Шта је атмосферска електрична енергија?

Модерна наука има релативновелики део знања о атмосфери Земље и разноликости процеса који се јављају у њему. Чини се да све ово треба добро истражити и прецизно моделирати у лабораторијама које фаворизују научници. Међутим, испоставило се да досад нема јасне, недвосмислене слике о таквој феномени као атмосферској струји. Напротив, постоје неколико модела, од којих свака има своје предности и слабости.

Мало историје

Особа која је стала у пореклу истраживања инаучно потврђена, заправо, постојање ове појаве, светски познати идеолог Сједињених Држава - Бењамин Франклин. Заправо, атмосферска електрична енергија као физички феномен била је пре тога у фази хипотетичког прорачуна. Један од америчких оснивача прво је показао своје присуство у ваздуху, а такође је објаснио узроке муње. Најинтересантнија ствар у овој причи је чињеница да је Френклин доказао змај са посебном жицом на њој.

Добио је електричну енергију на овај начиниспуштање искре, прекидање кључа у једноставној шеми уземљења. Међутим, једноставан начин доказивања присуства наелектрисаних честица у атмосфери не умањује заслуге овог великог политичара, као и научника у откривању феномена природе који се овде разматра. Касније, физичари широм свијета почели су потврдити резултате с властитим експериментима ове врсте.

Шта је атмосферска електрична енергија?

Ово је скуп различитих процеса,изазваног присуством наелектрисаних честица у ваздуху око Земље. Научници истражују такве феномене као електрично поље атмосфере, њене напетости, струје, постојеће у вези са овим, волуметричне наелектрисање и многе друге тренутке. На пример, метеоролошки, еколошки фактори, утичу на различите гране антрополошке активности човечанства: авијација, индустрија, пољопривреда итд.

Погодна физичка аналогија

Наша планета је у веома грубим приближавањимаогроман сферни кондензатор. То је најједноставнији уређај који може сачувати електричну енергију. Као подлога џиновског кондензатора, могуће је узети у обзир јоносферу и саму земљу. У овом случају, изолатор је ваздух, који под обичним условима има врло ниску електричну проводљивост. Површина Земље се наплаћује негативно, а јоносфера је позитивна.

Као између плоча конвенционалног кондензатора,Овде се формира електрично поље, које има потпуно јединствене карактеристике. На пример, његов интензитет је максималан у близини земаљске површине, експоненцијално се смањује са повећавањем надморске висине. Узгред, већ 10 километара изнад нивоа мора, његова вриједност је 30 пута нижа. Ово поље у основи обликује читав низ различитих феномена који су повезани под општим називом "атмосферска електрична енергија".

Ово је један од најчешћих у модернојнаучни свет модела. Зове се Вилсонова теорија. Постоји и хипотеза коју је израдио совјетски научник Френкел, према којем јоносфера не игра значајну улогу у стварању електричног поља. Веровао је да је настао углавном због интеракције земљине површине и облака, као и њихове поларизације.

Природни генератор

Али, ако се вратимо на модел кондензатора,што не само добру аналогију, већ и теоријске могућности стварања извора готово слободне енергије, онда се атмосферска електрична енергија манифестује само у неколико основних процеса. Размотрите најважније.

Прво, то су тзв. Цурења струје. Што се тиче конвенционалног кондензатора, то су паразитски феномени који смањују његову ефикасност у очувању пуњења. У случају атмосфере, ове конвективне струје се формирају, на примјер, у подручјима урагана и грмљавине. Њихова снага достиже десетине хиљада ампера, и упркос томе, потенцијална разлика између Земљине површине и јоносфере не доживљава никакве значајне промене, очувајући, наравно, јачину поља. У електричном склопу који садржи кондензатор, ово је могуће само са додатним генератором.

Пратећи логику, неопходно је претпоставити присуство нечегаслично у случају Земљине атмосфере. Заиста, такав извор енергије је доступан. Ово је магнетско поље наше планете, која се ротира уз то у току сунчевог зрачења, ствара снажан генератор. Иначе, постоји идеја да се користи његова енергија, користећи само атмосферску струју. Слободна енергија је невероватно снажан стимуланс за развој научне мисли у свим областима људске активности. Овај тренд није игнорисао физика атмосферских феномена. Али о томе - мало касније.

Олуја са грмљавином

Следећи занимљив и важан процескоји се јављају у атмосфери су испуштања искреног гаса који прате грмљавину. Као и конвективне струје, ово је паразитски феномен у смислу кондензаторског модела електричног поља створеног између Земљине површине и јоносфере. И то, нажалост, далеко је од ограничења на негативан утицај феномена пражњења у атмосферу. Овдје треба узети у обзир опасност од муње за земаљске објекте антропогене активности, укључујући и деструктивни утицај шока и топлотних преоптерећења која прате овај страшни феномен.

Громобрани

Докази о електричној природи муње, такоЕлегантно доказано од стране Франклина, формира једно логично питање. Највероватније је забринут чак и савременице оца оснивача. Дакле, да ли је атмосферска струја висок или низак напон?

Према већ поменутом моделу кондензатора,потенцијална разлика између таблица планетарне скале треба да створи електрично поље. Заиста, негативно наелектрисана површина Земље са једне стране и позитивно наелектрисана јоносфера чине поље великих напетости. Електрични феномени у облацима стварају огромне просторне трошкове управо на дну атмосфере. Због тога је јачина поља на површини Земље много већа него на пример на надморској висини од 10 км.

Очигледно, електрично поље таквог интензитетаформира моћне струје пражњења које неискусни посматрач може видети током обичне грмљавине у средњим ширинама. Због тога је напон у каналу пражњења висок.

Светла Светог Елма

Поред искре, у атмосфери се посматра и коронаиспуштање које се, на основу историјске традиције, назива свјетла Светог Елма. Изгледа као четке или светлеће греде на крајевима високих предмета, као што су јарболи бродова, кула, итд. Штавише, овај феномен се може посматрати само у мраку. Узрок светла Ст. Елмо је повећање електричног поља животне средине, на пример, приликом приближавања или током грмљавине, олуја, близзарда итд.

Такав пражњење се лако може добити ууслови становања. Заправо, стварање атмосфере по себи је једноставна ствар. На пример, можете се уклонити из синтетичког џемпера и почети доводити иглу на њега. На одређеној удаљености, на врху се појављује пражњење, које се добро види у потпуном мраку.

Лопта

Још једна манифестација грмљавине је испуштање плина,обично сферно. Ово је муњашка лопта, која је јединствена и врло ретка природна појава. Научници и даље не могу да се сложе око адекватног теоријског поткрепљења постојања ове појаве. А до 2012. године није било документарних доказа о стварности муње. Буди тако, то је још једна мистерија Земљине атмосфере, над којом научници и даље туче.

Еколошки фактор

Већ смо споменули ефекат муње на различите начинељудске активности. Атмосферска електрична енергија као фактор заштите животне средине је веома важна тачка која такође треба размотрити. Са становишта људског развоја разних ресурса које му пружа планета Земља, ваздушно окружење му омогућава одржавање егзистенције као врсте.

Присуство електричног поља у атмосфери имамноге непријатне последице за људске активности. Неке од њих су прилично безопасне, али многе манифестације приморавају најбоље инжењерске умове да изумеју ефективне начине да пацификују снажне силе природе.

Безбедност живота

Атмосферска струја и заштита од њега -Најважније питање о којем се говори у контексту екологије. Наравно, најопаснија - најснажнија искра пере, попут муње. А ово се односи не само на њихове копнене врсте. Облачна муња представља извесну претњу цивилном и војном ваздухопловству. У сваком случају, сви изливи атмосферских појава подлежу блиском посматрању и спречавању могуће оштећења. Ово се ради од стране специјалних инжењерских служби у истој авијацији, бродоградњи или громобранској заштити објеката, електрана, итд.

Слободна енергија

Коначно, скоро на питањеслободну енергију коју атмосферска електрична енергија може пружити. Тесла, познати лорд муње, спровела је огроман број истраживања у циљу практичне употребе овог природног феномена. Његови радови нису били узалудни. Савремени инжењери патентирају различите методе производње енергије због чињенице присуства моћног електричног поља близу површине земље.

Невероватан пример је схема са вертикалномуграђени уземљени проводник, између горњег и доњег краја чија је потенцијална разлика због све истог присуства поља. Ова енергија која се ствара од њега може се екстраховати формирањем контролисаног пражњења корона на горњем крају проводника. Као резултат, могуће је одржати струју у проводнику, што значи да је сигурно повезати потрошача са њим.

Дакле, атмосферска струја,упркос постојећим претњама нормалне антропогене активности, он такође отвара одличне изгледе за обезбеђивање свега човечанства практично слободном енергијом.