פריקות קורונה או אורות סנט אלמו

... ניתוק גדול של חיילי רומא העתיקה היה בקמפיין לילי. סופת רעמים הגיעה. ופתאום הופיעו מאות אורות כחלחלים מעל לניתוק. זה הדליק חניתות חניתות של לוחמים. נראה כי חנית הברזל של החיילים בערה בלי לשרוף!

איש לא ידע את טיבה של התופעה המדהימה באותם הימים, והחיילים החליטו כי זוהר על החניתות מהווה ניצחון. ואז התופעה נקראה אורות קסטור ופולוקס - על שם גיבורי התאומים המיתולוגיים. ובהמשך שינה את שם אורותיה של אלמה - שמה של כנסיית סנט אלמו באיטליה, שם הופיעו.

לעתים קרובות במיוחד נצפו אורות כאלה בתרני אוניות. הפילוסוף והסופר הרומי לוציוס סנקה אמר כי במהלך סופת רעמים "נראה שהכוכבים יורדים מהשמיים ונוחתים על תרני הספינות." בין הסיפורים הרבים בנושא, העדויות של קברניט ספינת מפרש אנגלית מעניינות.

זה קרה בשנת 1695, בים התיכון, בסמוך לאיים הבלאריים, במהלך סופת רעמים. מפחד מהסערה הורה הקברניט להוריד את המפרשים. ואז ראו המלחים במקומות שונים בספינה יותר משלושים אורות של אלם. על גבי שדרת תורן גדולה הגיעה השריפה לגובה של יותר מחצי מטר. הקברניט שלח מלחים עם פקודה להרחיקו. כשעלה למעלה הוא צעק שהאש סינשה כמו רקטה מאבקה גולמית. הוא הצטווה להסיר אותו יחד עם שבשבת מזג האוויר ולהפיל אותו. אך ברגע שהמלח הסיר את שדרת מזג האוויר, קפצה האש לקצה התורן, משם אי אפשר היה להסירו.

בשנת 1902, המלחים של סירת הקיטור מורביה ראו תמונה מרשימה עוד יותר. מאיי קייפ ורדה כתב קפטן סימפסון ביומן הספינות: "הברק הבזיק שעה בים. חבלים מפלדה, צמרות תורן, נוקריס, דפיקות בום מטען - הכל זוהר. נראה כי בכל מטר וחצי על המתארים נראה היה כי הם מדליקים מנורות, ובקצות התורנים והנוקריות נדלקו אורות בהירים. " הזוהר לווה ברעש יוצא דופן:

"כמו מספר עצום של ציקדות שהתיישב בצמד, או עץ מת ועשב יבש נשרף במפץ ..."

האורות של סנט אלמו מגוונים. הם מתרחשים בצורה של זוהר אחיד, בצורה של אורות מהבהבים נפרדים, לפידים. לפעמים הם כל כך דומים ללהבות שהם ממהרים לכבות.

המפרי, מטאורולוג אמריקני שצפה באורותיה של אלמה בחוותו, מעיד: תופעת הטבע הזו, "הופכת כל שור למפלצת עם קרניים לוהטות, נותנת רושם למשהו על טבעי". דבר זה נאמר על ידי אדם שמעצם עמדתו אינו מסוגל להופתע מדברים כאלה, אך עליו לקבל אותם ללא רגשות מיותרים, תוך הסתמכות רק על השכל הישר.

אנו יכולים לומר בבטחה שכעת, למרות הדומיננטיות - רחוק מלהיות אמת, אם כי לא אוניברסאלית - של השקפת העולם המדעית הטבעית, יהיו אנשים שאם היו בעמדתו של המפרי היו רואים משהו בקרני השור הלוהטות מעבר לכל סיבה. אין מה לומר על ימי הביניים: אם כן, באותן קרניים, סביר להניח שהם יראו את התהפוכות של השטן.

פריקת קורונה, קורונה חשמלית, סוג של פריקת זוהר שמתרחשת כאשר קיימת הטרוגניות בולטת של השדה החשמלי ליד אלקטרודה אחת או שתיהן. שדות דומים נוצרים באלקטרודות עם עקמומיות גדולה מאוד של פני השטח (קצות, חוטים דקים). בפריקת קורונה, האלקטרודות הללו מוקפות בזוהר אופייני, המכונה גם שכבת הקורונה, או שכבת הקורונה.

האזור הלא זוהר ("האפל") בחלל הבין-אלקטרודה הסמוך לקורונה נקרא האזור החיצוני. הכתר מופיע לרוב על עצמים מחודדים גבוהים (אורות סנט אלמו), סביב חוטי קווי חשמל וכו '.פריקת הקורונה יכולה להתרחש בלחצי גז שונים בפער ההפרשות, אך היא באה לידי ביטוי בצורה הברורה ביותר בלחצים שאינם נמוכים מהאטמוספירה.

המראה של שחרור קורונה מוסבר על ידי מפולת יונים. תמיד ישנם מספר יונים ואלקטרונים בגז הנובעים מסיבות אקראיות. עם זאת, מספרם כה קטן עד כי הגז למעשה אינו מוליך חשמל.

בעוצמת שדה גבוהה מספיק, האנרגיה הקינטית שנצברה על ידי היון במרווח בין שתי ההתנגשויות יכולה להפוך למספיקה כדי ליינן את המולקולה הנייטרלית במהלך ההתנגשות. כתוצאה מכך נוצרים אלקטרונים שליליים חדשים ומשקע טעון חיובי, יון.

אלקטרון חופשי בהתנגשות מולקולה ניטרלית מפצל אותו לאלקטרון וליון חיובי חופשי. אלקטרונים לאחר התנגשות נוספת עם מולקולות ניטרליות מחלקים אותם שוב לאלקטרונים ויונים חיוביים חופשיים וכו '.

תהליך יינון כזה נקרא יינון השפעה, והעבודה שצריך להוציא כדי לנתק אלקטרון מאטום נקראת עבודת יינון. עבודת היינון תלויה במבנה האטום ולכן שונה בגזים שונים.

האלקטרונים והיונים שנוצרו תחת השפעת יינון השפעה מגדילים את מספר המטענים בגז, ובתורם הם נכנסים לתנועה תחת השפעת שדה חשמלי ויכולים לייצר יינון השפעה של אטומים חדשים. כך, התהליך מחזק את עצמו, והיינון בגז מגיע במהירות לערך גדול מאוד. התופעה דומה למפולת שלג, ולכן תהליך זה נקרא מפולת יונים.

אנו מושכים חוט מתכת ab בקוטר של כמה עשיריות מילימטר על שני תומכי בידוד גבוהים ומחברים אותו לקוטב השלילי של הגנרטור, המייצר מתח של כמה אלפי וולט. אנו לוקחים את הקוטב השני של הגנרטור לכדור הארץ. תקבל סוג של קבלים, שהטנה שלהם היא התיל והקירות של החדר, שכמובן מתקשרים עם כדור הארץ.

השדה בקבל זה הטרוגני מאוד, והמתח שלו ליד חוט דק מאוד גבוה. בהעלאת המתח בהדרגה והתבוננות בחוט בחושך, ניתן לשים לב שעם מתח מסוים מופיע זוהר חלש (קורונה) ליד הכבל, מכסה את החוט מכל הצדדים; זה מלווה בצליל נשיקות ופיצוח קל.

אם מחובר גלוונומטר רגיש בין החוט למקור, אז עם מראה של זוהר, הגלווניומטר מראה זרם בולט הזורם מהגנרטור דרך החוטים לחוט וממנו דרך אוויר החדר לקירות, בין החוט לקירות מועבר על ידי יונים שנוצרו בחדר בגלל יינון ההשפעה.

לפיכך, תאורת האוויר ומראה הזרם מעידים על יינון חזק של האוויר בהשפעת שדה חשמלי. פריקה של קורונה יכולה להתרחש לא רק ליד החוט, אלא גם ליד הקצה ובאופן כללי ליד כל האלקטרודות הסמוכות להן נוצר שדה לא הומוגני מאוד.

שחרור קורונה

ניקוי גז חשמלי (משקעים אלקטרוסטטיים). כלי מלא בעשן הופך פתאום לשקוף לחלוטין אם נכנסים אליו אלקטרודות מתכת חדות המחוברות למכונה חשמלית וכל החלקיקים המוצקים והנוזלים מונחים על האלקטרודות. ההסבר על הניסוי הוא כדלקמן: ברגע שמדליקים את הכתר על ידי החוט, האוויר בתוך הצינור מיונן בחוזקה. יוני הגז דבקים בחלקיקי האבק ומטעינים אותם. מכיוון ששדה חשמלי חזק פועל בתוך הצינור, חלקיקי אבק טעונים עוברים תחת השפעת השדה לאלקטרודות, שם הן מתמקמות.

מוני חלקיקים

מונה החלקיקים של גייגר-מולר מורכב מצילינדר מתכת קטן המצויד בחלון המכוסה בנייר כסף וחוט מתכת דק שנמתח לאורך ציר הגליל ומבודד ממנו.המונה כלול במעגל המכיל מקור זרם שהמתח שלו שווה לכמה אלפי וולט. המתח נבחר הכרחי להופעת פריקת קורונה בתוך המונה.

כאשר אלקטרון הנע במהירות נכנס לדלפק, האחרון מיינן את מולקולות הגז שבתוך הדלפק, מה שהופך את המתח הנדרש להצית את הקורונה למעט נמוך יותר. פריקה מתרחשת בדלפק, וזרם קצר טווח חלש מופיע במעגל. כדי לזהות אותה, מוכנס למעגל התנגדות גדולה מאוד (מספר מגה-מים) וחיבור במקביל אליו אלקטרומטר רגיש. עם כל מכה של אלקטרון מהיר בתוך הדלפק, עלה האלקטרומטר יהיה כפוף.

מונים כאלה מאפשרים לרשום לא רק אלקטרונים מהירים, אלא גם באופן כללי כל חלקיקים טעונים ונעים במהירות המסוגלים לייצר יינון על ידי התנגשויות. דלפקים מודרניים מגלים בקלות את חדירתם של אפילו חלקיק אחד לתוכם ולכן מאפשרים באמינות מלאה ובבהירות רבה מאוד לראות שחלקיקים טעונים אלמנטריים באמת קיימים בטבע.

מוליך ברק

ההערכה היא כי באטמוספירה של כדור הארץ כולו מתרחשות בו זמנית כ -180 סופות רעמים אשר נותנות בממוצע כמאה ברקים לשנייה. ולמרות שהסיכוי לשביתת ברק של אדם בודד זניח, בכל זאת, הברק גורם נזק רב. די לציין כי נכון לעכשיו כמחצית מכל התאונות בקווי חשמל גדולים נגרמות כתוצאה מברקים. לכן, הגנה מפני ברק היא משימה חשובה.

לומונוסוב ופרנקלין לא רק הסבירו את טיבם החשמלי של הברק, אלא גם ציינו כיצד לבנות מוט ברק המגן מפני שביתות ברקים. מוט הברק הוא חוט ארוך, שקצהו העליון מחודד ומקובע מעל הנקודה הגבוהה ביותר של הבניין המוגן. הקצה התחתון של החוט מחובר לסדין מתכת, והיריעה קבורה בכדור הארץ ברמת מי אדמה.

במהלך סופת רעמים, מופיעים מטענים גדולים הנגרמים על פני כדור הארץ ושדה חשמלי גדול מופיע על פני כדור הארץ. המתח שלו גבוה מאוד ליד מוליכים חדים, ולכן מתלקחת פריקה של קורונה בסוף מוט הברק. כתוצאה מכך, מטענים נגרמים לא יכולים להצטבר על הבניין והברק לא מתרחש. במקרים בהם ברק אכן מתרחש (ובמקרים כאלה נדירים ביותר) הוא מכה במוט ברק והמטענים עוברים לכדור הארץ, מבלי לפגוע בבניין.

במקרים מסוימים, פריקת הקורונה ממוט הברק היא כה חזקה עד שזוהר נראה בבירור בקצה. זוהר כזה מופיע לפעמים בסמוך לחפצים מחודדים אחרים, למשל, בקצות תרני אוניות, צמרות עץ חדות וכו '. תופעה זו הבחינה לפני כמה מאות שנים וגרמה לאימה תפלות עבור מלחים שלא הבינו את מהותה האמיתית.

Comments

[#1]

תודה על הסבר כה מפורט על תופעה ייחודית זו. כך נולדו מיתוסים וכל הכפירות, אך במציאות אין קסם וכל מה שמסביר מסביר את הפיזיקה. למרות שיש כמה תופעות שעדיין מובנות בצורה גרועה, אני חושב שכל תעלומות הטבע יתוינו בפירוט. באופן אישי הייתי רוצה לראות כתר חשמלי כזה במו עיני לפחות פעם אחת.

[#2]

מכיוון שאנשים מעטים עדיין יודעים על נפלאות הטבע, מדענים ככל הנראה יוכלו להסביר בעתיד את התופעות והמאפיינים של האדם שנחשבים כיום חריגים. חשמל הוא בדרך כלל סיפור אחר והידע עליו פשוט נחוץ לאנשים.אין לנו הרבה מה לומר על אמצעי הזהירות בעת עבודה עם מכשירי חשמל, אך לשווא, יש לתת אתרים אלה לילדים ולמתבגרים לקרוא.