Реферат Атмосферное электричество
Скачать реферат↓ [28.22 KB]
Текст реферата Атмосферное электричество
ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА И ОПАСНЫЕ ФАКТОРЫ АТМОСФЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВААтмосферное электричество образуется и концентрируется в облаках
— образованиях из мелких водяных частиц, находящихся в жидком и
твердом состоянии.
Площадь океанов и морей составляет 71 % поверхности земного шара.
Каждый 1 см 2 поверхности Земли в течение года в среднем получает 460
кДж солнечной энергии. Подсчитано, что из этого количества 93 кДж /(
см * год) расходуется на испарение воды с поверхности водных
бассейнов. Поднимаясь вверх, водяные пары охлаждаются и конденсируются
в мельчайшую водяную пыль, что сопровождается выделением теплоты
парообразования (2260 кДж/л). Образовавшийся избыток внутренней
энергии частично расходуется на эмиссию частиц с поверхности
мельчайших водяных капелек. Для от
деления от молекулы воды протона (Н) требуется 5,1 эВ, для отделения
электрона — 12,6 эВ, а для отделения молекулы от кристалла льда
достаточно 0,6 эВ, поэтому основными эмитируемыми частицами являются
молекулы воды и протоны. Количество эмитируемых протонов
пропорционально массе частиц. Результирующий поток протонов всегда
направлен от более крупных капелек к мелким. Соответственно более
крупные капельки приобретают отрицательный заряд, а мелкие —
положительный. Чистая вода — хороший диэлектрик и заряды на
поверхности капелек сохраняются длительное время. Более крупные
тяжелые отрицательно заряженные капельки образуют нижний отрицательно
заряженный слой облака. Мелкие легкие капельки объединяются в верхний
положительно заряженный слой облака. Электростатическое притяжение
разноименно заряженных слоев поддерживает сохранность облака как
целого.
Эмиссия протонов возникает дополнительно при кристаллизации водяных
частиц (превращении их в снежинки, градинки), так как при этом
выделяется теплота плавления, равная 335 кДж/л. При соударениях
капелек, снежинок, градинок работа ветра в конечном счете приводит к
эмиссии протонов, к изменению величины заряда частиц. Следовательно,
атмосферное электричество (АтЭ) и статическое электричество (СтЭ)
имеют одинаковую физическую природу. Различаются они масштабом
образования зарядов и знаком эмитируемых частиц (электроны или
протоны) .
О единстве природы АтЭ и СтЭ свидетельствуют опытные данные. Сухой
снег представляет собой типичное сыпучее тело; при трении снежинок
друг о друга и их ударах о землю и о местные предметы снег должен
электризоваться, что и происходит в действительности. Наблюдения на
Крайнем Севере и в Сибири показывают, что при низких температурах во
время сильных снегопадов и метелей электризация снега настолько
велика, что происходят зимние грозы, в облаках снежной пыли бывают
видны синие и фиолетовые вспышки, наблюдается свечение остроконечных
предметов, образуются шаровые молнии. Очень ;ильные метели иногда
заряжают телеграфные провода так сильно, что подк:лючаемые к ним
электролампочки светятся полным накалом. Те же явления наблюдаются во
время сильных пыльных (песчанных) бурь.
Наличие множества