تصريف كورونا أو أضواء سانت إلمو

... كانت مفرزة كبيرة من جنود روما القديمة في حملة ليلية. عاصفة رعدية قادمة. وفجأة ظهرت مئات الأضواء المزرقة فوق المفرزة. أشعلت الرماح من رماح المحاربين. يبدو أن الرماح الحديدية للجنود كانت تحترق دون أن تحترق!

لا أحد يعرف طبيعة هذه الظاهرة المذهلة في تلك الأيام ، وقرر الجنود أن مثل هذا الإشراق على الرماح ينذر بفوزهم. ثم سميت هذه الظاهرة أضواء الخروع وبولكس - بعد الأبطال الأسطوريين التوأمين. ثم أعيد تسمية أنوار إلما - اسم كنيسة القديس إلمو في إيطاليا ، حيث ظهرت.

خاصة في كثير من الأحيان ، لوحظت هذه الأضواء على صواري السفن. قال الفيلسوف والكاتب الروماني لوسيوس سينيكا إنه خلال عاصفة رعدية "يبدو أن النجوم تنحدر من السماء وتهبط على صواري السفن". من بين القصص العديدة حول هذا الموضوع ، فإن الدليل على قبطان سفينة الإبحار الإنجليزية مثير للاهتمام.

لقد حدث ذلك في عام 1695 ، في البحر الأبيض المتوسط ​​، بالقرب من جزر البليار ، خلال عاصفة رعدية. خوفاً من العاصفة ، أمر القبطان بإنزال الأشرعة. ثم رأى البحارة في أماكن مختلفة من السفينة أكثر من ثلاثين من أضواء العلم. في دوامة كبيرة الصاري ، وصلت النار إلى أكثر من نصف متر في الطول. أرسل القبطان بحارًا وأمر بإزالته. عندما صعد إلى الطابق العلوي ، صرخ قائلاً إن النار قد صُرفت مثل صاروخ من البارود الخام. أُمر بإزالته مع ريشة الطقس وإسقاطها. ولكن بمجرد إزالة البحار من دوامة الطقس ، قفزت النار إلى نهاية الصاري ، حيث كان من المستحيل إزالتها.

في عام 1902 ، رأى البحارة في باخرة Moravia البخارية صورة أكثر إثارة للإعجاب. من جزر الرأس الأخضر ، كتب الكابتن سيمبسون في دفتر سجلات السفينة: "لمدة ساعة ، يضيء البرق في البحر. الحبال الفولاذية ، قمم الصاري ، nokreys ، تقرع طفرة البضائع - كل شيء متوهج. يبدو أن كل أربعة أقدام على المسامير يبدو أن لديهم مصابيح مضاءة ، وأضاءت الأضواء الساطعة في نهايات الأنوار والديمقراطيات ". كان التوهج مصحوبًا بضوضاء غير عادية:

"مثل عدد لا يحصى من السيكادا استقر في لحظة ، أو الخشب الميت والعشب الجاف حرق مع اثارة ضجة ..."

أضواء سانت إلمو متنوعة. تحدث في شكل توهج موحد ، في شكل مصابيح الخفقان منفصلة ، المشاعل. في بعض الأحيان أنها تشبه النيران لدرجة أنهم يهرعون لإطفاء.

هامفري ، عالم الأرصاد الجوية الأمريكي الذي لاحظ أضواء إلما في مزرعته ، يشهد: هذه الظاهرة الطبيعية ، "تحويل كل ثور إلى وحش له قرون نارية ، تعطي انطباعًا بوجود شيء خارق للطبيعة". هذا ما قاله شخص لا يستطيع ، بموقفه ذاته ، أن يبدو متفاجئًا بمثل هذه الأشياء ، لكن يجب أن يقبلها دون مشاعر لا لزوم لها ، معتمداً فقط على الحس السليم.

يمكننا أن نقول بأمان أنه الآن ، على الرغم من هيمنة النظرة العلمية الطبيعية للعالم - على الرغم من كونها بعيدة عن الحقيقة ، وليس عالمية - فسيكون هناك أشخاص ، إذا كانوا في موقع همفري ، سيرون شيئًا ما في قرون الثور الناري وراء العقل. لا يوجد شيء يمكن قوله عن العصور الوسطى: إذن ، في نفس القرون ، من المرجح أن يروا مكائد الشيطان.

تفريغ الاكليل ، الاكليل الكهربائي، وهو نوع من تصريف التوهج الذي يحدث عندما يكون هناك تجانس واضح للحقل الكهربائي بالقرب من أحد القطبين أو كليهما. تتشكل حقول مماثلة في الأقطاب الكهربائية مع انحناء كبير جدا من السطح (نصائح ، والأسلاك رقيقة). في تصريف كورونا ، يحيط بهذه الأقطاب الكهربائية توهج مميز ، يسمى أيضًا كورونا ، أو طبقة كورونا.

المنطقة غير المضيئة ("المظلمة") من الفضاء الكهربائي المتاخمة للإكليل تسمى المنطقة الخارجية. غالبًا ما يظهر التاج على أشياء مدببة طويلة (أضواء سانت إلمو) ، حول أسلاك خطوط الكهرباء ، إلخ.يمكن أن يحدث تفريغ الهالة عند العديد من ضغوط الغاز في فجوة التفريغ ، لكنه يتجلى بوضوح أكبر عند الضغوط التي لا تقل عن الغلاف الجوي.

وأوضح ظهور إفراز الهالة بواسطة الانهيار أيون. يوجد دائمًا عدد من الأيونات والإلكترونات في الغاز الناتج عن أسباب عشوائية. ومع ذلك ، فإن عددهم ضئيل للغاية لدرجة أن الغاز لا يعمل بالكهرباء.

مع شدة المجال العالية بما فيه الكفاية ، يمكن أن تصبح الطاقة الحركية المتراكمة بواسطة أيون في الفجوة بين الاصطدامين كافية لتأيين الجزيء المحايد أثناء الاصطدام. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل إلكترون سلبي جديد وبقايا موجبة الشحنة ، أيون.

يقوم الإلكترون الحر المتصادم مع جزيء محايد بتقسيمه إلى إلكترون وأيون إيجابي حر. تنقسمها الإلكترونات بعد تصادمها مع الجزيئات المحايدة مرة أخرى إلى إلكترونات وأيونات موجبة حرة ، إلخ.

تسمى عملية التأين هذه بالتأين المتأين ، والعمل الذي يجب إنفاقه من أجل فصل الإلكترون عن الذرة يسمى عمل التأين. يعتمد عمل التأين على بنية الذرة وبالتالي فهو مختلف للغازات المختلفة.

تزيد الإلكترونات والأيونات التي تتشكل تحت تأثير التأين المتأثر من عدد الشحنات في الغاز ، وبالتالي فإنها تدخل في الحركة تحت تأثير مجال كهربائي ويمكن أن تنتج تأينًا لذرات جديدة. وبالتالي ، تعزز العملية نفسها ، وسرعان ما يصل التأين في الغاز إلى قيمة كبيرة للغاية. هذه الظاهرة تشبه الانهيار الثلجي ، لذلك سميت هذه العملية بالآيونات الثلجية.

نحن نسحب سلكًا معدنيًا يبلغ قطره عدة أعشار ملليمتر على داعمين عازلين عاليين ونربطه بالقطب السالب للمولد ، الذي ينتج فولطية تبلغ عدة آلاف فولت. نأخذ القطب الثاني للمولد إلى الأرض. سوف تحصل على نوع من المكثف ، بطانة هو سلك وجدران الغرفة ، والتي ، بالطبع ، تتواصل مع الأرض.

الحقل في هذا المكثف غير متجانسة للغاية ، وتوتره بالقرب من سلك رفيع للغاية. زيادة الجهد تدريجياً ومراقبة السلك في الظلام ، يمكن للمرء أن يلاحظ أنه مع بعض الجهد ، يظهر توهج ضعيف (الاكليل) بالقرب من السلك ، ويغطي السلك من جميع الجوانب ؛ يرافقه صوت الهسهسة وطقطقة طفيفة.

إذا كان الجلفانومتر الحساس متصلاً بين السلك والمصدر ، ثم بظهور التوهج ، فإن الجلفانومتر يظهر تيارًا ملحوظًا يتدفق من المولد من خلال الأسلاك إلى السلك ومنه عبر هواء الغرفة إلى الجدران ، ويتم نقل السلك والجدران بواسطة أيونات مؤثرة في الغرفة.

وبالتالي ، فإن التلألؤ للهواء ومظهر التيار يشيران إلى تأين قوي للهواء تحت تأثير مجال كهربائي. يمكن أن يحدث تفريغ الهالة ليس فقط بالقرب من السلك ، ولكن أيضًا بالقرب من الحافة وأيضًا بالقرب من أي أقطاب كهربائية يتشكل بالقرب منها حقل غير متجانس قوي للغاية.

تفريغ الاكليل

تنظيف الغاز الكهربائي (المرسبات الإلكتروستاتيكية). تصبح السفينة مملوءة بالدخان فجأة شفافة تمامًا في حالة إدخال أقطاب معدنية حادة متصلة بآلة كهربائية ، وترسب جميع الجزيئات الصلبة والسائلة على الأقطاب الكهربائية. تفسير التجربة كما يلي: بمجرد أن يتم تشغيل التاج بواسطة السلك ، يكون الهواء داخل الأنبوب مؤينًا بقوة. تلتصق أيونات الغاز بجزيئات الغبار وتشحنها. نظرًا لأن الحقل الكهربائي القوي يعمل داخل الأنبوب ، تتحرك جزيئات الغبار المشحونة تحت تأثير الحقل إلى الأقطاب الكهربائية ، حيث تستقر.

عدادات الجسيمات

يتكون عداد الجسيمات Geiger-Muller من اسطوانة معدنية صغيرة مزودة بنافذة مغطاة بالرقائق وسلك معدني رفيع ممتد على طول محور الاسطوانة ومعزول عنها.يتم تضمين العداد في الدائرة التي تحتوي على مصدر التيار الذي الجهد يساوي عدة آلاف فولت. يتم اختيار الجهد اللازم لظهور تفريغ الاكليل داخل العداد.

عندما يدخل إلكترون سريع الحركة العداد ، يقوم الأخير بتأين جزيئات الغاز داخل العداد ، مما يجعل الجهد المطلوب لإشعال الإكليل أقل إلى حد ما. يحدث تفريغ في العداد ، ويظهر تيار ضعيف على المدى القصير في الدائرة. لاكتشاف ذلك ، يتم إدخال مقاومة كبيرة جدًا (عدة ميغا أوم) في الدائرة ويتم توصيل الإلكتروميتر الحساس بالتوازي معها. مع كل ضربة من الإلكترون السريع داخل العداد ، سيتم ثني ورقة الإلكتروميتر.

تتيح هذه العدادات تسجيل ليس فقط الإلكترونات السريعة ، ولكن أيضًا بشكل عام أي جسيمات مشحونة سريعة الحركة قادرة على إنتاج التأين بالاصطدامات. تكتشف العدادات الحديثة بسهولة دخول جسيم واحد حتى داخلها وبالتالي تجعل من الممكن بالموثوقية الكاملة والوضوح الشديد رؤية وجود جسيمات أولية مشحونة بالفعل في الطبيعة.

موصل البرق

تشير التقديرات إلى أن حوالي 1800 عاصفة رعدية تحدث في وقت واحد في أجواء الكرة الأرضية بأكملها ، مما يعطي ما معدله حوالي 100 برق في الثانية. وعلى الرغم من أن احتمال حدوث ضربة صاعقة لشخص فردي لا يكاد يذكر ، إلا أن البرق يسبب الكثير من الضرر. يكفي أن نشير في الوقت الحالي إلى أن حوالي نصف الحوادث في خطوط الطاقة الكبيرة ناتجة عن البرق. لذلك ، تعتبر الحماية من الصواعق مهمة مهمة.

لم يشرح لومونوسوف وفرانكلين الطبيعة الكهربائية للبرق فحسب ، بل أشاروا أيضًا إلى كيفية بناء قضيب مانع للصواعق يحمي من صدمات الصواعق. قضيب البرق عبارة عن سلك طويل ، يتم شحذ الطرف العلوي وثباته أعلى نقطة في المبنى المحمي. يتم توصيل الطرف السفلي من السلك بصفائح معدنية ، ويتم دفن الورقة في الأرض على مستوى مياه التربة.

أثناء العواصف الرعدية ، تظهر الشحنات المستحثة الكبيرة على الأرض ويظهر حقل كهربائي كبير على سطح الأرض. يكون توترها مرتفعًا جدًا بالقرب من الموصلات الحادة ، وبالتالي يتم إشعال تصريف الاكليل في نهاية قضيب البرق. نتيجة لذلك ، لا يمكن أن تتراكم الرسوم المستحثة في المبنى ولا يحدث البرق. في تلك الحالات التي يحدث فيها البرق (وتكون هذه الحالات نادرة جدًا) ، فإنها تضرب قضيبًا خفيفًا وتذهب الشحنات إلى الأرض ، دون الإضرار بالمبنى.

في بعض الحالات ، يكون تفريغ الاكليل من قضيب البرق قويًا للغاية بحيث يظهر وهج مرئي بوضوح عند الحافة. يظهر مثل هذا التوهج في بعض الأحيان بالقرب من أشياء مدببة أخرى ، على سبيل المثال ، في نهايات صواري السفن ، ورؤوس الأشجار الحادة ، إلخ. وقد لوحظت هذه الظاهرة منذ عدة قرون وتسببت في رعب خرافي للبحارة الذين لم يفهموا جوهرها الحقيقي.

Comments

[#1]

شكرا لكم على هذا التفسير المفصل لهذه الظاهرة الفريدة. هكذا ولدت الأساطير وجميع البدع ، ولكن في الواقع ليس هناك سحر ، والفيزياء تفسر كل شيء حولها. على الرغم من أن هناك بعض الظواهر التي لا تزال غير مفهومة بشكل جيد ، أعتقد أن جميع أسرار الطبيعة سيتم حلها بالتفصيل. شخصيا ، أود أن أرى مثل هذا التاج الكهربائي بعيني مرة واحدة على الأقل.

[#2]

بما أن القليل من الناس لا يزالون يعرفون عجائب الطبيعة ، فمن المحتمل أن يكون العلماء قادرين على شرح تلك الظواهر وخصائص الإنسان التي تعتبر حاليًا غير عادية في المستقبل. الكهرباء هي عادة قصة مختلفة والمعرفة عنها ضرورية ببساطة للناس.ليس لدينا الكثير ليقوله عن احتياطات السلامة عند العمل مع الأجهزة الكهربائية ، ولكن دون جدوى ، ينبغي إعطاء هذه المواقع للأطفال والمراهقين لقراءتها.