ПредишенСледващото

Гръм и мълния - физика в училище


Грубо изчислено, че в рамките на една година по цялото земно кълбо е около 16 милиона проза и всяка секунда на Земята 100 светкавици. Изследванията, които се провеждат в продължение на десетилетия, са установили, че разпределението на бури по целия свят е доста стабилна. Ние сме най-изложени на бури планинските райони на Кавказ, - е броят на гръмотевична буря дни годишно достига 60. В Москва, е около 20 - 25 дни с гръмотевични бури.
Как да се обясни това последователност в гръмотевична буря? Причината за това явление е условие за образуването на гръмотевични. Светкавица - местен процес в атмосферата, но процесът е много бърз, което води до значителна промяна в електрическо поле в близост до действието на земята Chance.
Атмосферния въздух е под непрекъснато действие на много йонизатори: радиация кора, късовълнова част на спектъра на слънчевата радиация, космическите лъчи. По време на гръмотевични бури се появяват обвинения в атмосферата, несравнимо по-големи от тези, образувани йонизатори и има рязка промяна на електрическото поле. Образование дъждовни облаци, дължащи се на наличието на силни и вертикални въздушни потоци. Силен нагоре поток от горещ въздух на повърхността на земята води на определена височина, където температурата е ниска, големи и бързи температурни промени на вертикална конвекция. Като резултат от внезапно започва кондензация на водни пари, бързото капе и бури. В зависимост от условията на поява са два основни вида: Ясно vnutrimassovye (местно или термична) и предна бури. Вероятност Vnutrimassovye, получен чрез нагряване на долните или горните слоеве на въздушно охлаждане. Неравномерното нагряване на въздуха близо до земята, особено в планинските райони и конвекция води до утаяване на мълния в утаяване. Поради това е чести гръмотевични бури в планините.
Челни гръмотевични бури се появяват по време на срещата и на границата на големи маси от въздуха на различни температури. Inleakage на студен въздух слой в по-топло - причина за океанските бури и бури, придружаващи циклони. Така, че е ясно, че образуването на гръмотевични бури е пряко свързан с терена и климат. Това обяснява устойчивостта на буря дейност в различни региони на света.
За Chance характеристика, която валежи придружени от интензивни електрически разряди. Външният вид на облак от такси, свързани с процесите на формиране и зареждане на дъждовните капки, работата ветрове с движението на въздушните потоци.
Ако между противоположно заредени облаците или между облак и някакъв предмет на земята, които имат заряд, електрическо поле е достатъчна, за да се прекъсне въздуха в този момент, ще има мощен електрически разряд, придружено с ярка светкавица и гръм. Такова освобождаване от отговорност се нарича цип.
Разглеждане на физическата природа на мълнията започна преди повече от двеста години. Друг гений Ломоносов установено, че слаба електрическа искра се получава, когато машината влияние, и огромен, мощен мълния, унищожаване на къщата и се разделя на дърветата, са едно и също физическо явление. Въпреки това, по-подробна и по-задълбочено проучване на мълния. създаването на пълния си качествено сходство с изхвърлянето на искра е възможно само в сегашното състояние на науката. Това е необходимо, от една страна, създаването на висока мощност генератор напрежения и токове, което позволи да се получи ин витро дължина искра от десетки сантиметра до няколко метра, с течения и други параметри, равни на тези, които са налице в ципа; и второ, наличието на такъв апарат за измерване, като например електронен камера и един осцилоскоп с висока скорост фотографски филм, с което успя да се проследи развитието във времето на такива "незабавни" процеси като искра и мълния.
Фотографска показа, че мълния възприема от окото или с фиксирана камера като много бърз единствен проблясък на светлина, в действителност, много често се състои от няколко серии от последователни бита, всеки малко по абсолютно същия начин на предишната. От своя страна, отделно от отговорност, или както го наричат, на мълния импулс, има много комплексна структура и множество етапи в своето развитие.
Характеристики на мълния и искри също осигурява електронен осцилоскоп. Той записа на напрежението и електрическия ток в изхвърлянето и ги променя във времето. Сравнявайки записите на осцилоскоп - форма на вълната - фотографска сканиране на освобождаването от отговорност, че е възможно да се визуализира на последователните етапи на светкавицата.
С помощта на тези устройства извърши задълбочено проучване на мълния ин виво и искри в лабораторията, където е възможно да се променят условията на експеримента, а оттам и на характера на изпълнението. Постепенно, учените са проникнали естеството на мълния, а сега картината на неговото развитие и електрически процеси във всичките му етапи от най-често вече са известни.
Когато електрически интензивността на полето в някоя част на облака достига стойност от 30 киловолта на сантиметър, електроните придобиват скорост, че тяхната енергия е достатъчна за йонизиране въздушните молекули. Освободен в този йонизация електрони бомбардират новите молекули, от своя страна, да ги йонизиращо. По този начин се формира и непрекъснато увеличаване на лавинни електрони се започне от облака към земята. Тъй като ние се движат в йонизацията на лавина процеси го усилват. По този начин, проводящ канал. Той затопля и започва да свети. Това нажежен коридор, простиращ се от облака към земята мълния вече се вижда на снимките. Той нарече лидер, като проправят пътя към по-електрически непроводима въздух. Като лидер подходи земята или някакъв предмет на земята лидера предизвиква противоположни заряди. Колкото по-близо лидер, толкова повече течове зареждане да се срещнат с него. В момента на удара, тази маса има тенденция да се разходи, посочени от лидера на канала е електропроводим. По този начин е налице неутрализиране на лидера на отрицателен заряд. Процесът на неутрализация се разпространява в размер на няколко хиляди километра в секунда. Тази фаза се нарича главната отговорност мълния канал. В основния канал на потока е много висок ток, достигащи десетки хиляди ампера. Осцилоскоп по това време пише остър ток връх, а филмът се появява много светъл линия, внимателно следи лидера, но се обърна към него под ъгъл. Когато основният канал достига облак него протича зареждане натрупва в околните части на облака. Тази фаза е подобна на мълния дъгата. Сега температурата в тръбата достига десетки хиляди градуса. След края на импулса, когато настоящите престава в облак може отново да се образуват голямо количество такси, и след това, с все още запазва достатъчна проводимост канал ще следващия импулс, последвано от друг, и така нататък. D. Записано мълния има 20 или повече повтарящи разряди.
В Русия, тъй като 30-те години на ХХ век се провеждат много години на работа по изследването на светкавици и искри, както и учени са направили голям принос за откриването на естеството на тези явления. Отварянето на лидера в етапа на искра, много тънък лидер на проучването, което показва сложността на структурата на своите канали - достойнствата на нашите учени. Тези произведения и подробно проучване на мълния в различни условия могат да отварят друга интересна особеност на поведението й.
Докато цип развива от земята, неговата проводимост път определя от колебанията на околния въздух, в присъствието на някои почвена влага, натрупване на електрически заряди. Както се обърне земята в мълния траектория започва да оказва голямо влияние проводимост на различни почвени слоеве, както е на земята или в земята обекти. И, като правило, светкавици до точката, където има най-висока проводимост. Следователно, светкавици често не във високи места с слабо проводим пръст, пясък, например, и в равнините и долини, където потоци текат или има подземен трапезна вода. Светкавица, като че ли "избира" на място, където е по-удобно да се удари. Обяснението за това на пръв поглед странно, корупцията бе връчена от проф JS Stekolnikova в неговата теория на селективна привързаност. Въз основа на тази теория в Института по енергетика на Академията на науките на СССР през 1943 г. той е бил уреден важния въпрос за мълниезащитата на петрола езера. Защита на сгради срещу мълнии - мълниезащита - са ангажирани в продължение на много векове. Операционната принципа на гръмоотвод, използван и в момента, предлагани от MV Ломоносов. Гръмоотвод отхвърля вече расте изписване от защитения обект го поема и отклонява земята.
През 40-те години на ХХ век Protector превърна в точна наука, която дава теоретично звукови методи на мълниезащитни различни обекти и структури. Това е основата на цялата защита от мълнии мълния - предимно метални пръти, много висок над обекта да бъдат защитени и свързан със земята чрез резистентност на няколко ома. Светкавица приемем голям електрически заряд и да го изхвърля в земята.
В момента, нашите учени са изправени пред нови задачи, свързани със защитата мълния от най-големите строителни проекти на комунизма - водноелектрически централи на река Волга, Днепър и Амударя, както и електропроводи за високо напрежение от тях, които ще започнат да текат висок ток. високи сгради в процес на изграждане в Москва. Московския университет, разположен на Ленин Хилс, достига височина от 230 m, тя се издига до облаците и електрическо поле, необходими за изпълнението между облак и една сграда, има много повече от конвенционалния височина за сгради. За мълниезащита Московския университет и други високи сгради, разработени цяло мълния система, която ще бъде добре обосновано и напълно защитават грандиозни строежи.

Свързани статии

Подкрепете проекта - споделете линка, благодаря!