розряд, що слабко світиться, «прокладає» шлях для основного розряду. Він, рухаючись від одного електрода до іншого, перекриває розрядний проміжок і з'єднує електроди безперервним провідним каналом. Потім у зворотному напрямку прокладеним шляхом проходить головний розряд, що супроводжується різким зростанням сили струму і кількості енергії, що виділяється в них. Кожен канал швидко розширюється, у результаті на його кордонах виникає ударна хвиля. Сукупність ударних хвиль від іскрових каналів, що розширюються, породжує звук, сприйманий як «тріск» іскри (у разі блискавки - грім).

Напруга запалювання іскрового розряду, як правило, досить велика. Напруженість електричного поля в іскрі знижується від кількох десятків кіловольт на сантиметр (кв/см) у момент пробою до ~100 вольт на сантиметр (в/см) через кілька мікросекунд. Максимальна сила струму в потужному іскровому розряді може досягати значень кількох сотень тисяч ампер.

Особливий вид іскрового розряду ковзний іскровий розряд, що виникає вздовж поверхні поділу газу та твердого діелектрика, поміщеного між електродами, за умови перевищення напруженістю поля пробивної міцності повітря. Області ковзного іскрового розряду, в яких переважають заряди якогось одного знака, індукують на поверхні діелектрика заряди іншого знака, внаслідок чого іскрові канали стелиться поверхнею діелектрика, утворюючи при цьому так звані фігури Ліхтенберга. Процеси, близькі до тих, що відбуваються при іскровому розряді, властиві також кистьовий розряд, який є перехідною стадією між коронним і іскровим.

Поведінка іскрового розряду дуже добре можна розглянути на уповільненій зйомці розрядів (Fімп. = 500 Гц, U = 400 кВ), отриманих з трансформатора Тесла. Середній струм і тривалість імпульсів недостатня для запалювання дуги, але освіти яскравого іскрового каналу цілком придатна.

Примітки

Джерела

  • А. А. Воробйов, Техніка високих напруг. - Москва-Ленінград, Держенерговидав, 1945.
  • Фізична енциклопедія, т.2 - М.: Велика Російська Енциклопедія стор.218.
  • Райзер Ю. П.Фізика газового розряду - 2-ге вид. – М.: Наука, 1992. – 536 с. - ISBN 5-02014615-3

Див. також


Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Іскровий розряд" в інших словниках:

    - (Іскра), що не встановився електрич. розряд, що виникає в тому випадку, коли безпосередньо після пробою розрядного проміжку напруга на ньому падає протягом дуже короткого часу (від дек. часток мкс до сотень мкс) нижче величини напруги… Фізична енциклопедія

    іскровий розряд- Електричний імпульсний розряд у формі нитки, що світиться, що відбувається при високому тиску газу і характеризується великою інтенсивністю спектральних ліній іонізованих атомів або молекул. [ГОСТ 13820 77] іскровий розряд Повний розряд у ... Довідник технічного перекладача

    - (іскра електрична) нестаціонарний електричний розряд у газі, що виникає в електричному полі при тиску газу до кількох атмосфер. Відрізняється звивистою розгалуженою формою та швидким розвитком(бл. 10 7 с). Температура у головному каналі … Великий Енциклопедичний словник

    Іскровий розряд- (іскра) електричний імпульсний розряд у формі нитки, що світиться, що проходить при високому тиску газу і характеризується великою інтенсивністю спектральних ліній іонізованих атомів і молекул. Російська енциклопедіяз охорони праці

    Іскровий розряд- 3.19 Іскровий розряд повний розрядв газовому чи рідкому діелектрику. Джерело … Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

    - (іскра електрична), нестаціонарний електричний розряд у газі, що виникає в електричному полі при тиску газу до кількох атмосфер. Відрізняється звивистою розгалуженою формою та швидким розвитком (близько 10-7 с). Температура в основному… Енциклопедичний словник

    іскровий розряд- kibirkštinis išlydis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. spark discharge vok. Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. іскровий розряд, m pranc. décharge par étincelles, f … Fizikos terminų žodynas

    Іскра, одна з форм електричного розряду у газах; виникає зазвичай при тисках атмосферного порядку і супроводжується характерним звуковим ефектом «тріском» іскри. У природних умовах І. н. найчастіше спостерігається у вигляді блискавки. Велика Радянська Енциклопедія

    Іскра електрична, нестаціонарний електричний розряд у газі, що виникає в електрич. поле при тиску газу до дек. сотень кПа. Відрізняється звивистою розгалуженою формою та швидким розвитком (бл. 10 7 с), супроводжується характерним звуковим… Великий енциклопедичний політехнічний словник

    - (Іскра електрична), нестаціонарний електрич. розряд у газі, що виникає в електрич. поле при тиску газу до дек. атм. Відрізняється звивистою розгалуженою формою та швидким розвитком (бл. 10 7с). Темп pa в гол. каналі І. н. досягає 10 000 До … Природознавство. Енциклопедичний словник

Уявлення про іскровий розряд Цей розряд характеризується уривчастою формою. Він виникає у газі зазвичай при тисках атмосферного порядку. У природних умовах іскровий розряд спостерігається у вигляді блискавок. Зовні іскровий розряд являє собою пучок яскравих зигзагоподібних тонких смужок, що розгалужуються, миттєво пронизують розрядний проміжок, що швидко гаснуть і постійно змінюють один одного. Ці смужки називають іскровими каналами. Канали, що розвиваються від позитивного електрода, мають чіткі ниткоподібні обриси, а розвиваються від негативних - дифузні краї та дрібніше розгалуження.


Т.к. іскровий розряд виникає при великих тискахгазу, то потенціал запалення дуже високий. Але після того, як розрядний проміжок стає "іскровим" каналом, опір проміжку стає дуже малим, через канал проходить короткочасний імпульс струму. великої сили, протягом якого розрядний проміжок припадає лише незначне опір. Якщо потужність джерела дуже велика, то після такого імпульсу струму розряд припиняється. Напруга між електродами починає зростати до колишнього значення, і пробій газу повторюється з утворенням нового іскрового каналу. Електрична іскравиникає в тому випадку, якщо електричне поле в газі досягає певної величини Ек (критична напруженість поля або напруженість пробою), яка залежить від роду газу та його стану. Наприклад, для повітря при нормальних умовахЕк3*106 В/м. Величина Ек збільшується зі збільшенням тиску. Відношення критичної напруженості поле до тиску газу р для даного газу залишається приблизним у широкій області зміни тиску: Ек/рconst.


Час наростання напруги тим більше, чим більше ємність між електродами. Тому включення конденсатора паралельно розрядному проміжку збільшує час між двома наступними іскрами, а самі іскри стають потужнішими. Через канал іскри проходить великий електричний заряд, тому збільшується амплітуда і тривалість імпульсу струму. При великій ємності канал іскри яскраво світиться і має вигляд широких смуг. Те саме відбувається зі збільшенням потужності джерела струму. Тоді говорять про конденсований іскровий розряд, або про конденсовану іскру. Максимальна сила струму в імпульсі, при іскровому розряді, змінюється в широких межах, залежно від параметрів ланцюга розряду та умов у розрядному проміжку, досягаючи кількох сотень кілоампер. При подальшому збільшенні потужності джерела іскровий розряд перетворюється на дуговий розряд. Внаслідок проходження імпульсу струму через канал іскри у каналі виділяється велика кількістьенергії (порядку 0,1 – 1 Дж на кожен сантиметр довжини каналу). З виділенням енергії пов'язане стрибкоподібне збільшення тиску в навколишньому газі - утворення ударної циліндричної хвилі, температура на фронті якої ~104 К.


Відбувається швидке розширення каналу іскри зі швидкістю порядку теплової швидкості атомів газу. У міру просування ударної хвилі температура її фронті починає падати, а сам фронт відходить від кордону каналу. Виникнення ударних хвиль пояснюються звукові ефекти, що супроводжують іскровий розряд: характерне потріскування у слабких розрядах і потужні гуркіт у разі блискавок. У момент існування каналу, особливо при високих тисках, спостерігається яскравіше свічення іскрового розряду. Яскравість свічення неоднорідна за перерізом каналу і має максимум у його центрі.


Механізм іскрового розряду В даний час загальноприйнятою вважається так звана стрімерна теорія іскрового розряду, підтверджена прямими дослідами. Якісно вона пояснює основні особливості іскрового розряду, хоч у кількісному відношенні і не може вважатися завершеною. Якщо поблизу катода зародилася електронна лавина, то її шляху проходить іонізація і збудження молекул і атомів газу. Істотно, що світлові кванти, що випускаються збудженими атомами і молекулами, поширюючись до анода зі швидкістю світла, самі виробляють іонізацію газу, і дають початок першим електронним лавинам.


Вільні електрони отримують у такому полі величезні прискорення. Ці прискорення спрямовані вниз, оскільки нижня частина хмари заряджена негативно, а поверхня позитивно. На шляху від першого зіткнення до іншого, електрони набувають значної кінетичну енергію. Тому, зіштовхуючись із атомами чи молекулами, вони іонізують їх. В результаті народжуються нові (вторинні) електрони, які, у свою чергу, прискорюються в полі хмари, а потім у зіткненнях іонізують нові атоми і молекули. Виникають цілі лавини швидких електронів, що утворюють біля самого "дна" хмари, плазмові "нитки" - стрімер. Зливаючись один з одним, стримери дають початок плазмовому каналу, яким згодом пройде імпульс основного струму. Цей плазмовий канал, що розвивається від "дна" хмари до поверхні землі, наповнений. вільними електронамиі іонами, і тому може добре проводити електричний струм. Його називають лідером чи точніше ступінчастим лідером. Справа в тому, що канал формується не плавно, а стрибками - "східцями".


Чому в русі лідера наступають паузи і до того ж відносно регулярні – достеменно невідомо. Існує кілька теорій ступінчастих лідерів. У 1938 році Шонланд висунув два можливі поясненнязатримки, що викликає східчастий характер лідера. Згідно з одним з них, має відбуватися рух електронів вниз каналом провідного стримера (пілота). Однак частина електронів захоплюється атомами і позитивно зарядженими іонами, так що потрібен деякий час для надходження нових електронів, що просуваються, перш ніж виникне градієнт потенціалу, достатній для того, щоб струм тривав.


Згідно з іншою точкою зору, час потрібен для того, щоб позитивно заряджені іони зібралися під головкою каналу лідера і таким чином створили на ній достатній градієнт потенціалу. В 1944 Брюс запропонував інше пояснення, в основі якого лежить переростання тліючого розряду в дуговий. Він розглянув коронний розряд", аналогічний розряду вістря, що існує навколо каналу лідера не тільки на головці каналу, але і по всій його довжині. Він дав пояснення тому, що умови для існування дугового розряду встановлюватимуться на деякий час після того, як канал розвинеться на певну відстань і, отже, виникнуть ступені, це ще до кінця не вивчено і конкретної теорії поки немає.


Отже, є блискавки Блискавка і грім спочатку сприймалися людьми як вияв волі богів і, зокрема, як прояв божого гніву. Разом з тим допитливий людський розум з давніх-давен намагався осягнути природу блискавок і грому, зрозуміти їх природні причини. У давнину над цим розмірковував Аристотель. Над природою блискавок думав Лукрецій. Дуже наївно видаються його спроби пояснити грім як наслідок того, що "хмари збиваються там під натиском вітрів".


Блискавка - природний розряд великих скупчень електричного зарядуу нижніх шарах атмосфери. Одним із перших це встановив американський державний діячта вчений Б.Франклін. У 1752 році він провів досвід з паперовим змієм, до шнура якого було прикріплено металевий ключ, і отримав від ключа іскри під час грози. З того часу блискавка інтенсивно вивчалася як цікаве явищеприроди, а також через серйозні ушкодження ліній електропередачі, будинків та інших будівель, що викликаються прямим ударом блискавки або наведеною нею напругою.


Види блискавок Більшість блискавок виникає між хмарою і земною поверхнею, однак, є блискавки, що виникають між хмарами. Усі ці блискавки прийнято називати лінійними. Довжина окремої лінійної блискавки може вимірюватись кілометрами. Ще одним видом блискавок є стрічкова блискавка. При цьому наступна картина, якби виникли кілька майже однакових лінійних блискавок, зрушені відносно один одного. Було помічено, що в деяких випадках спалах блискавок розпадається на окремі ділянки, що святяться, завдовжки кілька десятків метрів. Це явище отримало назву чіткої блискавки. Згідно з Маланом такий вид блискавок пояснюється на основі затяжного розряду, після свічення якого здавалося б яскравішим у тому місці, де канал згинається у напрямку спостерігача, який спостерігає його кінцем до себе.


Фізіка лінійної блискавки Лінійна блискавка являє собою кілька імпульсів, швидко наступних друзівза другом. Кожен імпульс - це пробій повітряного проміжку між хмарою і землею, що у вигляді іскрового розряду. Спочатку розглянемо перший імпульс. У його розвитку є дві стадії: спочатку утворюється канал розряду між хмарою і землею, а потім по каналу, що утворився, швидко проходить імпульс основного струму.




Кульова блискавка 1. Дата, час, метеоумови появи ШМ. – Дата та час – будь-які. Разом з тим пік спостережень припадає на липень місяць (45,4% спостережень). За іншими місяцями статистика виглядає так: травень – 6,4%, червень – 17,5%, серпень – 20%, вересень – 4,0%, з жовтня до квітня (сумарно) – 6,7%. – Метеоумови будь-які, найчастіше ШМ спостерігають у зв'язку з розрядами лінійних блискавок при грозах, ураганах, штормах, смерчах, сніжних чи піщаних буранах, землетрусах.


2. Тривалість спостереження зазвичай трохи більше 1 хвилини. 3. Колір. У більшості випадків спостерігачі відзначають білий (23% спостережень), жовтий (23%), червоний (18%), помаранчевий (14%) колір блискавки. Іноді відзначається зелений, блакитний, синій, фіолетовий кольориабо суміш квітів. 4. Іноді ШМ нерухомі, плавно рухаються складною траєкторією, а іноді рухаються досить швидко. Можуть парити в повітрі, розміщуватись на будівлях або котитися вздовж проводів або країв предметів. 5. Можуть зникнути безшумно або з вибухом, пошкоджуючи оточуючі речі. Після зникнення ШМ часто залишається різко пахнучий серпанок. 6. Форма ШМ може бути чітко окресленою або розпливчастою. 7. Іноді ШМ уникають хороших провідників, інколи ж притягуються до них.


8. При спостереженні ШМ бувають як спокійними, так і іскристими або такими, що видають сильний тріск і шипіння, тихі дзижчать, свистячі, шиплячі звуки. 9. Іноді ШМ самі поділяються на дрібніші ШМ. Зустрічаються навіть конструкції з двох ШМ, з'єднаних ланцюгом бусин, що світяться. 10. Діаметр ШМ, найчастіше, - 10 ÷ 25 см, рідше більше 1м. 11. Форма найчастіше сферична або овальна форми, рідко сигароподібна. Обриси чіткі чи розпливчасті. 11. Форма найчастіше сферична або овальна форми, рідко сигароподібна. Обриси чіткі чи розпливчасті. 12. Яскравість вище за яскравість фону.



Останні матеріали розділу:

Перше ополчення у смутні часи презентація
Перше ополчення у смутні часи презентація

Слайд 1Смутний час Слайд 2На початку XVII століття Російська держава була охоплена пожежею громадянської війни та глибокою кризою. Сучасники...

Слова паразити у дитячій мові
Слова паразити у дитячій мові

Однією з найважливіших проблем сучасного суспільства є проблема мови. Ні для кого не секрет, що останнім часом наша мова зазнала...

Презентація для уроків літературного читання у початковій школі про Е
Презентація для уроків літературного читання у початковій школі про Е

Слайд 2 04.11.2009р. Н.С. Папулова 2 Олена Олександрівна Благініна. (1903-1989) – російський поет, перекладач. Слайд 3 Дочка багажного касира на...