on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 32 гостя.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Электрическое поле Земли.

562. Основной вопрос, конечно, состоит в том, почему вообще возникает молния. В результате чего создается электрическое поле между землей и облаками? На открытом воздухе разность потенциалов между кончиком вашего носа и ногами составляет 200 В. Почему жевы, несмотря на это, не получаете электрического удара? Может ли такое электрическое поле питать электрический двигатель? (В некоторых случаях − может.)

Ответ:
 Электрическое поле Земли, которое существует между отрицательно заряженной земной поверхностью и положительно заряженной верхней атмосферой, могло бы разрядиться примерно менее чем за 5 мин благодаря непрерывной ионизации молекул воздуха под действием космического излучения и естественной радиоактивности Земли. Часть электронов, возникающих в результате ионизации, проходит в верхний слой атмосферы, где (на высоте примерно 50 км) проводимость настолько высока, что этот слой можно считать сферическим проводником. Приходящие сюда электроны нейтрализуют положительный заряд. Соответственно положительные ионы, опускаясь вниз, нейтрализуют отрицательный заряд земной поверхности. Общий ток ионизации составляет примерно 1800 А, поэтому для разряда Земли и верхней атмосферы понадобилось бы лишь несколько минут. Однако этого не происходит, поскольку в результате грозовой активности существует постоянный приток электронов к Земле. Разность потенциалов между поверхностью Земли и вашим носом действительно могла бы достигать 200 В, но человеческое тело достаточно хорошо проводит электрический ток, поэтому оно имеет примерно одинаковый потенциал.


 Рисунок с сайта penovgroup.com
Еще о шаровой молнии:
Наблюдения шаровой молнии
  Как выглядит шаровая молния?
  Поведение шаровой молнии
  Сколько энергии содержится в шаровой молнии?
  Опасна ли шаровая молния?
  Как возникает шаровая молния?
  Как часто появляется шаровая молния?
  О физической природе шаровой молнии

Еще о молнии:
Почему так сильно изломан канал молнии? Каков ток разряда молнии? Какова яркость вспышки?
Форма молнии.
Физика шаровой молнии или это просто обман зрения?
Молния при ядерном взрыве.
Может ли возникнуть молния при извержении вулкана?
Может ли возникнуть молния при землетрясениях?
Воздушный змей Франклина при изучении природы молнии.
Как действует молниеотвод?
Правда ли, что молния предпочитает ударять в дубовые деревья?
Опасна ли молния при попадании в самолет?
Порыв дождя и удар молнии − есть ли связь между этими явлениями?
При прямом ударе молнии могут ли с вас слететь одежда и обувь?
Почему удар молнии так опасен для лежащего на земле человека и для коровы?
Огни святого Эльма.
Как велика энергия, которая воздействует на человека, ставшего жертвой молнии?
Что такое спрайт?


Смотрите еще



 Красивое и небезопасное явление природы − молния − представляет собой искровой разряд в атмосфере.
 Уже в середине XVIII в. обратили внимание на внешнее сходство молнии с электрической искрой. Высказывалось предположение, что грозовые облака несут в себе большие электрические заряды и что молния есть гигантская искра, ничем, кроме размеров, не отличающаяся от искры между шарами электрической машины. На это указывал, например, М. В. Ломоносов (Михаил Васильевич Ломоносов (1711 − 1765 г.) − основоположник русской науки, великий русский физик и химик, член Российской Академии наук и основатель первого в России Московского университета.), наряду с другими научными вопросами занимавшийся атмосферным электричеством.
 Это было доказано на опыте (в 1752 − 1753 гг.) М. В. Ломоносовым и Франклином), работавшими одновременно и независимо, друг от друга.
 Ломоносов построил «громовую машину» − конденсатор, находившийся в его лаборатории и заряжавшийся атмосферным электричеством посредством провода, конец которого был выведен из помещения и поднят на высоком шесте. Во время грозы из конденсатора можно было рукой извлекать искры.
 Франклин во время грозы пустил на бечевке змея, который был снабжен железным острием; к нижнему концу бечевки был привязан дверной ключ. Когда бечевка намокла и сделалась проводником электрического тока, Франклин смог извлечь из ключа электрические искры, зарядить лейденские банки и проделать другие опыты, производимые с электрической машиной).
 Таким образом, было показано, что грозовые облака действительно сильно заряжены электричеством.
 Разные части грозового облака несут заряды различных знаков. Чаще всего нижняя часть облака (обращенная к земле) бывает заряжена отрицательно, а верхняя − положительно. Поэтому, если два облака сближаются разноименно заряженными частями, то между ними проскакивает молния. Однако грозовой разряд может произойти и иначе. Проходя над землей, грозовое облако создает на ее поверхности большие индукционные заряды, и поэтому облако и поверхность земли образуют две обкладки большого конденсатора. Разность потенциалов между облаком и землей достигает огромных значений, измеряемых сотнями миллионов вольт, и в воздухе возникает сильное электрическое поле. Если напряженность этого поля делается достаточно большой, то может произойти пробой, т. е. молния, ударяющая в землю. При этом молния иногда поражает людей и вызывает пожары зданий.
 Согласно многочисленным исследованиям, произведенным над молнией, искровой разряд в молнии характеризуется следующими примерными числами:
 Напряжение между облаком и землей − 100 000 000 B.
 Сила тока в молнии − 100 000 A.
 Продолжительность молнии − 10−6 c.
 Диаметр светящегося канала − 10 − 20 см.
 Гром, возникающий после молнии, имеет такое же происхождение, как и треск при проскакивании лабораторной искры. Именно, воздух внутри канала молнии сильно разогревается и расширяется, отчего и возникают звуковые волны. Эти волны, отражаясь от облаков, гор и т. п., часто создают длительное эхо − громовые раскаты.