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Scarichi della corona o le luci di Sant'Elmo
... Un grande distaccamento di soldati dell'antica Roma era in una campagna notturna. Stava arrivando un temporale. E improvvisamente centinaia di luci bluastre apparvero sul distacco. Accendeva le lance delle lance dei guerrieri. Sembrava che le lance di ferro dei soldati stessero bruciando senza bruciare!
Nessuno conosceva la natura del fenomeno straordinario in quei giorni e i soldati decisero che un tale splendore sulle lance avrebbe fatto presagire la loro vittoria. Quindi questo fenomeno è stato chiamato le luci di Castore e Polluce - dopo i mitici eroi gemelli. E in seguito ribattezzato le luci di Elma, il nome della chiesa di Sant'Elmo in Italia, dove apparvero.
Soprattutto spesso, tali luci sono state osservate sugli alberi delle navi. Il filosofo e scrittore romano Lucius Seneca ha affermato che durante un temporale "le stelle sembrano scendere dal cielo e atterrare sugli alberi delle navi". Tra le molte storie a riguardo, sono interessanti le prove del capitano di una nave a vela inglese.
Accadde nel 1695, nel Mar Mediterraneo, vicino alle Isole Baleari, durante un temporale. Temendo la tempesta, il capitano ordinò di abbassare le vele. E poi i marinai videro in diversi punti della nave più di trenta luci di Elm. Su una banderuola di un grande albero, il fuoco ha raggiunto più di mezzo metro di altezza. Il capitano mandò un marinaio con l'ordine di rimuoverlo. Salendo le scale, urlò che il fuoco sibilava come un razzo dalla polvere da sparo grezza. Gli fu ordinato di rimuoverlo insieme a una banderuola e di abbatterlo. Ma non appena il marinaio rimosse la banderuola, il fuoco saltò all'estremità dell'albero, da dove era impossibile rimuoverlo.
Nel 1902, i marinai della nave a vapore della Moravia videro un'immagine ancora più impressionante. Dalle isole di Capo Verde, il capitano Simpson scrisse nel diario di bordo di una nave: “Per un'ora un lampo balenò nel mare. Funi d'acciaio, cime degli alberi, prese d'aria, colpi del boom del carico: tutto brillava. Sembrava che ogni quattro piedi ogni notte ci fossero lampade accese sui tasselli e luci intense accese alle estremità degli alberi e dei nocrei. " Il bagliore era accompagnato da un rumore insolito:
"Come una miriade di cicale sistemate in un attimo, o legno morto ed erba secca bruciati con il botto ..."
Le luci di Sant'Elmo sono diverse. Accadono sotto forma di un bagliore uniforme, sotto forma di luci tremolanti separate, torce. A volte sono così simili alle fiamme che si precipitano a estinguersi.
Humphrey, un meteorologo americano che ha osservato le luci di Elma sul suo ranch, testimonia: questo fenomeno naturale, "trasformare ogni toro in un mostro con corna infuocate, dà l'impressione di qualcosa di soprannaturale". Lo dice una persona che, per la sua stessa posizione, non è capace, a quanto pare, di essere sorpreso da queste cose, ma dovrebbe accettarle senza emozioni inutili, basandosi solo sul buon senso.
Possiamo tranquillamente affermare che ora, nonostante il dominio - tutt'altro che vero, anche se non universale - della naturale visione scientifica del mondo, ci saranno persone che, se fossero nella posizione di Humphrey, vedrebbero qualcosa nelle corna infuocate oltre la ragione. Non c'è nulla da dire sul Medioevo: quindi, nelle stesse corna, molto probabilmente vedrebbero le macchinazioni di Satana.
Scarica a corona, corona elettrica, un tipo di scarica di incandescenza che si verifica in presenza di una disomogeneità pronunciata del campo elettrico vicino a uno o entrambi gli elettrodi. Campi simili si formano su elettrodi con una curvatura della superficie molto grande (punte, fili sottili). Nella scarica di Corona, questi elettrodi sono circondati da un bagliore caratteristico, chiamato anche corona, o strato corona.
La regione non luminosa ("scura") dello spazio interelettrodo adiacente alla corona è chiamata zona esterna. La corona appare spesso su oggetti appuntiti alti (luci di Sant'Elmo), attorno a fili di linee elettriche, ecc.La scarica a corona può avvenire a varie pressioni di gas nello spazio di scarica, ma si manifesta più chiaramente a pressioni non inferiori a quella atmosferica.
L'aspetto di una scarica a corona è spiegato da una valanga di ioni. Ci sono sempre numerosi ioni ed elettroni in un gas derivanti da cause casuali. Tuttavia, il loro numero è così piccolo che il gas praticamente non conduce elettricità.
Con un'intensità di campo sufficientemente elevata, l'energia cinetica accumulata dallo ione nello spazio tra le due collisioni può diventare sufficiente per ionizzare la molecola neutra durante la collisione. Di conseguenza, si formano un nuovo elettrone negativo e un residuo carico positivamente, uno ione.
Un elettrone libero in collisione con una molecola neutra lo divide in un elettrone e uno ione positivo libero. Gli elettroni dopo un'ulteriore collisione con molecole neutre li dividono nuovamente in elettroni e liberi ioni positivi, ecc.
Tale processo di ionizzazione si chiama ionizzazione ad impatto e il lavoro che deve essere impiegato per staccare un elettrone da un atomo si chiama lavoro di ionizzazione. Il lavoro di ionizzazione dipende dalla struttura dell'atomo ed è quindi diverso per diversi gas.
Gli elettroni e gli ioni formati sotto l'influenza della ionizzazione da impatto aumentano il numero di cariche nel gas e, a loro volta, entrano in movimento sotto l'influenza di un campo elettrico e possono produrre ionizzazione da impatto di nuovi atomi. Pertanto, il processo si rafforza e la ionizzazione nel gas raggiunge rapidamente un valore molto elevato. Il fenomeno è simile a una valanga di neve, quindi questo processo è stato chiamato valanga di ioni.
Tiriamo un filo metallico ab avente un diametro di diversi decimi di millimetro su due supporti ad alto isolamento e lo colleghiamo al polo negativo del generatore, che produce una tensione di diverse migliaia di volt. Portiamo il secondo polo del generatore sulla Terra. Otterrai una sorta di condensatore, il cui rivestimento è il filo e le pareti della stanza, che, ovviamente, comunicano con la Terra.
Il campo in questo condensatore è molto eterogeneo e la sua tensione vicino a un filo sottile è molto alta. Aumentando gradualmente la tensione e osservando il filo al buio, si può notare che con una certa tensione, un bagliore debole (corona) appare vicino al filo, coprendo il filo da tutti i lati; è accompagnato da un suono sibilante e un leggero crepitio.
Se un galvanometro sensibile è collegato tra il filo e la sorgente, quindi con l'aspetto del bagliore, il galvanometro mostra una corrente notevole che scorre dal generatore attraverso i fili al filo e da esso attraverso l'aria della stanza alle pareti, tra il filo e le pareti viene trasferito dagli ioni formati nella stanza a causa della ionizzazione dell'impatto.
Pertanto, la luminescenza dell'aria e l'apparizione della corrente indicano una forte ionizzazione dell'aria sotto l'influenza di un campo elettrico. Una scarica a corona può verificarsi non solo vicino al filo, ma anche vicino alla punta e generalmente vicino a qualsiasi elettrodo vicino al quale si forma un campo disomogeneo molto forte.
Scarico della corona
Pulizia del gas elettrico (precipitatori elettrostatici). Una nave piena di fumo diventa improvvisamente completamente trasparente se vengono introdotti elettrodi metallici affilati collegati a una macchina elettrica e tutte le particelle solide e liquide vengono depositate sugli elettrodi. La spiegazione dell'esperimento è la seguente: non appena la corona viene accesa dal filo, l'aria all'interno del tubo viene fortemente ionizzata. Gli ioni di gas aderiscono alle particelle di polvere e le caricano. Poiché un forte campo elettrico agisce all'interno del tubo, le particelle di polvere cariche si muovono sotto l'azione del campo verso gli elettrodi, dove si depositano.
Contatori di particelle
Il contatore di particelle Geiger-Muller è costituito da un piccolo cilindro di metallo dotato di una finestra coperta con un foglio e un sottile filo metallico allungato lungo l'asse del cilindro e isolato da esso.Il misuratore è incluso in un circuito contenente una sorgente di corrente la cui tensione è pari a diverse migliaia di volt. La tensione è selezionata necessaria per la comparsa di una scarica a corona all'interno del misuratore.
Quando un elettrone in rapido movimento entra nel contatore, quest'ultimo ionizza le molecole di gas all'interno del contatore, il che rende leggermente più bassa la tensione richiesta per accendere la corona. Nel contatore si verifica una scarica e nel circuito appare una debole corrente a breve termine. Per rilevarlo, viene introdotta una resistenza molto grande (diversi megaohm) nel circuito e un elettrometro sensibile è collegato in parallelo con esso. Ad ogni colpo di un elettrone veloce all'interno del contatore, la foglia dell'elettrometro si piegherà.
Tali contatori consentono di registrare non solo elettroni veloci, ma anche qualsiasi particella carica e in rapido movimento in grado di produrre ionizzazione per collisione. I contatori moderni rilevano facilmente l'ingresso anche di una singola particella e quindi rendono possibile, con piena affidabilità e chiarezza, che le particelle cariche elementari esistano davvero in natura.
Parafulmine
Si stima che nell'atmosfera dell'intero globo, si verifichino contemporaneamente circa 1800 temporali, che danno una media di circa 100 fulmini al secondo. E sebbene la probabilità di un fulmine di una singola persona sia trascurabile, tuttavia, un fulmine fa molto male. È sufficiente indicare che attualmente circa la metà di tutti gli incidenti nelle grandi linee elettriche sono causati da un fulmine. Pertanto, la protezione contro i fulmini è un compito importante.
Lomonosov e Franklin non solo hanno spiegato la natura elettrica del fulmine, ma hanno anche indicato come costruire un parafulmine che protegga dai fulmini. Il parafulmine è un filo lungo, la cui estremità superiore è affilata e fissata sopra il punto più alto dell'edificio protetto. L'estremità inferiore del filo è collegata a una lamiera e il foglio è sepolto nella Terra a livello dell'acqua del suolo.
Durante un temporale, grandi cariche indotte appaiono sulla Terra e un grande campo elettrico appare sulla superficie della Terra. La sua tensione è molto elevata vicino a conduttori acuminati e quindi una scarica a corona viene innescata all'estremità del parafulmine. Di conseguenza, le cariche indotte non possono accumularsi sull'edificio e non si verificano fulmini. In quei casi in cui si verificano i fulmini (e tali casi sono molto rari), colpisce un parafulmine e le cariche vanno sulla Terra, senza danneggiare l'edificio.
In alcuni casi, la scarica della corona dal parafulmine è così forte che sulla punta appare un bagliore chiaramente visibile. Tale bagliore a volte appare vicino ad altri oggetti appuntiti, ad esempio alle estremità degli alberi della nave, delle cime degli alberi taglienti, ecc. Questo fenomeno è stato notato diversi secoli fa e ha causato orrore superstizioso per i marinai che non capivano la sua vera essenza.
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