Сколько градусов в молнии. Правила поведения в доме

Доктор биологических наук, кандидат физико-математических наук К. БОГДАНОВ.

В каждый момент времени в разных точках Земли сверкают молнии более 2000 гроз. В каждую секунду около 50 молний ударяются в поверхность земли, и в среднем каждый ее квадратный километр молния поражает шесть раз за год. Еще Б. Франклин показал, что молнии, бьющие по земле из грозовых облаков, — это электрические разряды, переносящие на нее отрицательный заряд величиной несколько десятков кулон, а амплитуда тока при ударе молнии составляет от 20 до 100 кА. Скоростная фотосъемка показала, что разряд молнии длится несколько десятых долей секунды и состоит из нескольких еще более коротких разрядов. Молнии издавна интересуют ученых, но и в наше время об их природе мы знаем лишь немного больше, чем 250 лет тому назад, хотя смогли их обнаружить даже на других планетах.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Способность электризации трением различных материалов. Материал из трущейся пары, находящийся выше в таблице, заряжается положительно, а ниже — отрицательно.

Отрицательно заряженный низ облака поляризует поверхность Земли под собой так, что она заряжается положительно, и, кода появляются условия для электрического пробоя, возникает разряд молнии.

Распределение частоты гроз по поверхности суши и океанов. Самые темные места на карте соответствуют частотам не более 0,1 грозы в год на квадратный километр, а самые светлые — более 50.

Зонт с громоотводом. Модель продавалась в XIX веке и пользовалась спросом.

Выстрел жидкостью или лазером по грозовой туче, нависшей над стадионом, уводит разряд молнии в сторону.

Несколько разрядов молний, вызванных пуском ракеты в грозовую тучу. Левая вертикальная прямая — след ракеты.

Крупный «ветвистый» фульгурит весом 7,3 кг, найденный автором на окраине Москвы.

Полые цилиндрические фрагменты фульгурита, образованные из оплавленного песка.

Белый фульгурит из Техаса.

Молния — вечный источник подзарядки электрического поля Земли . В начале XX века с помощью атмосферных зондов измерили электрическое поле Земли. Его напряженность у поверхности оказалась равной примерно 100 В/м, что соответствует суммарному заряду планеты около 400 000 Кл. Переносчиком зарядов в атмосфере Земли служат ионы, концентрация которых увеличивается с высотой и достигает максимума на высоте 50 км, где под действием космического излучения образовался электропроводящий слой — ионосфера. Поэтому электрическое поле Земли — это поле сферического конденсатора с приложенным напряжением около 400 кВ. Под действием этого напряжения из верхних слоев в нижние все время течет ток силой 2-4 кА, плотность которого составляет 1-2 . 10 -12 А/м 2 , и выделяется энергия до 1,5 ГВт. И это электрическое поле исчезло бы, если бы не было молний! Поэтому в хорошую погоду электрический конденсатор — Земля — разряжается, а при грозе заряжается.

Человек не чувствует электрического поля Земли, так как его тело — хороший проводник.

Поэтому заряд Земли находится и на поверхности тела человека, локально искажая электрическое поле. Под грозовым облаком плотность наведенных на земле положительных зарядов может значительно возрастать, а напряженность электрического поля — превышать 100 кВ/м, в 1000 раз больше ее значения в хорошую погоду. В результате во столько же раз увеличивается положительный заряд каждого волоска на голове человека, стоящего под грозовой тучей, и они, отталкиваясь друг от друга, встают дыбом.

Электризация — удаление «заряженной» пыли. Чтобы понять, как облако разделяет электрические заряды, вспомним, что такое электризация. Легче всего зарядить тело, потерев его о другое. Электризация трением — самый старый способ получения электрических зарядов. Само слово «электрон» в переводе с греческого на русский означает янтарь, так как янтарь всегда заряжался отрицательно при трении о шерсть или шелк. Величина заряда и его знак зависят от материалов трущихся тел.

Считается, что тело, до того как его стали тереть о другое, электронейтрально. Действительно, если оставить заряженное тело в воздухе, то к нему начнут прилипать противоположно заряженные частицы пыли и ионы. Таким образом, на поверхности любого тела находится слой «заряженной» пыли, нейтрализующий заряд тела. Поэтому электризация трением — это процесс частичного снятия «заряженной» пыли с обоих тел. При этом результат будет зависеть от того, на сколько лучше или хуже снимается «заряженная» пыль с трущихся тел.

Облако — фабрика по производству электрических зарядов. Трудно представить, что в облаке находится пара материалов из перечисленных в таблице. Однако на телах может оказаться различная «заряженная» пыль, даже если они сделаны из одного того же материала, — достаточно, чтобы микроструктура поверхности отличалась. Например, при трении гладкого тела о шероховатое оба будут электризовываться.

Грозовое облако — это огромное количество пара, часть которого конденсировалось в виде мельчайших капелек или льдинок. Верх грозового облака может находиться на высоте 6-7 км, а низ нависать над землей на высоте 0,5-1 км.

Выше 3-4 км облака состоят из льдинок разного размера, так как температура там всегда ниже нуля. Эти льдинки находятся в постоянном движении, вызванном восходящими потоками теплого воздуха от нагретой поверхности земли. Мелкие льдинки легче, чем крупные, увлекаются восходящими потоками воздуха. Поэтому «шустрые» мелкие льдинки, двигаясь в верхнюю часть облака, все время сталкиваются с крупными. При каждом таком столкновении происходит электризация, при которой крупные льдинки заряжаются отрицательно, а мелкие — положительно. Со временем положительно заряженные мелкие льдинки оказываются в верхней части облака, а отрицательно заряженные крупные — внизу. Другими словами, верхушка грозы заряжена положительно, а низ — отрицательно. Все готово для разряда молнии, при котором происходит пробой воздуха и отрицательный заряд с нижней части грозовой тучи перетекает на Землю.

Молния — привет из космоса и источник рентгеновского излучения. Однако само облако не в состоянии так наэлектризовать себя, чтобы вызвать разряд между своей нижней частью и землей.

Напряженность электрического поля в грозовом облаке никогда не превышает 400 кВ/м, а электрический пробой в воздухе происходит при напряженности больше 2500 кВ/м. Поэтому для возникновения молнии необходимо что-то еще кроме электрического поля. В 1992 году российский ученый А. Гуревич из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) предположил, что своеобразным зажиганием для молнии могут быть космические лучи — частицы высоких энергий, обрушивающиеся на Землю из космоса с околосветовыми скоростями. Тысячи таких частиц каждую секунду бомбардируют каждый квадратный метр земной атмосферы.

Согласно теории Гуревича, частица космического излучения, сталкиваясь с молекулой воздуха, ионизирует ее, в результате чего образуется огромное число электронов, обладающих высокой энергией. Попав в электрическое поле между облаком и землей, электроны ускоряются до околосветовых скоростей, ионизируя путь своего движения и, таким образом, вызывая лавину электронов, движущихся вместе с ними к земле.

Ионизированный канал, созданный этой лавиной электронов, используется молнией для разряда (см. «Наука и жизнь» № 7, 1993 г.).

Каждый, кто видел молнию, заметил, что это не ярко светящаяся прямая, соединяющая облако и землю, а ломаная линия. Поэтому процесс образования проводящего канала для разряда молнии называют ее «ступенчатым лидером». Каждая из таких «ступенек» — это место, где разогнавшиеся до околосветовых скоростей электроны остановились из-за столкновений с молекулами воздуха и изменили направление движения. Доказательство для такой интерпретации ступенчатого характера молнии — вспышки рентгеновского излучения, совпадающие с моментами, когда молния, как бы спотыкаясь, изменяет свою траекторию. Недавние исследования показали, что молния служит довольно мощным источником рентгеновского излучения, интенсивность которого может составлять до 250 000 электронвольт, что примерно в два раза превышает ту, которую используют при рентгене грудной клетки.

Как вызвать разряд молнии? Изучать то, что произойдет непонятно где и когда, очень сложно.

А именно так в течение долгих лет работали ученые, исследующие природу молний. Считается, что грозой на небе руководит Илья-пророк и нам не дано знать его планы. Однако ученые очень давно пытались заменить Илью-пророка, создавая проводящий канал между грозовой тучей и землей. Б. Франклин для этого во время грозы запускал воздушный змей, оканчивающийся проволокой и связкой металлических ключей. Этим он вызывал слабые разряды, стекающие вниз по проволоке, и первым доказал, что молния — это отрицательный электрический разряд, стекающий с облаков на землю. Опыты Франклина были чрезвычайно опасными, и один из тех, кто их пытался повторить, — российский академик Г. В. Рихман — в 1753 году погиб от удара молнии.

В 1990-х годах исследователи научились вызывать молнии, не подвергая опасности свою жизнь. Один из способов вызвать молнию — запустить с земли небольшую ракету прямо в грозовую тучу. Вдоль всей траектории ракета ионизирует воздух и создает таким образом проводящий канал между тучей и землей. И если отрицательный заряд низа тучи достаточно велик, то вдоль созданного канала происходит разряд молнии, все параметры которого регистрируют приборы, расположенные рядом со стартовой площадкой ракеты. Чтобы создать еще лучшие условия для разряда молнии, к ракете присоединяют металлический провод, соединяющий ее с землей.

Молния: подарившая жизнь и двигатель эволюции . В 1953 году биохимики С. Миллер (Stanley Miller) и Г. Юри (Harold Urey) показали, что одни из «кирпичиков» жизни — аминокислоты могут быть получены путем пропускания электрического разряда через воду, в которой растворены газы «первобытной» атмосферы Земли (метан, аммиак и водород). Спустя 50 лет другие исследователи повторили эти опыты и получили те же результаты. Таким образом, научная теория зарождения жизни на Земле отводит удару молнии основополагающую роль.

При пропускании коротких импульсов тока через бактерии в их оболочке (мембране) появляются поры, через которые внутрь могут проходить фрагменты ДНК других бактерий, запуская один из механизмов эволюции.

Почему зимой грозы очень редки? Ф. И. Тютчев, написав «Люблю грозу в начале мая, когда весенний первый гром…», знал, что зимой гроз почти не бывает. Чтобы образовалось грозовое облако, необходимы восходящие потоки влажного воздуха. Концентрация насыщенных паров растет с повышением температуры и максимальна летом. Разница температур, от которой зависят восходящие потоки воздуха, тем больше, чем выше его температура у поверхности земли, так как на высоте нескольких километров его температура не зависит от времени года. Значит, интенсивность восходящих потоков максимальна тоже летом. Поэтому и грозы у нас чаще всего летом, а на севере, где и летом холодно, грозы довольно редки.

Почему грозы чаще над сушей, чем над морем? Чтобы облако разрядилось, в воздухе под ним должно быть достаточное число ионов. Воздух, состоящий только из молекул азота и кислорода, не содержит ионов, и его очень тяжело ионизировать даже в электрическом поле. А вот если в воздухе много инородных частиц, например пыли, то и ионов тоже много. Ионы образуются при движении частиц в воздухе аналогично тому, как электризуются при трении друг о друга различные материалы. Очевидно, что пыли в воздухе гораздо больше над сушей, чем над океанами. Поэтому-то грозы и гремят над сушей чаще. Замечено также, что прежде всего молнии бьют по тем местам, где в воздухе особенно велика концентрация аэрозолей — дымов и выбросов предприятий нефтеперерабатывающей промышленности.

Как Франклин отклонил молнию. К счастью, большинство разрядов молнии происходят между облаками и поэтому угрозы не представляют. Однако считается, что каждый год молнии убивают более тысячи людей по всему миру. По крайней мере, в США, где ведется такая статистика, каждый год от удара молнии страдают около 1000 человек и более ста из них погибают. Ученые давно пытались защитить людей от этой «кары божьей». Например, изобретатель первого электрического конденсатора (лейденской банки) Питер ван Мушенбрук (1692-1761) в статье об электричестве, написанной для знаменитой французской Энциклопедии, защищал традиционные способы предотвращения молнии — колокольный звон и стрельбу из пушек, которые, как он считал, оказываются довольно эффективными.

Бенджамин Франклин, пытаясь защитить Капитолий столицы штата Мериленд, в 1775 году прикрепил к зданию толстый железный стержень, который возвышался над куполом на несколько метров и был соединен с землей. Ученый отказался патентовать свое изобретение, желая, чтобы оно как можно скорее начало служить людям.

Весть о громоотводе Франклина быстро разнеслась по Европе, и его выбрали во все академии, включая и Российскую. Однако в некоторых странах набожное население встретило это изобретение с возмущением. Сама мысль, что человек так легко и просто может укротить главное оружие «божьего гнева», казалась кощунственной. Поэтому в разных местах люди из благочестивых соображений ломали громоотводы. Любопытный случай произошел в 1780 году в небольшом городке Сент-Омер на севере Франции, где горожане потребовали снести железную мачту громоотвода, и дело дошло до судебного разбирательства. Молодой адвокат, защищавший громоотвод от нападок мракобесов, построил защиту на том, что и разум человека, и его способность покорять силы природы имеют божественное происхождение. Все, что помогает спасти жизнь, во благо — доказывал молодой адвокат. Он выиграл процесс и снискал большую известность. Адвоката звали Максимилиан Робеспьер. Ну а сейчас портрет изобретателя громоотвода — самая желанная репродукция в мире, ведь она украшает известную всем стодолларовую купюру.

Как можно защититься от молнии с помощью водяной струи и лазера . Недавно был предложен принципиально новый способ борьбы с молниями. Громоотвод создадут из… струи жидкости, которой будут стрелять с земли непосредственно в грозовые облака. Громоотводная жидкость представляет собой солевой раствор, в который добавлены жидкие полимеры: соль предназначена для увеличения электропроводности, а полимер препятствует «распаду» струи на отдельные капельки. Диаметр струи составит около сантиметра, а максимальная высота — 300 метров. Когда жидкий громоотвод доработают, им оснастят спортивные и детские площадки, где фонтан включится автоматически, когда напряженность электрического поля станет достаточно высокой, а вероятность удара молнии — максимальной. По струе жидкости с грозового облака будет стекать заряд, делая молнию безопасной для окружающих. Аналогичную защиту от разряда молнии можно сделать и с помощью лазера, луч которого, ионизируя воздух, создаст канал для электрического разряда вдали от скопления людей.

Может ли молния сбить нас с пути? Да, если вы пользуетесь компасом. В известном романе Г. Мелвила «Моби Дик» описан именно такой случай, когда разряд молнии, создавший сильное магнитное поле, перемагнитил стрелку компаса. Однако капитан судна взял швейную иглу, ударил по ней, чтобы намагнитить, и поставил ее вместо испорченной стрелки компаса.

Может ли вас поразить молния внутри дома или самолета? К сожалению, да! Ток грозового разряда может войти в дом по телефонному проводу от рядом стоящего столба. Поэтому при грозе старайтесь не пользоваться обычным телефоном. Считается, что говорить по радиотелефону или по мобильному безопасней. Не следует во время грозы касаться труб центрального отопления и водопровода, которые соединяют дом с землей. Из этих же соображений специалисты советуют при грозе выключать все электрические приборы, в том числе компьютеры и телевизоры.

Что касается самолетов, то, вообще говоря, они стараются облетать районы с грозовой активностью. И все-таки в среднем раз в год в один из самолетов попадает молния. Ее ток поразить пассажиров не может, он стекает по внешней поверхности самолета, но способен вывести из строя радиосвязь, навигационное оборудование и электронику.

Фульгурит — окаменевшая молния. При разряде молнии выделяется 10 9 -10 10 джоулей энергии. Большая ее часть тратится на создание ударной волны (гром), нагрев воздуха, световую вспышку и другие электромагнитные волны, и только маленькая часть выделяется в том месте, где молния входит в землю. Однако и этой «маленькой» части вполне достаточно, чтобы вызвать пожар, убить человека и разрушить здание. Молния может разогреть канал, по которому она движется, до 30 000° С, в пять раз выше температуры на поверхности Солнца. Температура внутри молнии гораздо больше температуры плавления песка (1600-2000°C), но расплавится песок или нет, зависит еще и от длительности молнии, которая может составлять от десятков микросекунд до десятых долей секунды. Амплитуда импульса тока молнии обычно равна нескольким десяткам килоампер, но иногда может превышать и 100 кА. Самые мощные молнии и вызывают рождение фульгуритов — полых цилиндров из оплавленного песка.

Слово «фульгурит» происходит от латинского fulgur, что означает молния. Самые длинные из раскопанных фульгуритов уходили под землю на глубину более пяти метров. Фульгуритами также называют оплавленности твердых горных пород, образованные ударом молнии; они иногда в большом количестве встречаются на скалистых вершинах гор. Фульгуриты, состоящие из переплавленного кремнезема, обыкновенно представляют собой конусообразные трубочки толщиной с карандаш или с палец. Их внутренняя поверхность гладкая и оплавленная, а наружная образована приставшими к оплавленной массе песчинками. Цвет фульгуритов зависит от примесей минералов в песчаной почве. Большинство из них имеют рыжевато-коричневый, серый или черный цвет, однако встречаются зеленоватые, белые или даже полупрозрачные фульгуриты.

По-видимому, первое описание фульгуритов и их связи с ударами молнии было сделано в 1706 году пастором Д. Германом (David Hermann). Впоследствии многие находили фульгуриты вблизи людей, пораженных разрядом молнии. Чарльз Дарвин во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль», обнаружил на песчаном берегу вблизи Мальдонадо (Уругвай) несколько стеклянных трубочек, уходящих в песок вертикально вниз более чем на метр. Он описал их размеры и связал их образование с разрядами молний. Известный американский физик Роберт Вуд получил «автограф» молнии, которая чуть не убила его:

«Прошла сильная гроза, и небо над нами уже прояснилось. Я пошел через поле, которое отделяет наш дом от дома моей свояченицы. Я прошел ярдов десять по тропинке, как вдруг меня позвала моя дочь Маргарет. Я остановился секунд на десять и едва лишь двинулся дальше, как вдруг небо прорезала яркая голубая линия, с грохотом двенадцатидюймового орудия ударив в тропинку в двадцати шагах передо мной и подняв огромный столб пара. Я пошел дальше, чтобы посмотреть, какой след оставила молния. В том месте, где ударила молния, было пятно обожженного клевера дюймов в пять диаметром, с дырой посередине в полдюйма…. Я возвратился в лабораторию, расплавил восемь фунтов олова и залил в отверстие… То, что я выкопал, когда олово затвердело, было похоже на огромный, слегка изогнутый собачий арапник, тяжелый, как и полагается, в рукоятке и постепенно сходящийся к концу. Он был немного длиннее трех футов» (цитируется по В. Сибрук. Роберт Вуд. — М.: Наука, 1985, с. 285).

Появление стеклянной трубочки в песке при разряде молнии связано с тем, что между песчинками всегда находятся воздух и влага. Электрический ток молнии за доли секунд раскаляет воздух и водяные пары до огромных температур, вызывая взрывообразный рост давления воздуха между песчинками и его расширение, что слышал и видел Вуд, чудом не ставший жертвой молнии. Расширяющийся воздух образует цилиндрическую полость внутри расплавленного песка. Последующее быстрое охлаждение фиксирует фульгурит — стеклянную трубочку в песке.

Часто аккуратно выкопанный из песка фульгурит по форме напоминает корень дерева или ветвь с многочисленными отростками. Такие ветвистые фульгуриты образуются, когда разряд молнии попадает во влажный песок, который, как известно, имеет бo»льшую электропроводность, чем сухой. В этих случаях ток молнии, входя в почву, сразу начинает растекаться в стороны, образуя структуру, похожую на корень дерева, а рождающийся при этом фульгурит лишь повторяет эту форму. Фульгурит очень хрупок, и попытки очистить от прилипшего песка нередко приводят к его разрушению. Особенно это относится к ветвистым фульгуритам, образовавшимся во влажном песке.

Молния

Мы часто думаем, что электричество — это нечто такое, что вырабатывается только на электростанциях, а уж никак не в волокнистых массах водяных облаков, которые настолько разрежены, что в них спокойно можно просунуть руку. Тем не менее, в облаках есть электричество, как есть даже в человеческом теле.

Природа электричества

Все тела состоят из атомов — от облаков и деревьев до человеческого организма. У каждого атома есть ядро, несущее положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны. Исключением является простейший атом водорода, в ядре которого нет нейтрона, а есть только один протон.

Вокруг ядра обращаются отрицательно заряженные электроны. Положительные и отрицательные заряды взаимно притягиваются, поэтому электроны вращаются вокруг ядра атома, как пчелы около сладкого пирога. Притяжение между протонами и электронами обусловлено электромагнитными силами. Поэтому электричество присутствует везде, куда бы мы ни посмотрели. Как мы видим, оно содержится и в атомах.

В нормальных условиях положительные и отрицательные заряды каждого атома уравновешивают друг друга, поэтому тела, состоящие из атомов, обычно не несут никакого суммарного заряда — ни положительного, ни отрицательного. В результате соприкосновение с другими предметами не вызывает электрического разряда. Но иногда равновесие электрических зарядов в телах может нарушиться. Возможно, вы это испытываете на себе, находясь дома в холодный зимний день. В доме очень сухо и жарко. Вы, шаркая босыми ногами, ходите по паласу. Незаметно для вас часть электронов с ваших подошв перешла к атомам ковра.

Материалы по теме:

Как образуется град?

Вот теперь вы несете электрический заряд, так как количество протонов и электронов в ваших атомах уже не сбалансировано. Попробуйте теперь взяться за металлическую ручку двери. Между вами и ею проскочит искра, и вы почувствуете электрический удар. Произошло вот что — ваше тело, которому не хватает электронов для достижения электрического равновесия, стремится за счет сил электромагнитного притяжения восстановить равновесие. И оно восстанавливается. Между рукой и дверной ручкой возникает поток электронов, направленный к руке. Если бы в комнате было темно, то вы увидели бы искры. Свет виден потому, что электроны при перескакивании испускают кванты света. Если в комнате тихо, вы услышите легкое потрескивание.

Электричество окружает нас повсюду и содержится во всех телах. Облака в этом смысле — не исключение. На фоне голубого неба они выглядят очень безобидными. Но так же, как вы в комнате, они могут нести электрический заряд. Если это так — берегитесь! Когда облако восстанавливает электрическое равновесие внутри себя — вспыхивает целый фейерверк.

Как появляется молния?

Вот что при этом происходит: в темном огромном грозовом облаке постоянно циркулируют мощные воздушные потоки, которые сталкивают между собой разнообразные частицы — крупинки океанической соли, пыль и так далее. Точно так же, как ваши подошвы при трении о ковер освобождаются от электронов, и частицы в облаке при столкновении освобождаются от электронов, которые перескакивают на другие частицы. Так возникает перераспределение зарядов. На одних частицах, которые потеряли свои электроны, имеется положительный заряд, на других, которые приняли на себя лишние электроны, теперь отрицательный заряд.

Материалы по теме:

Как появляется шаровая молния?

По причинам, которые не вполне ясны, более тяжелые частицы заряжаются отрицательно, а более легкие — положительно. Таким образом, более тяжелая нижняя часть облака заряжается отрицательно. Отрицательно заряженная нижняя часть облака отталкивает в сторону земли электроны, так как одноименные заряды отталкиваются. Таким образом, под облаком формируется положительно заряженная часть земной поверхности. Затем точно по такому же принципу, по которому между вами и дверной ручкой проскакивает искра, между облаком и землей проскочит такая же искра, только очень большая и мощная это и есть молния. Электроны гигантским зигзагом летят к земле, находя там свои протоны. Вместо едва слышного потрескивания раздается сильный удар грома.

Каждую секунду в атмосфере Земли возникает примерно 700 молний, и каждый год около 3000 человек погибают из-за удара молнии. Физическая природа молнии не объяснена окончательно, а большинство людей имеют лишь приблизительное представление о том, что это такое. Какие-то разряды сталкиваются в облаках, или что-то в этом роде. Сегодня мы обратились к нашим авторам по физике, чтобы узнать о природе молнии больше. Как появляется молния, куда бьет молния, и почему гремит гром. Прочитав статью, вы будете знать ответ на эти и многие другие вопросы.

Что такое молния

Молния – искровой электрический разряд в атмосфере.

Электрический разряд – это процесс протекания тока в среде, связанный с существенным увеличением ее электропроводности относительно нормального состояния. Существуют разные виды электрических разрядов в газе: искровой , дуговой , тлеющий .

Искровой разряд происходит при атмосферном давлении и сопровождается характерным треском искры. Искровой разряд представляет собой совокупность исчезающих и сменяющих друг друга нитевидных искровых каналов. Искровые каналы также называют стримерами . Искровые каналы заполнены ионизированным газом, то есть плазмой. Молния – гигантская искра, а гром – очень громкий треск. Но не все так просто.

Физическая природа молнии

Как объясняют происхождение молнии? Система туча-земля или туча-туча представляет собой своеобразный конденсатор. Воздух играет роль диэлектрика между облаками. Нижняя часть облака имеет отрицательный заряд. При достаточной разности потенциалов между тучей и землей возникают условия, в которых происходит образование молнии в природе.

Ступенчатый лидер

Перед основной вспышкой молнии можно наблюдать небольшое пятно, движущееся от тучи к земле. Это так называемый ступенчатый лидер. Электроны под действием разности потенциалов, начинают двигаться к земле. Двигаясь, они сталкиваются с молекулами воздуха, ионизируя их. От тучи к земле прокладывается как бы ионизированный канал. Из-за ионизации воздуха свободными электронами электропроводность в зоне траектории лидера существенно возрастает. Лидер как бы прокладывает путь для основного разряда, двигаясь от одного электрода (тучи) к другому (земле). Ионизация происходит неравномерно, поэтому лидер может разветвляться.

Обратная вспышка

В момент, когда лидер приближается к земле, напряженность на его конце растет. Из земли или из предметов, выступающих над поверхностью (деревья, крыши зданий) навстречу лидеру выбрасывается ответный стример (канал). Это свойство молний используется для защиты от них путем установки громоотвода. Почему молния бьет в человека или в дерево? На самом деле ей все равно, куда бить. Ведь молния ищет наиболее короткий путь между землей и небом. Именно поэтому во время грозы опасно находиться на равнине или на поверхности воды.

Когда лидер достигает земли, по проложенному каналу начинает течь ток. Именно в этот момент и наблюдается основная вспышка молнии, сопровождаемая резким ростом силы тока и выделением энергии. Здесь уместен вопрос, откуда идет молния? Интересно, что лидер распространяется от тучи к земле, а вот обратная яркая вспышка, которую мы и привыкли наблюдать, распространяется от земли к туче. Правильнее говорить, что молния идет не от неба к земле, а происходит между ними.

Почему молния гремит?

Гром возникает в результате ударной волны, порождаемой быстрым расширением ионизированных каналов. Почему сначала мы видим молнию а потом слышим гром? Все дело в разности скоростей звука (340,29 м/с) и света (299 792 458 м/с). Посчитав секунды между громом и молнией и умножив их на скорость звука, можно узнать, на каком расстоянии от Вас ударила молния.

Нужна работа по физике атмосферы? Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на

Виды молний и факты о молниях

Молния между небом и землей – не самая распространенная молния. Чаще всего молнии возникают между облаками и не несут угрозы. Помимо наземных и внутриоблачных молний, существуют молнии, образующиеся в верхних слоях атмосферы. Какие есть разновидности молний в природе?

• Внутриоблачные молнии;
• Шаровые молнии;
• «Эльфы»;
• Джеты;
• Спрайты.

Последние три вида молний невозможно наблюдать без специальных приборов, так как они образуются на высоте от 40 километров и выше.

Приведем факты о молниях:

• Протяженность самой длинной зафиксированной молнии на Земле составила 321 км. Эта молния была замечена в штате Оклахома, 2007 г .
• Самая долгая молния длилась 7,74 секунды и была зафиксирована в Альпах.
• Молнии образуются не только на Земле . Точно известно о молниях на Венере , Юпитере , Сатурне и Уране . Молнии Сатурна в миллионы раз мощнее земных.
• Сила тока в молнии может достигать сотен тысяч Ампер, а напряжение – миллиарда Вольт.
• Температура канала молнии может достигать 30000 градусов Цельсия – это в 6 раз больше температуры поверхности Солнца.

Шаровая молния

Шаровая молния – отдельный вид молнии, природа которого остается загадкой. Такая молния представляет собой движущийся в воздухе светящийся объект в форме шара. По немногочисленным свидетельствам шаровая молния может двигаться по непредсказуемой траектории, разделяться на более мелкие молнии, может взорваться, а может просто неожиданно исчезнуть. Существует множество гипотез о происхождении шаровой молнии, но ни одна не может быть признана достоверной. Факт — никто не знает, как появляется шаровая молния. Часть гипотез сводят наблюдение этого явления к галлюцинациям. Шаровую молнию ни разу не удалось наблюдать в лабораторных условиях. Все, чем могут довольствоваться ученые – это свидетельства очевидцев.

Напоследок предлагаем Вам посмотреть видео и напоминаем: если курсовая или контрольная свалилась на голову как молния в солнечный день, не нужно отчаиваться. Специалиста студенческого сервиса выручают студентов с 2000 года. Обращайтесь за квалифицированной помощью в любое время. 24 часа в сутки, 7 дней в неделю мы готовы помочь вам.

Молнии — восхитительные и захватывающие явления природы. В то же время — это один из самых опасных и непредсказуемых природных феноменов. Но что же мы действительно знаем о молниях? По всему миру ученые собирают факты о молниях , пытаются воспроизвести их в своих лабораториях, измеряют их мощность и температуру, но все же не способны определить природу молнии и предсказать ее поведение. Но все же, давайте посмотрим на интересные факты о молниях, которые уже известны.

В этот момент в мире бушуют около 1800 гроз.

Каждый год, Земля испытывает в среднем 25 миллионов ударов молний или более сотни тысяч гроз. Это больше, чем 100 ударов молний в секунду.

Средний удар молнии длиться четверть секунды.

Вы можете услышать гром за 20 километров от молнии.

Разряд молнии распространяется со скоростью около 190,000 км/с.

Средняя длина разряда молнии составляет 3-4 километра.

Некоторые молнии проходят в воздухе витой путь, который может не превосходить в диаметре толщину вашего пальца, а длина пути молнии составит 10-15 километров.

Температура типичной молнии может превышать 30,000 градусов по Цельсию — это примерно в 5 раз больше, чем температура поверхности солнца.

“Молния никогда не ударяет в одно место дважды”. К сожалению, это миф. Молнии часто ударяют в одно и то же место по несколько раз.

Древние греки верили, что когда молния ударяет в море, то появляется новая жемчужина.

Деревья иногда могут принимать удары молнии и, при этом, не загораться. Это объясняется тем, что электричество проходит через мокрую поверхность прямо в землю.

При ударе молнии, песок превращается в стекло. После грозы можно обнаружить стеклянные полосы в песке.

Если ваша одежда мокрая, то молния принесет вам меньше вреда.

Во время 6-часовой грозы на территории США в небе сверкали 15,000 молний. Складывалось ощущение, что молнии горят постоянно.

В самое высокое здание в мире — Си-Эн тауэр, молнии бьют примерно 78 раз в год.

Вспышки молний также можно заметить на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране.

В средние века, считалось, что гром и молния — это порождение дьявола, а церковные колокола отпугивают злых духов. Поэтому во время грозы монахи постоянно пытались звонить в колокола, и, соответственно, чаще всего становились жертвами молний.

Иррациональный страх молний называется кераунофобия. Страх грома — бронтофобия.

Одновременно на Земле существует от 100 до 1000 экземпляров шаровой молнии, но шанс, что вы увидите хотя бы одну из них равен 0.01%.

В среднем около 550 человек умирают от ударов молний в России.

Примерно четверть всех людей, которые стали жертвами молний — погибают.

Мужчины погибают от удара молнии примерно в 6 раз чаще, чем женщины.

Телефон — одна из самых частных причин попадания в человека молнии. Не говорите по телефону во время грозы даже в помещении. После удара молнии, на теле человека остаются ветвистые полоски — знаки молний. Исчезают при надавливании пальцем.

Перепечатка статей и фотографий разрешается только с гиперссылкой на сайт:

Долгожданное отступление жары сопровождается сильными грозами. В Петербурге за последнюю неделю пронеслось два сильнейших грозовых урагана. Зрелище было страшное. Казалось, что небо трещало и разрывалось на части, вспышки молний напоминали взрывы.
Почему возникает такая гроза, как она зарождается в атмосфере? Такие вопросы приходят в голову именно в это грозовое время. Попробуем разобраться, опираясь на компетентные источники. Как Вы увидите, что температура играет здесь важнейшую роль.

Где чаще всего возникают грозы?

Над континентами в тропиках. Над океаном гроз на порядок меньше. Одна из причин такой асимметрии — в интенсивной конвекции в континентальных областях, где суша эффективно прогревается солнечным излучением. Быстрый подъем прогретого воздуха способствует образованию мощных конвективных вертикальных облаков, в верхней части которых температура ниже — 40°C. В результате формируются частицы льда, снежной крупы, града, взаимодействие которых на фоне быстрого восходящего потока и приводит к разделению зарядов.

Примерно 78% всех молний регистрируется между 30°ю.ш. и 30°с.ш. Максимальная средняя плотность числа вспышек на единицу поверхности Земли наблюдается в Африке (Руанда). Весь бассейн р.Конго площадью около 3 млн км 2 регулярно демонстрирует наибольшую молниевую активность.

Как заряжается грозовое облако?

Это самый интересный вопрос в «грозоведении». Грозовые облака огромны. Чтобы на масштабе в несколько километров возникло электрическое поле, сравнимое по величине с пробойным (примерно 30 кВ/см для воздуха в нормальных условиях), нужно, чтобы беспорядочный обмен зарядами при столкновениях облачных твердых или жидких частиц привел к согласованному, коллективному эффекту сложения микротоков в макроскопический ток весьма большой величины (несколько ампер). Как показали измерения электрического поля на поверхности земли, а также внутри облачной среды (на баллонах, самолетах и ракетах), в типичном грозовом облаке «основной» отрицательный заряд — в среднем несколько десятков кулон — занимает интервал высот, соответствующий температурам от 10 до 25°C. «Основной» положительный заряд составляет также несколько десятков кулон, но располагается выше основного отрицательного, поэтому большая часть молниевых разрядов облако—земля отдает земле отрицательный заряд. Однако в нижней части облака также часто обнаруживается меньший по величине (10 Кл) положительный заряд.

Для объяснения описанной выше (трипольной) структуры поля и заряда в грозовом облаке рассматривается множество механизмов разделения зарядов. Они зависят, прежде всего, от таких факторов, как температура и фазовый состав среды. Несмотря на обилие различных микрофизических механизмов электризации, сейчас многие авторы считают главным безындукционный обмен зарядами при столкновениях мелких (с размерами от единиц до десятков микрометров) кристаллов льда и частиц снежной крупы. В лабораторных экспериментах было установлено наличие характерного значения температуры, при которой меняется знак заряда, т.н. точки реверса, лежащей обычно между 15 и 20°C. Именно эта особенность сделала данный механизм столь популярным, так как с учетом типичного профиля температуры в облаке она объясняет трипольную структуру распределения плотности заряда.

Недавние эксперименты показали, что многие грозовые облака обладают еще более сложной структурой пространственного заряда (до шести слоев). Восходящие потоки в таких облаках могут быть слабые, но электрическое поле имеет устойчивую многослойную структуру. Вблизи нулевой изотермы (0 °С) здесь формируются достаточно узкие (толщиной в несколько сотен метров) и стабильные слои пространственного заряда, во многом ответственные за высокую молниевую активность. Вопрос о механизме и закономерностях образования слоя положительного заряда в окрестности нулевой изотермы остается дискуссионным. Разработанная в ИПФ модель, основанная на механизме разделения зарядов при таянии ледяных частиц, подтверждает формирование слоя положительного заряда при таянии ледяных частиц вблизи нулевой изотермы на высоте около 4 км. Расчеты показали, что за 10 минут образуется структура поля с максимумом около 50 кВ/м.

Как происходит разряд молнии?

Существует несколько теорий. Недавно был предложен и исследован новый сценарий молнии, связанный с достижением облаком режима самоорганизованной критичности. В модели электрических ячеек (с характерным размером ~1—30 м) со случайно растущим в пространстве и времени потенциалом отдельный мелкомасштабный пробой между парой ячеек способен вызвать «эпидемию» внутриоблачных микроразрядов — разыгрывается стохастический процесс фрактальной «металлизации» внутриоблачной среды, т.е. быстрый переход облачной среды в состояние, напоминающее обьемную паутину из динамичных проводящих нитей, на фоне которых и формируется видимый глазом канал молнии — проводящий плазменный канал, по которому переносится основной электрический заряд

По некоторым представлениям, разряд инициируют высокоэнергетические космические лучи, которые запускают процесс, получивший название пробоя на убегающих электронах. Интересно, что наличие ячеистой структуры электрического поля в грозовом облаке оказывается существенным для процесса ускорения электронов до релятивистских энергий. Случайно ориентированные электрические ячейки наряду с ускорением резко увеличивают время жизни релятивистских электронов в облаке благодаря диффузионному характеру их траекторий. Это позволяет объяснить значительную продолжительность всплесков рентгеновского и гамма излучений и характер их взаимосвязи с молниевыми вспышками. Роль космических лучей для атмосферного электричества должны прояснить эксперименты по исследованию их корреляции с грозовыми явлениями. Такие эксперименты ведутся в настоящее время на ТяньШанской высокогорной научной станции Физического института РАН и на Баксанской нейтринной обсерватории Института ядерных исследований РАН.

Отметим также, что разрядные явления в средней атмосфере, коррелирующие с грозовой активностью, получили разные наименования в зависимости от высоты над Землей. Это спрайты (область свечения простирается от высот 50—55 км до 85—90 км над землей, а длительность вспышки составляет от единиц до десятков миллисекунд), эльфы (высоты — 70—90 км, продолжительность менее 100 мкс) и джеты (разряды, стартующие в верхней части облака и распространяющиеся порою до мезосферных высот со скоростью около 100 км/с).

Температура молнии

В литературе можно найти данные, что температура канала молнии при главном разряде может превышать 25 000 °C. Наглядным свидетельством того, что температура молнии может достигать 1700 °С являются найденные на скалистых вершинах гор и в районах с сильной грозовой активностью фульгуриты (от лат. fulgur — удар молнии) — спёкшиеся от удара молнии кварцевые трубки,которые могут быть разнообразной причудливой формы.

На фото фульгурит, найденный в 2006 г. в штате Аризона, США (подробности на сайте www.notjustrocks.com). Появление стеклянной трубочки связано с тем, что между песчинками всегда находятся воздух и влага. Электрический ток молнии за доли секунд раскаляет воздух и водяные пары до огромных температур, вызывая взрывообразный рост давления воздуха между песчинками и его расширение. Расширяющийся воздух образует цилиндрическую полость внутри расплавленного песка. Последующее быстрое охлаждение фиксирует фульгурит — стеклянную трубочку в песке. Фульгуриты, состоящие из переплавленного кремнезёма, обыкновенно представляют собой конусообразные трубочки толщиной с карандаш или с палец. Их внутренняя поверхность гладкая и оплавленная, а наружная образована приставшими к оплавленной массе песчинками и посторонними включениями. Цвет фульгуритов зависит от примесей минералов в песчаной почве. Фульгурит очень хрупок, и попытки очистить от прилипшего песка нередко приводят к его разрушению. Особенно это относится к ветвистым фульгуритам, образовавшимся во влажном песке. Диаметр трубчатого фульгурита не более нескольких сантиметров, длина может доходить до нескольких метров, находили фульгурит длиной 5-6 метров.

Изучением молнии и вообще атмосферного электричества — это очень интересное и важное научное направление. На эту тему опубликовано множество научных трудов и популярных статей. Ссылка на одну из наиболее исчерпывающих обзорных работ приводится в конце нашей заметки.

В заключение хочется отметить, что молнии — серьёзная угроза для жизни людей. Поражение человека или животного молнией часто происходит на открытых пространствах так как электрический ток идёт по кратчайшему пути «грозовое облако-земля». Часто молния попадает в деревья и трансформаторные установки на железной дороге, вызывая их возгорание. Поражение обычной линейной молнией внутри здания невозможно, однако бытует мнение что так называемая шаровая молния может проникать через щели и открытые окна. Обычный грозовой разряд опасен для телевизионных и радиоантенн, расположенных на крышах высотных зданий, а также для сетевого оборудования.

Недостающее звено в загадке зарождения молнии

Интервью Ольги Орловой с Владимиром Раковым
«Троицкий вариант» №04(273), 26 февраля 2019 года

Молния — самое частое опасное природное явление на Земле, однако механизм зарождения молнии до сих пор не разгадан. Чтобы это сделать, нужно заглянуть внутрь облаков, но технически это весьма непросто. Лишь в последние десятилетия сверхскоростные сверхчувствительные приборы открыли перед учеными новые возможности в изучении молнии. Что же удалось разглядеть в облаках? Об этом Ольге Орловой в программе «Гамбургский счет» рассказал профессор и директор Международного центра изучения молнии в Университете Флориды Владимир Раков.

Владимир Александрович Раков — родился в 1955 году в городе Семипалатинске. В 1977 году окончил Томский политехнический университет. В 1983 году защитил кандидатскую диссертацию. С 1991 года работает в Университете Флориды. Автор более 700 публикаций по различным аспектам молнии, в том числе четырех монографий. С 2013 по 2017 год — научный руководитель исследовательского проекта «Молнии и грозы. Физика и эффекты» в Институте прикладной физики РАН по программе мегагрантов.

— Владимир Александрович, как получилось, что люди наблюдают за молнией тысячи лет, а физического описания важнейших стадий развития молнии до сих пор нет? Какие фундаментальные проблемы для ученых за этим стоят?

— Здесь несколько проблем. Первая связана с инициацией молнии. Как она зарождается в облаке. Поскольку это происходит внутри облака, оптические методы регистрации здесь помочь не могут. Какие-то теории, основанные на радиотехнических методах измерения, конечно, выдвигаются, но потом появляются новые наблюдения, которые не подтверждают теорию. Поэтому с инициацией молнии в облаке пока наибольшая неопределенность.

Вторая категория проблем связана с развитием молнии между облаком и землей. Вот как она вышла из облака, направилась к земле и до момента удара в землю. Казалось бы, какие могут тут быть проблемы? Вот она была там, теперь она здесь. Но дело в том, что молния развивается обычно не непрерывно, а ступенчато. То есть она не может непрерывно двигаться к земле. Она должна остановиться, подумать, потом двигаться дальше. Причем это обязательно наблюдается для отрицательной молнии, которая переносит отрицательный заряд на землю. Для положительной может быть непрерывное развитие, а может быть ступенчатое. И детали этого ступенчатого развития, особенно для положительной молнии, в настоящее время не очень хорошо понимаются.

И наконец третья, последняя категория вопросов связана с так называемым финальным скачком. Молния инициируется на высотах порядка 5–7 км над уровнем земли. И в тот момент, когда она стартует в облаке, она не имеет никакого представления, какие объекты есть на земле, где она закончит свое путешествие.

— То есть молния не знает, куда она попадет, и вы, соответственно, тоже предсказать этого не можете?

— Совершенно верно. И этот вопрос молния окончательно «решает», когда находится на высоте порядка 100 м. То есть она стартует на 5–7 км над землей и когда окажется в пределах примерно 100 м, а то и меньше, вот тогда уже окончательно «решит», где будет точка удара, какой объект или какой элемент объекта она поразит.

— Если это решается в последний момент, у геофизиков принято заключать пари, куда будет бить молния? Вы силу собственных предсказаний испытываете?

— Честно говоря, нет. Потому что такие записи обычно анализируются постфактум. То есть в реальном времени мы не смотрим, конечно. Более того, большей частью наша аппаратура работает в автоматическом режиме. Уже потом, когда просматриваем, что наснимали, тогда только заключаем пари.

— Какие бывают типы молний?

— Самое больше количество молний — 90% наземных молний — нисходящие отрицательные. А есть еще молнии восходящие. То есть в этих молниях начальный процесс, который мы называем лидером, стартует не в облаке, а с заземленного объекта. Для того чтобы такая восходящая молния могла появиться, нужен объект высотой 100 м или выше. Допустим, Останкинская телебашня высотой 540 м годится вполне. Известно, что в среднем она в год поражается молнией 30 раз. Из этих 30 разрядов в год два или три будут нисходящие, а все остальные — восходящие.

— То есть Останкинская башня и другие высотки, которые у нас есть по всему миру в больших городах, сами чаще порождают молнии, чем в них попадает нисходящая молния?

— Совершенно верно. Они сами инициируют молнии. Если бы не было этого объекта, молнии в данный момент тоже бы не было. Они усиливают электрическое поле локально, а это и определяет момент возбуждения молниевого разряда. Еще один пример — это молнии, которые начинаются с летательного аппарата. Самолеты, коммерческие лайнеры поражаются молнией в среднем раз в год. Ничего страшного не происходит. Они сконструированы соответствующим образом и проверены на молниестойкость. Но в случае инициации молнии самолетом будет канал молнии, развивающейся вверх к облаку, и одновременно канал, развивающийся вниз в сторону земли. Это такой двунаправленный лидер.

— Физики вашей специальности не любят этот вопрос, но всё же рискну: а шаровая молния есть?

— Ответ на этот вопрос зависит от того, что называть шаровой молнией. Существуют базы данных, в которых собраны тысячи свидетельств, наблюдений шаровой молнии, и это только надежные свидетельства, т. е. оттуда исключены все сомнительные и явно фейковые записи. Скорее всего, шаровая молния — это не одно какое-то явление, а целая группа явлений разной природы, которые объединяются в одну категорию «шаровая молния». Например, хорошо известно, что при размыкании контактов выключателей мощных электрических установок возникают светящиеся шары или другие образования немножко другой формы. И они существуют достаточно долго. При отсутствии грозы. Наблюдались они, в частности, на подводных лодках.

— Получается, это были рукотворные шаровые молнии?

— Совершенно верно. Это рукотворные плазменные образования. Это одна категория, но она включается в этот общий класс шаровых молний. С другой стороны, часто шаровая молния наблюдается во время грозы. И, в частности, после обычной линейной молнии. То есть, видимо, какое-то родство между нормальной и шаровой молнией существует.

— А почему тогда специалисты по молниям так не любят вопрос про шаровую молнию?

— Видимо, по той же самой причине, почему многие ученые не любят отвечать на вопросы об инопланетянах — нет надежного объекта для изучения. Есть много теорий шаровой молнии, включая и миниатюрные черные дыры, и реакцию аннигиляции материи и антиматерии, и метеоры из антиматерии. Чего там только нет! Но проверить, работает ли тот или иной механизм, практически невозможно. Были сообщения, и не раз, что шаровую молнию удалось воспроизвести в лаборатории. Но никогда не удавалось этот эксперимент повторить независимо в другой лаборатории.

— А вы у себя в Университете Флориды проверяли?

— Да, в 2006 году нам выделили финансирование и попросили проверить, что будет, если ток триггерной молнии (тот тип молнии, которая инициируется небольшой ракетой, растягивающей тонкую проволочку под грозовым облаком, это называется «триггерная молния») пропустить через разные материалы, может ли так образоваться шаровая молния. Около сотни разных образцов было проверено, но результаты оказались отрицательными.

— То есть ни разу не смогли получить плазменное шаровидноеобразование, которое наблюдалось бы несколько секунд?

— Вот вы ключевые слова сказали сейчас. Для того, чтобы какое-то плазменное образование можно было назвать шаровой молнией, оно должно жить по меньшей мере секунду. Типичное время жизни для шаровой молнии — это от 1 до 4 с. А какие-то короткоживущие плазменные образования, плазмоиды — это сколько угодно. Если в какой-то ограниченный объем закачать большую энергию, будет образовываться что-то такое светящееся. Но оно не долгоживущее, оно не может жить больше одной секунды. И в наших экспериментах с триггерной молнией самая большая длительность была порядка полсекунды. Поэтому мы заключили: подтвердить, что в наших экспериментах была воспроизведена шаровая молния, мы не можем.

— А как именно вы пытались получить шаровую молнию?

— Мы пропускали ток молнии порядка 10 тыс. ампер через разные образцы, которые закреплялись на длинной пластиковой трубе, и ток молнии через все эти образцы протекал.

— Образцы чего?

— Самые разные. Там были металлы, алюминий, порошкообразная и проволочная медь, сухой или влажный кремний, сера. Даже такой экзотический материал, как bat guano — экскременты летучих мышей.

— А их-то для чего? Верования индейцев проверяли?

— Есть теория, что шаровая молния возникает, когда обычная молния ударит в такое место, где это bat guano находится. Дело в том, что bat guano богато соединениями азота. И в давние времена использовалось для изготовления пороха.

— Ну и что? Помогли вам летучие мыши?

— В результате этот контейнер с содержимым взорвался, помет летучих мышей сгорел и всё это разлетелось по полигону. Но никаких долгоживущих плазменных образований не получилось.

— А как происходит инициация триггерной молнии?

— В триггерной молнии используется небольшая ракета (примерно 1 м длиной или меньше), она может быть сделана из пластика, из металла. То есть сама ракета никакой роли не играет. Ее задача — только растянуть очень тонкую проволочку (обычно медную, но иногда стальную применяют) в промежутке между облаком и землей. При этом, конечно, нужен источник энергии — это грозовое облако. Если нет грозы над головой, можно запускать сколько угодно ракет — ничего не выйдет.

— Вы для этого сидите в засаде, ждете, пока подойдет грозовое облако, и, когда оно появится, тогда запускаете ракеты, так?

— Точно так. Кроме того, мы контролируем напряженность электрического поля специальными приборами. И когда она превышает какой-то эмпирический порог, значит, время нажимать кнопку. Сама пусковая установка находится на телескопическом подъемнике, который используется в электросетях. Ракета идет вверх. Где-то через 2–3 с она растягивает проволочку длиной примерно 300 м. Ну, мы могли бы и 540 м растянуть, как Останкинская телебашня. Потому что на катушке 700 м принцип тот же самый: очень высокий объект, который усиливает электрическое поле, вызывает восходящую молнию. Единственная разница заключается в том, что наша проволочка взрывается. Как бы одноразовая Останкинская башня. Но есть у нас и другая пусковая установка. Она находится на платформе 11 м над землей.

— А где вы во время запуска ракет находитесь? Были ли несчастные случаи?

— Мы находимся в металлическом вагончике. За двадцать пять лет существования нашего полигона у нас не было ни одного несчастного случая. Потому что наш вагончик надежно защищен и заземлен. Что очень важно — нет никаких металлических проводников, которые бы входили в этот вагончик снаружи. Есть волоконно-оптические линии связи и пластиковые шланги. Пуск ракеты контролируется сжатым воздухом.

— Владимир Александрович, вы пять лет были научным руководителем мегагранта «Молнии и грозы. Физика и эффекты». Как при этом вы продвинулись в понимании физики молнии?

— В ходе работ по мегагранту были получены новые уникальные данные, которые опубликованы в международных журналах [1] и вызвали очень серьезный интерес у коллег. Например, существенная часть работ, связанная с инициацией молнии, проводилась в высоковольтном центре в Истре. Силами сотрудников этого центра под руководством сотрудников Высшей школы экономики и Института прикладной физики РАН с помощью инфракрасных камер и скоростных камер с усилением света были получены изображения очень необычных плазменных формирований внутри искусственного облака заряженных водяных капелек. И эти образования не были похожи ни на какие другие разрядные процессы ни в молнии, ни в длинной лабораторной искре. Они имели ячеистую структуру, и отдельные элементы этой структуры были горячими. Причем этот нагрев, что было в какой-то степени сюрпризом, происходил на очень коротких временах, меньше 1 мкс. И, по нашему мнению, не исключено, что эти необычные плазменные образования (unusual plasma formations) являются промежуточным этапом между невозмущенным воздухом и зародышем молнии. То есть это может быть недостающим звеном в понимании инициации молнии.

Другое дело, что естественные облака, конечно, гораздо более плотные, чем это маленькое искусственное облако, которое сделали экспериментаторы в Истре. Поэтому есть надежда сейчас на то, что эти необычные плазменные образования будут возникать близко к границе настоящих грозовых облаков и мы сможем поймать их инфракрасной камерой и внимательно рассмотреть.

Видеозапись передачи

---

1. Kostinskiy A., Syssoev V., Bogatov N., Mareev E., Andreev M., Makalsky L., Sukharevsky D., Rakov V. Observation of a new class of electric discharges within artificial clouds of charged water droplets and its implication for lightning initiation within thunderclouds // Geophys. Res. Lett., 2015, 42, 8165−8171.

Природа молнии. Что такое молния и как она возникает?

Молния во время грозы

Когда в электрическом поле атмосферы развивается искровой разряд гигантских размеров, мы можем наблюдать удивительное природное явление – молнию. Самое зрелищное проявление грозы может быть крайне опасным для человеческой жизни и эксплуатируемой человеком инфраструктуры. Количество гроз на нашей планете в год превышает десять миллионов. В среднем на Земле происходит до полусотни тысяч гроз в день, одновременно – более тысячи. Грозы над мировым океаном случаются в разы чаще, чем над сушей. Каждую секунду десятки молний ударяют в поверхность Земли. Притом их частоту и динамику развития невозможно точно спрогнозировать, как нельзя со стопроцентной вероятностью предсказать и последствия грозовой активности.

Благодаря современным техническим средствам удалось зафиксировать появление молний на других планетах солнечной системы, в частности на Юпитере. Что касается Земли, на экваториальную и тропическую зону приходится абсолютное большинство всех гроз. А вероятность появления молнии над полюсами нашей планеты стремится к нулю. В России наибольшая грозовая активность наблюдается в южных регионах. Грозозащита прежде всего требуется там, где велика вероятность проявления сил стихии.

Разряд молнии во время грозы подобен электрическому взрыву. А впечатляющие звуковые и световые эффекты зачастую сопровождаются резким усилением ветра, выпадением града и ливнем. Сила тока молнии может составлять сотни тысяч ампер, напряжение – до миллиарда вольт. Ее протяженность достигает сотен километров, скорость – сотен тысяч километров в секунду, длительность – нескольких секунд, а температура – десятков тысяч градусов. Интенсивность разрядов в среднем составляет полсотни в секунду. Скорость движения грозы составляет десятки километров в час, размеры – от нескольких километров до пары десятков. Зрелое грозовое облако может иметь биполярную или более сложную структуру распределения зарядов. Количество разрядов молнии и их параметры связаны с величиной заряда и с тем, как он распределен в облаке. На количество также влияет скорость, с которой воспроизводится заряд.

Грозовые облака, которые могут достигать в диаметре нескольких километров, образуются в результате мощных атмосферных процессов и отличаются вертикальным развитием. Их формируют воздушные потоки, насыщенные парами воды. В электрическом поле облака запасается энергия – грозовое электричество. Первая и вторая стадии развития грозового облака – кучевое и зрелое – завершаются стадией распада. Развитие грозы запускается при появлении конвекции. Потоки влажного воздуха движутся вверх, притом влага находится частично в жидком состоянии, а частично – виде льдинок. Величина и мощность потоков определяют тип грозы и цикл жизни грозового облака. Одноячейковое кучево-дождевое облако отличается небольшим сроком жизни – не более часа, — и быстро исчезает после грозы, которую вызвало. Более распространенные многоячейковые кластерные грозы возникают, когда грозовые ячейки на разных стадиях развития собираются в группу, или кластер, и движутся как единое целое. Такая гроза длится уже несколько часов, сопровождаясь градом, ливнем и порывами ветра. Многоячейковая линейная гроза напоминает темную стену, закрывающую горизонт. Этой опасной для авиации грозе, которую также называют “линия шквалов”, сопутствуют мощные нисходящие потоки воздуха, сильный ливень и крупный град. Суперъячейковая гроза получила свое название благодаря гигантскому размеру грозовой ячейки. Помимо сильнейшего града и шквала для нее характерны разрушительные смерчи.

История изучения молнии

Изучение грозовой активности и, в частности, молнии, неразрывно связаны с темой электричества и его проявлений в пространстве около земного шара. Совокупность проявлений атмосферного электричества исследует физика атмосферы. Предметом ее изучения выступает целый спектр связанных между собой электрических явлений: ионизация и проводимость атмосферы, электрическое поле и токи, электрические заряды и разряды. Прорыв в этой области совершил в 18 веке видный американский деятель из научной и политической областей, Бенджамин Франклин. Благодаря экспериментам он выяснил, что молния имеет электрическую природу, и определил понятия положительного и отрицательного заряда. В 1752 году Франклин впервые предложил проект молниеотвода на основе металлического стержня, соединенного с землей. Ключевые принципы, открытые ученым, по сей день актуальны в деле устройства молниезащиты зданий и сооружений.

Тогда же российский ученый и естествоиспытатель Михаил Васильевич Ломоносов объяснил природу грозовых облаков, высказав гипотезу о причинах их электризации. Свою научную теорию он изложил в работе «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих». Оба исследователя, Ломоносов и Франклин, использовали в своих экспериментах воздушного змея, запуская его в направлении грозовых облаков. Соратник Ломоносова, Георг Вильгельм Рихман, погиб во время грозы, проводя электрические опыты. Тем не менее, незадолго до этого академики успели совместно положить начало серьезному изучению молниезащиты в России. В 1753 году Ломоносов и Рихман создали первые в России прототипы молниеотводов. Также Рихман начал исследования взаимодействия электрически заряженных тел. Этот вопрос занимал многих видных ученых, среди которых были Франц Эпинус, Даниил Бернулли, Джозеф Пристли, Джон Робинсон и Генри Кавендиш.

Электрическая искра, или искровой разряд, представляет собой пучок заполненных плазмой каналов. Искровые каналы представляют собой разветвленные яркие полоски, напоминающие нити. Такой разряд в природе и является молнией. Впервые искусственным путем электрическая искра была получена в электрическом конденсаторе голландского ученого Питера ван Мушенбрука в 1745 году.

Электрический заряд, или количество электричества, как скалярная величина впервые был определен Шарлем Кулоном, физиком и инженером из Франции. Связь силы взаимодействия между неподвижными точечными электрическими зарядами и расстояния между ними была выведена им в законе Кулона в 1785 году. Кулон как единица измерения электрического заряда определяется величиной заряда, прошедшего через проводник за 1 секунду при силе тока 1 ампер. Электрические заряды в околоземном космическом пространстве, в атмосфере и на поверхности нашей планеты генерируют поле, которое называется электрическим полем Земли. Заряд в полмиллиона кулонов создает у поверхности Земли электрическое поле напряжённостью в десятки вольт на метр.

Единица измерения электрического напряжения “вольт” получила свое название в честь Алессандро Вольты, ученого из Италии. Он создал первый химический источник тока при помощи кислоты и пластин из цинка и меди, а также ряд электрических приборов. В вольтах выражается электростатический потенциал. Вольт обозначается как В или V. Мощность постоянного электрического тока измеряется в ваттах – единице, названной в честь изобретателя из Шотландии Джеймса Ватта. Ватт обозначается как Вт или W.

Принцип взаимодействия электрических токов был сформулирован физиком Андре Ампером в 1820 году. Французский ученый ввел в физику и само понятие электрического тока. Закон Ампера описывает состояния проводников в зависимости от направления тока. Если электрические токи в параллельных проводниках текут в одном направлении — проводники притягиваются. Если в них же токи текут в противоположных направлениях, то параллельные проводники отталкиваются. Со временем единица измерения силы неизменяющегося электрического тока получила наименование “ампер”. Ампер обозначается как A.

Тепловое действие электрического тока сформулировал в виде закона английский физик Джеймс Джоуль. Единица измерения энергии получила название в честь этого ученого. Джоуль обозначается как Дж или J. За 1 секунду силы электрического поля при напряжении в 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер совершают работу в 1 джоуль.

20 век принес человечеству знания об ионосфере и магнитосфере. А затем, с развитием космических технологий, стало возможным исследование процессов в самых высоких слоях атмосферы. Наибольший вклад в формирование современного знания об электрических атмосферных явлениях внесли Нобелевский лауреат Чарлз Вильсон и ученый-физик Яков Френкель.

Типы молний

Молнии делятся на разные типы: линейная, горизонтальная, ленточная, пунктирная, шаровая, огни святого Эльма, а также спрайты, эльфы, джеты в верхних слоях атмосферы. Причиной систематических разрушений и аварий становится молния линейного типа, наиболее распространенного из всех. На сегодняшний день по сравнению с остальными типами подобных природных явлений она наиболее изучена.  Линейные молнии можно разделить по месту возникновения. Они появляются и развиваются в пространстве между облаком и поверхностью земли. В основном именно такие разряды воздействуют на наземные объекты. Разряды электричества возникают в атмосфере из-за разности потенциалов между частями грозового облака, между облаками или между облаком и землей. Поэтому молния может также развиваться внутри облака или между разными облаками.

Направление развития линейных молний служит критерием для их разделения на нисходящие и восходящие. За счет развития лидера молнии от облака к земле или от земли к облаку происходит пробой зоны между ними. Молнии, чье развитие направлено из грозового облака вниз к земле, называются нисходящими. Восходящие же молнии развиваются в направлении к облаку от вершин заземленных конструкций. В абсолютном большинстве случаев причиной поражения возвышающихся на равнинной местности сооружений от 200 метров выступают именно восходящие молнии.

Стадии развития молнии

Молния переносит с облака на землю положительный или отрицательный заряд. Знак заряда определяет ее полярность. Молнии с отрицательным зарядом встречаются значительно чаще, и их параметры более подробно изучены. Отрицательная нисходящая молния развивается в три стадии, которые образуют компоненту. За первой компонентой, как правило, идут последующие. Их количество может достигать нескольких десятков.

Разряд молнии начинается при появлении лидера. Он оказывает тепловое, механическое и электрическое воздействие на объекты, через которые проходит. Лидер молнии состоит из канала, головки канала и стримерной зоны. Канал лидера молнии – это плазменное образование, через которое протекает ток. Канал прорастает, пробивая промежуток между облаком и землей. Он несет огромный потенциал в десятки мегавольт, а сила тока в нем исчисляется сотнями ампер. Величина распределенного по его длине заряда электричества достигает нескольких кулон. Так за миллисекунды происходит лидерная стадия развития молнии.

Далее следует наиболее опасный процесс наподобие короткого замыкания – главная стадия. Высокотемпературный проводящий канал замыкается на землю и провоцирует переходный процесс разряда протяженной заряженной системы, созданной лидером. На этой стадии импульс тока может протекать по каналу за сотни микросекунд с амплитудой уже в несколько сотен килоампер. Скорость его распространения соизмерима со скоростью света. Главную стадию сопровождают световые вспышки, яркое свечение и раскаты грома. Гром вызывают колебания воздуха, когда нагретая молнией волна воздуха сталкивается с холодной.

На финальной стадии канал молнии продолжает переносить заряд к земле, но менее интенсивно. Тем не менее, для этой стадии характерна большая длительность тока, которой, в основном, обусловлено термическое воздействие молнии.

Мощную разрушительную силу атмосферного электричества трудно недооценить. С этим связана целесообразность установки специальных систем – систем молниезащиты и заземления.

← Защита от воздействия молнии. Что такое молниезащита и зачем она нужна?  |  Молниезащита — назначение и устройство →

Молнии на Юпитере — неразгаданная тайна

Юпитер — планета Солнечной системы с самым большим количеством атмосферных загадок. Одна из них — природа юпитерианских молний. Над разгадкой этой тайны ученые бьются уже не одно десятилетие. 

На Юпитере есть молнии?

До 70-х годов XX века никто из ученых точно не знал, существуют ли на Юпитере молнии. Выдвигались только гипотезы. Специалисты предполагали, раз на планете наблюдаются штормы, возможно, должны быть и грозовые разряды. В 1979 году, когда к газовому гиганту приблизился зонд «Вояджер-1» и приступил к наблюдению за ночной стороной, стало очевидно, что они там есть. Научные приборы аппарата уловили излучаемый радиосигнал от разряда молнии. 

Только была загвоздка. На Земле молнии излучают электромагнитную энергию в диапазоне радиочастот от 1 Гц до почти 300 МГц. «Вояджер-1» же уловил излучаемый радиосигнал от разряда молнии в диапазоне радиочастот от 30 кГц до 300 кГц.

Фото: NASA / Молнии на Юпитере в представлении художника

Последующие миссии, «Вояджер-2», «Галилео» и «Кассини», также регистрировали грозовые разряды, но их инструменты оказались недостаточно чувствительными, чтобы ученые могли составить полную картину распространения юпитерианских молний. 

На выручку пришла «Юнона». В 2016 году станция вышла на полярную орбиту газового гиганта и начала передавать научные данные. Так за первые восемь пролетов зонда вблизи Юпитера микроволновый радиометр (Microwave Radiometer, MWR) зарегистрировал 377 грозовых разрядов. MWR может исследовать глубокие слои атмосферы планеты и “проникать” на 550 км вглубь облаков.

«Юнона» узнала, где и как часто вспыхивают молнии на газовом гиганте, и помогла специалистам составить первую карту юпитерианских молний.   

Молнии на Земле и Юпитере

На Земле молния — атмосферное явление в виде мощного электрического разряда, которое случается во время грозы и проявляется в виде яркой вспышки света. Генератор молний — грозовое облако, представляющее собой огромное количество пара, часть которого конденсируется в виде капелек или льдинок. 

Верх грозового облака обычно находится на высоте 5–7 км, низ нависает над поверхностью на высоте до 1 км. Выше 3–4 км облака состоят из льдинок разного размера, так как температура там всегда ниже нуля. Льдинки прибывают в постоянном движении, которое вызывают восходящие потоки теплого воздуха от нагретой земли. Мелкие льдинки легче, чем крупные, поэтому они легко переносятся восходящими потоками воздуха: двигаются в верхнюю часть облака и все время сталкиваются с крупными. При каждом столкновении происходит электризация: крупные льдинки заряжаются отрицательно, мелкие — положительно. Со временем положительно заряженные мелкие льдинки оказываются в верхней части облака, а отрицательно заряженные крупные — в нижней. Верхушка грозового облака заряжена положительно, низ — отрицательно. В грозовом облаке растет напряженность электрического поля. В итоге происходит электростатический разряд — это и есть молния.

Данные, собранные зондом «Юнона», говорят о некотором сходстве в механизмах образования молний на Земле и Юпитере. Однако отличий куда больше по причине состава атмосферы газового гиганта. 

На нашей планете более благоприятные условия для возникновения молний в области вдоль экватора, потому что здесь теплее, чем в северных регионах, и чаще наблюдаются штормы. На Юпитере же молнии обычно фиксируются в полярных регионах, в основном, в Северном полушарии. 

Фото: NASA / Циклоны на Северном полюсе Юпитера. Инфракрасный снимок, сделанный Юноной

Северный полюс газового гиганта пестрит бурями разных размеров, здесь находится гигантский циклон, окруженный восемью циклонами поменьше; диаметр каждого варьируется от 2 до 5 тысяч км. Почему именно в Северном полушарии наблюдается большое количество грозовых разрядов, а не вдоль экватора, и могут ли циклоны быть причиной образования молний — загадка, над которой ученые ломают голову не один год. Скорее всего, дело в самой погоде. На Юпитере она работает совсем иначе, чем на нашей планете. 

Известно, что на Земле погода по большей части формируется в тропосфере — нижнем слое атмосферы на высоте 8-15 км. Здесь появляются облака, образуются атмосферные фронты, развиваются циклоны и антициклоны, а также другие процессы, определяющие погоду и климат. На многие естественные земные явления влияет Солнце и твердая поверхность планеты. 

Статья по теме: [В конце десятилетия Китай может отправить зонды к Юпитеру и к его спутнику Каллисто]

У Юпитера нет твердой поверхности, а еще он находится далеко от нашей звезды, на расстоянии 757 млн. км. Это значит, что газовый гигант получает намного меньше света, чем Земля — по данным NASA, в 25 раз! Специалисты предполагают, что погодой Юпитера управляют пока неизвестные мощные силы, которые находятся глубоко внутри планеты, вероятно, они отвечают за образование циклонов и молний. Также не исключено, что на юпитерианскую погоду и на образование молний может влиять и магнитное поле газового гиганта. Но это пока только одна из версий.  

Информация, собранная «Юноной», породила больше вопросов, чем дала ответов. В любом случае, впереди у зонда новый этап миссии. Ученые надеются получить больше данных, которые либо опровергнут вышеназванные гипотезы, либо подтвердят. 

Разные виды молний на Юпитере

Как и на Земле, на Юпитере встречаются разные виды молний. 

Грозовые разряды, обнаруженные «Вояджером-1», «Вояджером-2», «Галилео» и «Кассини», по-видимому, появляются в облаках водяного пара в низких слоях атмосферы Юпитера, то есть образуются в условиях, в чем-то схожих с земными. Однако в 2020 году «Юнона» показала, что молнии на газовом гиганте встречаются не только «внизу», приборы аппарата зафиксировали яркие вспышки и в верхних слоях атмосферы планеты.

Во время исследования ночной стороны Юпитера, на высоте 300 километров над облаками водяного пара, где обычно и регистрируются юпитерианские молнии, зонд «уловил» высотные разряды, очень похожие на земные спрайты. Аппарат зафиксировал 11 кратковременных ярких вспышек, время затухания которых составляло чуть больше 1 миллисекунды.

Фото: NASA / Яркие вспышки в верхних слоях атмосферы Юпитера. Иллюстрация создана на основе данных зонда Юноны, который зафиксировал молнии в 2016 году

В верхних слоях атмосферы Юпитера температура может опускаться до -88°C, это слишком холодно, чтобы там могла существовать вода в жидком виде. Ученые предполагают, что верхние облака газового гиганта могут состоять из аммиачного льда, и они могут быть связаны с образованием юпитерианских спрайтов — кратковременных молний. 

В своей статье для портала Planetary научный журналист Рае Паулетта (Rae Paoletta) пишет:

«По мнению ряда исследователей, все начинается, когда мощные юпитерианские штормы поднимают воду высоко в атмосферу планеты, где при замерзании она превращается в кристаллы льда. Затем кристаллы льда смешиваются с газообразным аммиаком, который плавит их. Лед превращается в жидкость. Эта жидкая смесь из воды и аммиака постепенно опускается вниз и превращается в градины, которые сталкиваются с новыми кристаллами льда. При каждом столкновении происходит электризация. Таким образом возникают условия для образования молний».

Ученые считают, что водно-аммиачный град может быть главной причиной образования юпитерианских спрайтов. Кроме того, исследование этого процесса, позволит ученым понять, почему в некоторых частях атмосферы Юпитера аммиака нет вообще.

Юпитер — вероятно, самая старая планета Солнечной системы. Если специалисты поймут, как тут появляются молнии и работает погода в целом, они узнают гораздо больше о происхождении газового гиганта и нашей планетной системы.

Читайте нас в соцсетях: Twitter, Facebook, Telegram

Смотрите нас на youtube. Следите за всем новым и интересным из мира науки на нашей страничке в Google Новости, читайте в Яндекс Дзен наши материалы, не опубликованные на сайте 

Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Грозовой реактор | Наука и жизнь

Совсем недавно, несколько лет назад, физики обнаружили, что грозы порождают в атмосфере антиматерию (позитроны) и изотопы некоторых химических элементов. А ранее были обнаружены грозовые нейтроны и гамма-излучение. Но как работает этот природный реактор?

Фото: Anna_Om/ ru.depositphotos.com.

Реакции с участием атмосферного азота, инициируемые грозовым гамма-квантом с энергией больше пороговой (10,5 МэВ). В результате фотоядерной реакции он выбивает из ¹⁴N нейтрон, превращая его в нестабильный изотоп ¹³N, который затем превращается в стабильный изотоп ¹³С с испусканием нейтрино и позитрона. Последний аннигилирует с электроном, порождая два гамма-кванта. Испущенный нейтрон поглощается другим атомом азота ¹⁴N, который при этом может превратиться в изотоп ¹⁵N с испусканием гамма-квантов или в изотоп углерода ¹⁴С с испусканием протона. Иллюстрация на основе рисунка из статьи: Бабич Л. П. Грозовые нейтроны // УФН, 189, с. 1044—1069 (2019)

‹

›

Открыть в полном размере

На Земле каждый год бушует огромное количество гроз. Если за полярным кругом они бывают реже одного раза в десять лет, то вблизи экватора — более трёхсот раз в году. За год более четырёх миллионов молний бьют в Землю, пополняя её электрический заряд и поддерживая её электрическое поле. Кроме того, возможны и разряды между облаками. Сила тока в канале молнии может достигать нескольких десятков, а то и сотен тысяч ампер, а температура 30 000 K. Это сравнимо с температурой самых горячих звёзд во Вселенной; напомним, что поверхность нашего Солнца нагрета «всего» на 6000 K.

В 1985 году индийские физики сообщили, что обнаружили во время грозы увеличение регистрируемых потоков нейтронов. Они три года собирали данные в Гималаях, в районе с очень сильной грозовой активностью, где в среднем бьёт 30 молний в сутки. С тех пор повышение уровня нейтронов в атмосфере во время гроз регистрировалось в многочисленных наблюдениях на различных широтах как в высокогорных условиях, так и на уровне моря и даже в ближнем космосе. Количество нейтронов во вспышке может достигать 1010. Рекордной стала гроза 9 января 2009 года в городе Сан Хосе дос Кампос (Бразилия) на высоте 610 м над уровнем моря, во время которой было зарегистрировано увеличение количества нейтронов в 1000 раз на протяжении более двух минут.

В России это явление наблюдали на космической станции «Мир» в 1991 году, на детекторе МГУ в Москве в 1998-м, Тянь-Шанской высокогорной научной станции космических лучей ФИАНа в горах Заилийского Алатау в 2010 и 2013 годах, в лаборатории Института космофизических исследований и аэрономии им. Ю. Г. Шафера СО РАН в долине Туймаада вблизи Якутска в 2009—2012-х. Рассказывают, что в СССР его наблюдали ещё в середине 1980-х годов, но никаких выводов тогда из этого сделано не было.

В настоящее время уже общепризнано, что грозы могут порождать потоки нейтронов. Однако механизм этого явления до сих пор окончательно не прояснён. Первоначально физики предположили, что в канале молний происходят ядерные реакции синтеза с образованием нейтронов, например из дейтерия получается гелий. Гипотезу о возможности ядерных реакций в молниях высказал ещё в 1924 году шотландский физик и метеоролог Чарльз Вильсон (изобретатель знаменитой камеры Вильсона для регистрации треков элементарных частиц и нобелевский лауреат по физике 1927 года). Однако физика того времени не могла её ни обосновать, ни проверить. Поэтому гипотеза была забыта на полвека.

О ней вспомнили в 1973 году американские физики, которые предположили, что благодаря упомянутой ядерной реакции молния способна порождать нейтроны. Их интересовал вклад грозовых нейтронов в производство изотопа углерода ¹⁴С, который используется в радиоуглеродном методе определения возраста археологических находок. Обычно предполагается, что он образуется в атмосфере при столкновении вторичных нейтронов от космических лучей с ядрами азота. Поскольку датировка зависит от оценки концентрации ¹⁴С, то дополнительные «грозовые атомы» могут вносить случайные ошибки.

Другой вариант объяснения появился после того, как в 1991 году космическая Комптоновская гамма-обсерватория (НАСА) случайно обнаружила интенсивные гамма-вспышки от грозовых разрядов. Исследователи, изучавшие на ней космические источники гамма-излучения, сначала посчитали это ошибкой аппаратуры, но, убедившись в реальности явления, назвали его «земными гамма-вспышками» (terrestrial gamma-ray flashes — TGF). Их особенность — малая длительность (от десятков микросекунд до нескольких секунд), сопоставимая с длительностью молний. А в 2012 году был обнаружен и другой тип гамма-излучения от грозовых облаков — так называемое гамма-свечение, которое длится гораздо дольше — от нескольких секунд до нескольких минут (рекорд — 40 минут). Гамма-излучения гроз активно изучают в последнее время различными методами. В частности, это одна из задач российского спутника «Михайло Ломоносов», запущенного в 2016 году.

Грозовое гамма-излучение может быть в 1000 раз сильнее излучения, порождаемого космическими лучами в атмосфере. Поэтому физики предположили, что его испускают электроны, разогнавшиеся до огромных скоростей в сильных электрических полях грозовых облаков. Эти же электроны в соответствии с другой гипотезой всё того же Вильсона приводят и к возникновению молний.

Однако с таким объяснением возникла проблема. Дело в том, что возникновение молнии физики связывали с явлением электрического пробоя. Пробой возникает, если имеющийся в воздухе по какой-либо причине свободный «затравочный» электрон разгоняется до высоких скоростей и, столкнувшись в атмосфере с нейтральным атомом, выбивает из него электроны. Они тоже разгоняются, выбивают ещё больше электронов и всё повторяется. Число электронов лавинообразно нарастает, делая воздух электропроводным и пригодным для прохождения электрического разряда.

Но типичных электрических полей в грозовом облаке недостаточно, чтобы сообщить электронам такую скорость, при которой происходит пробой или возникает гамма-излучение. Их значения в несколько раз меньше необходимых.

Проблему удалось решить доктору физико-математических наук, будущему академику Александру Викторовичу Гуревичу и его коллегам из ФИАНа. По воспоминаниям Гуревича, идея, позволяющая объяснить возникновение пробоя в грозовом облаке, родилась в 1991 году после подробного обсуждения этих вопросов в Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (США), где он тогда работал по приглашению. Но потребовалось ещё шесть лет на разработку теории. Помимо сотрудников ФИАНа над ней работали учёные из Сарова, Лос-Аламоса и университета Лос-Анджелеса, которые провели объёмные численные расчёты.

В основе необычного электрического пробоя лежит особенность взаимодействия быстрого электрона с веществом, открытая Эрнестом Резерфордом и теоретически разработанная Хансом Бете. Дело в том, что сила торможения достаточно быстрого электрона падает с ростом его энергии. Чем выше скорость электрона, тем слабее сопротивление его движению, поэтому он ускоряется ещё больше. Такие электроны называют убегающими. Грозовые электрические поля достаточны для того, чтобы электроны, ускоряясь, набрали энергию выше пороговой и превратились в убегающие.

Именно убегающие электроны приобретают энергию, достаточную для порождения каскада вторичных электронов при столкновении с атомами. Среди них большинство составляют медленные электроны, но попадаются и быстрые, которые в свою очередь становятся убегающими. Они порождают новый каскад электронов, в результате чего возникает экспоненциально нарастающая лавина убегающих электронов очень высокой энергии, которые при взаимодействии с воздухом испускают также тормозное гамма-излучение. Одновременно появляется и огромное число медленных электронов, делающих воздух электропроводным, что приводит к электрическому пробою — молнии. Таким образом, свойства этого явления позволяют объяснить загадки гроз. Поскольку главную роль здесь играет размножение убегающих электронов, это явление назвали пробоем на убегающих электронах (ПУЭ).

Но откуда берутся в воздухе затравочные электроны, которые служат спусковым крючком для пробоя? Всё тот же А. В. Гуревич предположил, что их создают высокоэнергичные космические частицы (космические лучи), пронизывающие атмосферу. Сталкиваясь с атомами атмосферных газов, они способны порождать целые ливни вторичных электронов и других частиц, называемых широкими атмосферными ливнями (ШАЛ).

Однако в таком виде механизм ПУЭ не позволяет объяснить длительное излучение. Грубо говоря, лавина быстро промчалась, и всё на этом закончилось. Космические лучи не создают «спусковых» электронов в данном месте непрерывно. Поэтому механизм был доработан включением обратной связи, делающей возможным самоподдерживающуюся лавину электронов. Происходит это благодаря тому, что рентгеновское и гамма-излучение возникшей лавины само создаёт затравочные электроны, которые порождают новую лавину убегающих электронов.

Испущенное убегающими электронами энергичное тормозное гамма-излучение порождает нейтроны в фотоядерных реакциях. Такое название получили ядерные реакции, которые происходят при поглощении гамма-квантов ядрами атомов. Если энергия, сообщённая квантом ядру, превышает энергию связи в нём нуклонов (протонов и нейтронов), то происходит распад ядра с вылетом нуклонов, в основном именно нейтронов.

Большую роль в разработке этой теории сыграл ещё один российский физик — доктор физико-математических наук Леонид Петрович Бабич (РФЯЦ — ВНИИЭФ, г. Саров Нижегородской обл. ). Он проанализировал возможные механизмы генерации грозовых нейтронов и показал, что в условиях земных гроз преобладают именно фотоядерные реакции. Меньшую роль играют ядерные реакции, вызываемые непосредственно высокоэнергичными электронами, так называемые реакции электродезинтеграции. В частности, он показал, что вклад гроз в производство изотопа ¹⁴С, о котором шла речь выше, может быть сопоставимым в некоторых областях Земли с вкладом космических лучей.

Хотя в настоящее время фотоядерный механизм генерации грозовых нейтронов общепринят, попытки связать их с ядерным синтезом в каналах молнии не прекращаются. Дело в том, что эти реакции, по-видимому, наблюдаются в лабораторных экспериментах по искусственным разрядам в атмосфере, где энергия электронов и, следовательно, квантов их тормозного излучения много ниже порога фотоядерных реакций. В 2013 году исследователи из ФИАНа сумели даже обнаружить нейтроны, созданные искусственной молнией. К слову, убегающие электроны и их рентгеновское излучение в рукотворных молниях были зарегистрированы в нашей стране ещё в конце 1960-х годов.

А связано ли грозовое гамма-излучение исключительно с молниями? Судя по всему, нет. Продолжительность гамма-излучения и увеличения числа нейтронов может значительно превышать длительность молний, достигая десятков минут, в то время как рекордная длительность молнии составляет всего около 8 секунд. Кроме того, часто гамма-излучение предшествует молниям, завершаясь до разряда или одновременно с ним. Наблюдались и никак не связанные с молниями гамма-вспышки. Видимо, процесс ускорения электронов происходит во всём грозовом облаке, а не только в канале молнии. Так что, вопреки ожиданиям некоторых исследователей, грозовые нейтроны не несут информации о параметрах разрядов молнии, однако могут дать информацию о процессах в грозовых облаках.

В 2018 году появилась работа японских физиков, которые наблюдали гамма-излучение, начавшееся более чем за минуту до удара молнии. Они полагают, что оно позволит в лучшем случае за десять минут предсказывать место, где произойдёт гроза. Это может оказаться полезным для обеспечения безопасности людей и электроустановок.

В 2017 году другие физики из Японии сообщили о том, что обнаружили грозовые позитроны — античастицы электронов. Справедливости ради заметим, что увеличение во время грозы количества позитронов в регистрируемых вторичных космических лучах годом ранее наблюдали российские исследователи в Баксанской нейтринной обсерватории. Японцы же досконально проанализировали процесс их появления и открыли важные его детали.

Во время грозы 16 февраля 2017 года сразу после удара молнии они зарегистрировали сильный гамма-всплеск, тщательный анализ которого показал, что он представляет собой последовательность из трёх всплесков разной продолжительности. Первый из них, самый короткий, длительностью менее 1 миллисекунды, был порождён собственно молнией, той самой лавиной убегающих электронов, о которой шла речь выше. Он же в результате фотоядерных реакций выбил нейтроны из атомов атмосферного азота и кислорода (¹⁴N, ¹⁶O), превратив их в более редкие изотопы ¹³N и ¹⁵O. Наибольшую роль здесь играет азот, как самый распространённый газ земной атмосферы. Второй всплеск породили уже эти нейтроны, когда поглощались атомами азота ¹⁴N, превращая их в изотопы ¹⁵N. Это свечение продолжалось несколько десятков миллисекунд. А вот третий всплеск, длившийся уже минуту, представлял наибольший интерес. Через несколько минут нестабильные изотопы ¹³N и ¹⁵O превращаются в результате β⁺-распада в стабильные изотопы углерода и азота (¹³C и ¹⁵N) с испусканием нейтрино и позитрона. Позитрон тут же сталкивается со своим антиподом — электроном, и обе частицы, как и положено антиматерии при столкновении с обычной материей, аннигилируют — взаимно уничтожаются, произведя пару гамма-квантов с энергией 0,511 мегаэлектрон-вольт (МэВ). Именно эти кванты и составляют третий всплеск. Собственно, то, что зарегистрированные в эксперименте гамма-кванты имеют энергию около 0,511 МэВ, и позволило исследователям сделать вывод, что во время грозы образуются позитроны.

Кроме того, регистрация во время грозы гамма-квантов с энергией 0,511 МэВ служит надёжным свидетельством генерации в ней нейтронов фотоядерного происхождения. Позитроны дают также ещё один вариант обратной связи, способный поддерживать генерацию излучения.

Таким образом, выяснилось, что молнии представляют собой естественный, дополнительный к космическим лучам источник изотопов в атмосфере Земли, таких как ¹³N, ¹⁵N, ¹⁵O,¹⁷O,¹³С и ¹⁴С. Дальнейшие исследования покажут, производят ли грозы другие изотопы (например, водорода, гелия, бериллия). Оказалось, что наблюдения за ядерными реакциями, вызванными грозой, имеют значение для нашего понимания атмосферы Земли и её изотопного состава.

Молнии возникают и на других планетах Солнечной системы. На Венере их обнаружили советские автоматические станции «Венера-11» и «Венера-12» в 1978 году. Через год их обнаружили на Юпитере космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Как и следовало ожидать от самой большой планеты, молнии там в десятки раз сильнее, а грозовые облака могут простираться на 1000 км. Космический зонд «Кассини» зафиксировал первые молнии в атмосфере Сатурна в 2009 году. На Марсе зарегистрированы молнии, связанные с пылевыми бурями. Так что есть основания полагать, что на других планетах тоже идут инициируемые грозами ядерные реакции, дающие вклад в изотопный состав их атмосфер.

Несмотря на то что в последние годы интенсивность исследований высокоэнергичных излучений гроз возросла, вопросы остались. И грозы ещё принесут исследователям сюрпризы.

Подробнее по теме:

Горькавый Н. Сказка о трёх богатырях, которые сразились с «электрическим драконом» // Наука и жизнь, № 2, 2017.

Бабич Л. П. Грозовые нейтроны // УФН, 189, 1044—1069 (2019).

Гуревич А. В., Зыбин К. П. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы // УФН, 171, 1177—1199 (2001).

Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT / Авто / Хозтовары, Navigator, Онлайт

org/Breadcrumb»>Хозтовары » Авто » Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT

Код для заказа: 11000 в избранноеоткрыть (1)

Описание Доп.Описание Файлы Лучший выбор

Описание Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT Провода вспомогательного запуска или провода прикуривания предназначены для пуска двигателя автомобиля с разряженной аккумуляторной батареей методом подачи стартового тока на клеммы от АКБ другого автомобиля (или от запасного полностью заряженного АКБ). Крепятся провода на клеммы с помощью специальных изолированных зажимов типа «крокодил» с широким углом захвата, которые обеспечивают надежный контакт. Провода изолированы термопластиком, благодаря чему они легко гнутся и не теряют свою эластичность до температуры — 40С, а длина проводов позволяет дотянутся до аккумулятора автомобиля «донора», даже при парковке в труднодоступных местах. Провода прикуривания допустимо использовать также для снегоходов и мотоциклов с разряженной батареей. * провода упакованы в чехол на молнииТехнические характеристики:Напряжение: 12/24 ВМаксимальный ток: 700 AмперПлощадь сечения кабеля: 25,00 мм2 Количество жил: 311 штДлина : 3 метраТип провода: Алюминий + МедьРабочая температура: -40 +80Оплётка : TPR (термопластик) Технология включения Прочее Допустимая токовая нагрузка 700 Тип изоляционного материала ПВХ Категория измерений Прочее

Характеристики Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT Бренд: REXANT Код производителя: 80-2029 Артикул: 80-2029 Масса: 1. 40013 Объем: 0.00428947 Страна: Китай Упаковка: 1/10 Штрихкод: 4601004033115 Файлы Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT Сертификат соответствия

Подробные характеристики: Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT Технология включения Прочее Допустимая токовая нагрузка 700 Тип изоляционного материала ПВХ Категория измерений Прочее

Характеристики Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT Бренд: REXANT Код производителя: 80-2029 Масса: 1. 40013 Объем: 0.00428947 Страна: Китай Упаковка: 1/10 Штрихкод: 4601004033115 Файлы Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT Сертификат соответствия

Документация: Провода прикуривания 700 Ампер в чехле на молнии REXANT

• Сертификат соответствия

• Отличные предложения по товарам. Мы даем выгодные скидки и проводим акции!
• Актуальные складские остатки;
• Консультации и помощь по телефону;
• Мы официальная компания с реальным фактическим и юридическим адресом (о компании). По необходимости предоставляем пакет документов для тендеров и договоров;
• Самостоятельно решам вопросы по браку с поставщиками, а также пытаемся решить все вопросы возникшие у покупателей;
• Положительные отзывы от крупных заказчиков такие как: АО «Газпромнефть — Северо-Запад», АО «Транснефть-Сибирь», ПАО «Газпром автоматизация», АО «Газпром Электрогаз», ОАО «ТОМСКГАЗПРОМ», АО «Газпромнефть — Северо-Запад» и многие многие другие;

Для постоянных клиентов действуют дополнительные условия, но согласовываются индивидуально.

Похожие товары

Сколько ампер в ударе молнии

Weather.gov > Безопасность > Насколько сильна молния? Типичная вспышка молнии составляет около 300 миллионов вольт и около 30000 ампер . Для сравнения, бытовой ток составляет 120 вольт и 15 ампер.

Сколько ватт в молнии?

Молния имеет диаметр всего несколько сантиметров, но имеет яркость, эквивалентную 1 миллиону 100-ваттных лампочек на метр , и температуру до 30 000 градусов.

Является ли удар молнии переменным или постоянным током?

Частоты молнии находятся в диапазоне от 1 кГц до 1 ГГц, где нет частоты постоянного тока, а есть смесь компонентов переменного и постоянного тока. Он ударяет с разной высоты и длины волны, более тонкой, чем остроконечный однонаправленный пульсирующий ток или нерегулярные сигналы переменного тока. Вот почему молния не может быть DC .

Является ли разряд молнии мощностью 1,21 гигаватт?

И хотя удары молнии различаются по силе, доктор Браун был прав: они могут производить 1,21 гигаватт мощности . Это отрезвляющий факт, если учесть, что молния является второй по значимости природной опасностью в штате Юта, и, по данным Utah.gov, в течение последних 15 лет.

Может ли молния питать город?

Молния невероятно мощная и безумно быстрая. Несмотря на то, что один разряд молнии может питать весь город Санта-Фе примерно на минуту, существуют некоторые проблемы с использованием молнии в качестве источника энергии.

Можно ли получить электричество от молнии?

Этот нельзя собрать напрямую, так как электричество может повредить оборудование . После захвата энергию необходимо будет хранить и высвобождать по мере необходимости, как это делается с возобновляемыми источниками энергии, такими как энергия ветра и солнца.

Сколько вольт электричества в молнии?

Типичная вспышка молнии составляет около 300 миллионов вольт и около 30 000 ампер. Для сравнения, бытовой ток составляет 120 вольт и 15 ампер.

Почему нельзя хранить в батареях переменный ток вместо постоянного?

Почему мы не можем хранить переменный ток в батареях вместо постоянного тока? Почему мы не можем хранить переменный ток в батареях вместо постоянного тока или можем ли мы хранить переменный ток в батареях вместо постоянного тока? Мы не можем хранить переменный ток в батареях , потому что переменный ток меняет свою полярность до 50 (при частоте = 50 Гц) или 60 (при частоте = 60 Гц) раз в секунду .

Является ли молния плазмой?

Молния как пример присутствия плазмы на поверхности Земли : Обычно молния разряжает 30 килоампер при напряжении до 100 мегавольт и излучает радиоволны, свет, рентгеновские и даже гамма-лучи. Температура плазмы может достигать 30000 К, а плотность электронов может превышать 10 ²⁴ m ^{− 3} .

Джигаватт — это реальная вещь?

Без слишком подробной проверки фильма, гигаватт — это реальная мера мощности . Гигаватт равен одному миллиарду ватт, и большинству из нас знаком ватт.

Сколько домов может питать 1 гигаватт?

Для тех, кто ищет больше мощности, вот что: один гигаватт эквивалентен 1,3 миллиона лошадиных сил. Однако есть более практичное измерение: одного гигаватт достаточно для питания около 750 000 домов .

Что может производить 1 гигаватт?

Сколько мощности составляет 1 гигаватт?

• 3,125 миллиона фотоэлектрических (PV) панелей. На основе репрезентативной модели кремниевой панели мощностью 320 Вт (источник). …
• 333 Промышленные ветряные турбины. …
• 100 миллионов светодиодов. …
• Примерно 1,3 миллиона лошадей. …
• 2000 Corvette Z06. …
• 9090 Ниссан Лифс.

16 августа 2022 г.

Насколько высока скорость молнии?

Скорость молнии

В то время как вспышки, которые мы видим в результате удара молнии, движутся со скоростью света (670 000 000 миль в час), настоящий удар молнии распространяется со сравнительно небольшой скоростью 270 000 миль в час .

Насколько горяча молния?

Фактически, молния может нагревать воздух, через который она проходит, до 50 000 градусов по Фаренгейту (в 5 раз горячее, чем поверхность солнца).

Можно ли хранить молнии?

Кроме того, молния носит спорадический характер, поэтому энергии необходимо собирать и хранить ; трудно преобразовать электрическую энергию высокого напряжения в энергию более низкого напряжения, которая может быть сохранена. Летом 2007 года альтернативная энергетическая компания Alternate Energy Holdings, Inc.

Можно ли поймать молнию в бутылку?

Но этого не произошло. Однако это привело к изобретению громоотвода и пониманию положительных и отрицательных зарядов. Итак, настоящую молнию в бутылку не поймаешь .

Можно ли использовать молнию в качестве оружия?

Ученые армии США разрабатывают оружие, способное стрелять молнией с лазерным наведением в цель . Лазерно-индуцированный плазменный канал (LIPC) предназначен для поражения целей, проводящих электричество лучше, чем окружающий их воздух или земля. В январе оружие прошло обширные испытания.

Может ли молния питать дом?

В случае отключения электроэнергии, должным образом оборудованный F-150 Lightning может обеспечить питание дома от нескольких минут до 10 дней .

Сколько ампер является смертельным?

В то время как любой ток силой более 10 миллиампер (0,01 ампера) способен вызвать болезненный или тяжелый шок, токи между 100 и 200 миллиамперами (0,1 до 0,2 ампера) смертельны.

Сколько вольт смертельно?

При постоянном протекании тока (в отличие от удара от конденсатора или статического электричества), удары выше 2700 вольт часто смертельны, а выше 11000 вольт обычно смертельны, хотя были отмечены исключительные случаи.

Что происходит, когда молния попадает в воду?

При ударе молнии большая часть электрических разрядов возникает у поверхности воды . Большинство рыб плавает под поверхностью и не подвергается воздействию. Хотя ученые точно не знают, насколько глубоко молниеносный разряд проникает в воду, плавать или кататься на лодке во время грозы очень опасно.

Существуют ли батареи переменного тока?

Батарея переменного тока эффективнее, безопаснее и примерно на 30 процентов компактнее, чем обычные батареи, в которых используется постоянный ток (DC).

Литиевые батареи переменного или постоянного тока?

Все аккумуляторы, включая литий-ионные аккумуляторы, питающие все, от электромобилей до дронов и компьютеров, работают от постоянного тока (DC) . Большинство бытовых приборов используют источники питания переменного или переменного тока.

Аккумуляторы заряжаются от переменного или постоянного тока?

Они называются питанием переменного тока (AC) и постоянного тока (DC). Энергия, поступающая из сети, всегда является переменным током. Однако аккумуляторы, такие как в вашем электромобиле, , могут накапливать энергию только как DC .

Что такое 5-е состояние вещества?

Существует четыре естественных состояния материи: твердое тело, жидкость, газ и плазма. Пятое состояние – это искусственные конденсата Бозе-Эйнштейна .

Является ли молния антивеществом?

Исследователи обнаружили, что удары молнии вызывают фотоядерные реакции в атмосфере, создавая антивещество .

Что такое четвертое состояние вещества?

Плазма , четвертое состояние вещества (после обычных твердых тел, жидкостей и газов), представляет собой ионизированный газ, состоящий из примерно равного количества положительно и отрицательно заряженных частиц.

Что такое джиггаватт?

: единица мощности, равная одному миллиарду ватт.

Что больше гигаватт?

Мегаватт-час (МВтч) равен одному миллиону Втч или 1000 кВтч, гигаватт-час (ГВтч) равен 1000 МВтч, а тераватт-час (ТВтч) равен одному триллиону Втч или 1000 ГВтч. Макф: Объем добычи природного газа часто измеряется в кубических футах (cf).

Сколько нужно ветряков, чтобы произвести гигаватт?

Планируемая ветряная электростанция мощностью 1 гигаватт (ГВт) может иметь от до 80 ветряных турбин мощностью около 12 мегаватт каждая.

Сколько домов может обеспечить АЭС?

Типичная крупная ядерная энергетическая установка производит достаточно электроэнергии для более чем 690 000 домов при использовании всего 20 метрических тонн уранового топлива в год.

Насколько велика солнечная ферма мощностью 1 гигаватт?

Большая солнечная фотоэлектрическая установка с фиксированным наклоном, которая вырабатывает 1 гигаватт-час (ГВтч) в год, требует в среднем 2,8 акра для солнечных панелей. Это означает, что для солнечной электростанции, обеспечивающей электричеством 1000 домов, потребуется 32 акра земли.

Сколько атомных электростанций в США?

По всей территории Соединенных Штатов 92 ядерных реактора питают десятки миллионов домов и являются опорой для местных сообществ.

Сколько электроэнергии требуется для очистки галлона бензина?

«Для очистки [одного галлона] бензина требуется в среднем 5 киловатт-часов , что-то вроде [Tesla] Model S может проехать 20 миль на 5 киловатт-часах».

Сколько домов может питать 1000 мегаватт?

Подсчитав, угольный генератор мощностью 1000 мегаватт с коэффициентом мощности 75 процентов вырабатывает около 6,6 млрд кВтч в год, что эквивалентно количеству энергии, потребляемой примерно 900 000 домов на северо-востоке и только 460 000 домов на юге .

Сколько бензина нужно для производства 1 кВтч?

Нефтяные жидкости – 0,08 галлона/кВтч .

Что быстрее, молния или пуля?

Молния движется со скоростью 5920 км в секунду . Это быстрее пули из автомата — 1000 метров в секунду.

Что такое правило 30 30 для молнии?

Когда увидишь молнию, посчитай время, пока не услышишь гром. Если это 30 секунд или меньше, гроза достаточно близка, чтобы быть опасной — Ищите укрытие (если вы не видите молнию, просто слышите гром — хорошее запасное правило). Подождите 30 минут или более после вспышки молнии, прежде чем покинуть убежище.

Какова скорость тьмы?

Тьма движется со скоростью света . Точнее, тьма не существует сама по себе как уникальная физическая сущность, а является просто отсутствием света.

Лава горячее молнии?

Молния намного горячее лавы . Молния составляет 70 000 градусов по Фаренгейту, по сравнению с лавой при 2240 градусах.

Что самое горячее во вселенной?

Самая горячая вещь во Вселенной: Supernova

Температура в ядре во время взрыва достигает 100 миллиардов градусов Цельсия, что в 6000 раз превышает температуру ядра Солнца.

Сколько ампер у молнии?

вспышка молнии

вспышка молнии

Молниезащита в помещении

Держитесь подальше от проводных телефонов, компьютеров и другого электрического оборудования, которое подвергает вас прямому контакту с электричеством . Избегайте сантехники, включая раковины, ванны и смесители. Держитесь подальше от окон и дверей и держитесь подальше от крыльца. Не ложитесь на бетонный пол и не прислоняйтесь к бетонным стенам.

https://www.weather.gov › безопасность › молнии

Lightning Tips — Safety — National Weather Service

составляет около 300 миллионов вольт и около 30 000 ампер .

Посмотреть полный ответ на сайте nationalgeographic.com

Сколько электричества в молнии?

Каждый болт может содержать до одного миллиарда вольт электричества. Типичный удар молнии от облака к земле начинается, когда ступенчатая серия отрицательных зарядов, называемая ступенчатым лидером, мчится вниз от нижней части грозового облака к Земле по каналу со скоростью около 200 000 миль в час (300 000 км/ч).

Посмотреть полный ответ на сайте nationalgeographic.com

Является ли молния постоянным или переменным током?

Во-вторых, молния представляет собой постоянный ток (DC), который требует преобразования его в переменный ток (AC), чтобы его можно было использовать для освещения и другого оборудования.

Посмотреть полный ответ на fnal.gov

Сколько ампер гром?

В среднем удары молнии регистрируют от 5 000 до 20 000 ампер, но сообщалось о более чем 200 000 ампер. Иногда вы будете видеть представления напряжения, но сила тока является отраслевой нормой для сообщения о силе ударов молнии.

Посмотреть полный ответ на aerisweather.com

Сколько ватт у молнии?

Thunderbolt 3 обеспечивает мощность до 15 Вт по медным кабелям и не обеспечивает подачу питания по оптическим кабелям. Используя USB-C на медных кабелях, он может включать подачу питания USB, позволяя портам получать или потреблять до 100 Вт мощности.

Посмотреть полный ответ на en. wikipedia.org

Сколько домов мы можем запитать одной молнией?

Может ли молния питать город?

Молния невероятно мощная и безумно быстрая. Хотя это правда, что одна молния может питать весь город Санта-Фе примерно на минуту, есть некоторые проблемы с захватом молнии в качестве источника энергии.

Посмотреть полный ответ на lanl.gov

Можно ли использовать молнию в качестве силы?

Удары молнии в год составляют около 1,4 миллиарда, и из них только около 25 процентов на самом деле являются ударами по земле, поскольку большинство (75 процентов) происходят внутри облака и облако-облако и не могут быть использованы. Остается только 350 миллионов ударов молнии, которые можно было бы использовать.

Посмотреть полный ответ на сайте Independent.co.uk

Молния или электричество сильнее?

Weather.gov > Безопасность > Насколько сильна молния? Типичная вспышка молнии составляет около 300 миллионов вольт и около 30 000 ампер. Для сравнения, бытовой ток составляет 120 вольт и 15 ампер.

Посмотреть полный ответ на сайте Weather.gov

Почему положительная молния такая громкая?

Поскольку он возникает на верхних уровнях шторма, количество воздуха, которое он должен сжечь, чтобы достичь земли, обычно намного больше. Следовательно, электрические поля, связанные с положительными ударами облака о землю (CG), обычно намного сильнее, чем поля, связанные с отрицательными ударами.

Посмотреть полный ответ на сайте Weather.gov

Какова скорость молнии?

1. Скорость молнии. В то время как вспышки, которые мы видим в результате удара молнии, движутся со скоростью света (670 000 000 миль в час), реальный удар молнии распространяется со сравнительно небольшой скоростью 270 000 миль в час.

Посмотреть полный ответ на сайте metoffice.gov.uk

Сколько вольт составляет гром?

Одна грозовая туча несет 1 миллиард вольт электричества.

Посмотреть полный ответ на сайте livecience.com

Какой тип тока является ударом молнии?

Другой момент заключается в том, что молния представляет собой емкостной разряд, то есть ток, текущий от положительного к отрицательному, как конденсатор. Другими словами, заряд движется только в одном направлении (униполярно), как это происходит при постоянном токе. Вот почему молния не может быть переменного тока.

Посмотреть полный ответ на сайте electrictechnology.org

Можем ли мы воспроизвести молнию?

Молния может быть искусственно сгенерирована в небольших масштабах либо с помощью электростатических машин, генераторов импульсов, либо даже просто шаркая ногами по ковровому полу в зимний день.

Посмотреть полный ответ на stormhighway.com

Сколько ампер смертельно?

В то время как сила тока свыше 10 миллиампер (0,01 ампера) способна вызвать шок от болезненного до сильного, токи силой от 100 до 200 миллиампер (0,1–0,2 ампера) смертельны.

Посмотреть полный ответ на Academic.oup.com

Как долго молния может питать дом?

Таким образом, задействованная энергия относительно невелика, порядка 108 джоулей, что эквивалентно примерно 30 киловатт-часам (кВтч). Типичное домохозяйство потребляет от 5 до 10 кВтч в день, поэтому один грозовой разряд будет снабжать дом электричеством всего на три-шесть дней.

Посмотреть полный ответ на forbes.com

Молния жарче солнца?

Фактически, молния может нагревать воздух, через который она проходит, до 50 000 градусов по Фаренгейту (в 5 раз горячее, чем поверхность солнца). Когда молния ударяет в дерево, тепло испаряет любую воду на своем пути, что может привести к взрыву дерева или отрыву полоски коры.

Посмотреть полный ответ на сайте Weather.gov

Что такое темная молния?

Темная молния — это всплеск гамма-лучей, производимый во время грозы чрезвычайно быстро движущимися электронами, сталкивающимися с молекулами воздуха. Исследователи называют такой всплеск земной вспышкой гамма-излучения.

Посмотреть полный ответ на phys.org

Что такое молния Superbolt?

«Суперболты» — самые мощные молнии на Земле, разряды которых настолько сильны, что их невозможно воспроизвести в лаборатории. Молнии также демонстрируют географические и сезонные атрибуты, противоположные обычным молниям, что добавляет им загадочности.

Посмотреть полный ответ на earthobservatory.nasa.gov

Может ли молния перейти от земли к облаку?

Молния бьет с неба вниз или с земли вверх? Ответ оба. Молния «облако-земля» (CG) исходит с неба вниз, но часть, которую вы видите, исходит снизу вверх.

Посмотреть полный ответ на nssl.noaa.gov

Молния мощнее ядерной бомбы?

Молния мощнее атомной бомбы. ВОТ ЭТО ДА! Молния впереди и позади грозы. Все грозы производят молнии.

Посмотреть полный ответ на maxwelllightning.com

Сколько вольт смертельно?

При постоянном протекании тока (в отличие от удара от конденсатора или статического электричества) удары напряжением выше 2700 вольт часто бывают смертельными, а удары выше 11 000 вольт обычно смертельны, хотя были отмечены исключительные случаи.

Посмотреть полный ответ на en.wikipedia.org

Какого цвета молния?

Отличительный бело-голубой цвет молнии вызван светом, излучаемым, когда электроны возвращаются в исходное энергетическое состояние. Если смотреть сверху, грозы также производят менее известные выбросы синего или красного света над облаками, известные как джеты и спрайты.

Посмотреть полный ответ на webexhibits.org

Почему мы больше не используем громоотводы?

Нет веской причины, по которой громоотводы (и связанный с ними узел, состоящий из соединения с землей и заземляющего стержня) обычно не добавляются к домам. Возможно, это потому, что вероятность удара молнии для большинства домов довольно мала.

Посмотреть полный ответ на chicagotribune.com

Существует ли Черная молния?

Ученые только начали понимать странное явление, известное просто как «темная молния». В отличие от обычной молнии, темная молния представляет собой выброс высокоэнергетического гамма-излучения (источники включают сверхновые звезды и сверхмассивные черные дыры), совершенно невидимого человеческому глазу.

Посмотреть полный ответ на futurism.com

Сколько электричества в теле человека?

Теория. Средний человек в состоянии покоя производит около 100 Вт энергии. [2] В течение нескольких минут люди могут с комфортом выдерживать 300-400 Вт; а в случае очень коротких всплесков энергии, таких как спринт, некоторые люди могут выдавать более 2000 Вт.

Посмотреть полный ответ на large.stanford.edu

← Предыдущий вопрос
Какие есть промо-коды для земли Blox?

Следующий вопрос →
Сколько стоит замена блока цилиндров?

молнии | Напряжение, причины и факты

грозовой разряд

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Чарльз Протеус Стейнмец C.T.R. Уилсон Эбенезер Киннерсли

Похожие темы:

гром молния из бисера возвращаться лидер ступенчатый лидер

Просмотреть весь связанный контент →

Популярные вопросы

Что вызывает молнию?

Молния — это видимый электрический разряд облака. Это происходит, когда существует дисбаланс зарядов между областью облака и другой поверхностью (обычно землей, зданием, другой областью того же облака или другим облаком), который достаточно значителен, чтобы преодолеть сопротивление воздуха.

Насколько опасна молния?

Молния очень опасна. Удары молнии в людей, хотя и сравнительно редко, могут вызывать состояния от амнезии до остановки сердца. Молния также может вызвать нагревание окружающего воздуха до 27 700 градусов по Цельсию (почти 50 000 градусов по Фаренгейту), что часто приводит к возгоранию близлежащих предметов. Молнии вызывают более 20 000 пожаров в США в год.

Что такое шаровая молния?

Шаровая молния — загадочное явление, которое наблюдатели описывают как левитирующую сферу электричества или плазмы, обычно наблюдаемую во время грозы. Одна из теорий предполагает, что шаровая молния возникает в результате реакции между кислородом и пораженной молнией почвой с образованием плазмы. Некоторые ученые скептически относятся к существованию шаровой молнии.

Каковы шансы быть пораженным молнией?

Вероятность того, что человек будет поражен молнией в США в течение жизни, составляет 1 к 15 300. В среднем 270 человек в США поражаются в год, и только около 10 процентов из этого числа умирают в результате этого события. Ежегодно во всем мире молния поражает около 2000 человек.

Может ли молния дважды ударить в одно и то же место?

молния , видимый разряд электричества, возникающий, когда область облака приобретает избыточный электрический заряд, положительный или отрицательный, достаточный для преодоления сопротивления воздуха.

Далее следует краткое описание молнии. Более подробное обсуждение молнии в ее метеорологическом контексте см. в разделе «Электрификация грозы» в статье «Гроза».

Викторина «Британника»

«Апрельские ливни» и «мартовские львы и ягнята»

Какая самая высокая зарегистрированная температура на Земле? Что самое холодное? Вы знаете, что такое биом? Наденьте головные уборы, а если идет дождь, возьмите зонтик, и проверьте свои знания о погоде и климате в этой викторине.

Молнии обычно связаны с кучево-дождевыми облаками (грозовыми облаками), но они также возникают в слоистых облаках (слоистых облаках большой горизонтальной протяженности), в метелях и пыльных бурях, а иногда и в пыли и газах, выбрасываемых извергающимися вулканами. Во время грозы молния может возникать внутри облака, между облаками, между облаком и воздухом или между облаком и землей.

Молния возникает, когда в облаке образуются области с избыточным положительным и отрицательным зарядом. Как правило, в верхних областях облака имеется большой объем положительного заряда, большой отрицательный заряд в центре и небольшой положительный заряд в нижних областях. Эти заряды находятся на каплях воды, частицах льда или на том и другом.

Молния «облако-земля» инициируется предварительным процессом разрушения внутри облака, обычно между центральной областью отрицательного заряда и небольшим положительным зарядом под ним. Этот процесс создает канал частично ионизированного воздуха — воздуха, в котором нейтральные атомы и молекулы превратились в электрически заряженные. Далее формируется ступенчатый лидер (начальный удар молнии), который распространяется вниз по каналам, созданным в процессе предварительного пробоя. Лидер сильно разветвлен в направлении своего распространения. Большинство ведущих каналов заряжены отрицательно. Когда ступенчатый лидер приближается к земле, восходящий соединительный разряд противоположной полярности поднимается вверх и встречается с ним в точке, обычно на высоте около 30 метров (100 футов) над землей. Когда соединение завершено, облако эффективно соединяется с землей, и очень яркий обратный удар распространяется обратно к облаку со скоростью около одной трети скорости света, следуя по каналу-лидеру. Типичная вспышка молнии, падающая на землю, состоит из трех или четырех последовательностей ударов лидера и возврата в быстрой последовательности. Иногда, когда происходит удар по горе или высокому зданию, первый лидер начинает с земли и распространяется вверх.

Раскройте науку о явлениях молнии и грома

Просмотреть все видео к этой статье

Разность потенциалов между облаком и землей составляет порядка 10–100 миллионов вольт, а пиковые токи при обратном ударе к отрицательным лидерам обычно около 30000 ампер. Пиковые температуры в канале обратного хода составляют порядка 30 000 ° C (50 000 ° F). Весь процесс очень быстрый; удар лидера достигает земли примерно за 30 миллисекунд, а обратный удар достигает центра облака примерно за 100 микросекунд. На этом этапе в канале молнии рассеивается примерно 105 джоулей энергии на метр. Это внезапное рассеивание расщепляет молекулы воздуха в канале — главным образом азота, кислорода и воды — на соответствующие им атомы, и в среднем от каждого атома удаляется один электрон. Преобразование нейтральных молекул воздуха в полностью ионизированную плазму происходит за несколько микросекунд.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Гром возникает в результате быстрого нагревания воздуха в канале молнии и, как следствие, повышения атмосферного давления. Давление, создаваемое ударной плазмой, которое намного превышает давление окружающей атмосферы, заставляет канал расширяться со сверхзвуковой скоростью, что в конечном итоге создает звуковую волну, слышимую как гром. Удары, раскаты и раскаты, характерные для звука грома, вызваны сложной геометрией и извилистостью канала молнии, а также влиянием атмосферы и местной топографии на распространение звука.

Молнии представляют собой серьезное погодное явление и происходят со средней скоростью от 50 до 100 разрядов в секунду по всему миру. Молниеотводы и металлические проводники можно использовать для защиты конструкции, максимально безвредно перехватывая и отводя ток молнии в землю. Когда может произойти удар молнии, людям рекомендуется оставаться в помещении или в автомобиле, подальше от открытых дверей и окон, а также избегать контакта с любыми электрическими приборами или сантехникой, которые могут подвергаться воздействию внешней среды.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и дополнена Адамом Августином.

Сколько вольт у молнии?

Типичная вспышка молнии составляет около 300 миллионов вольт и около 30000 ампер. Для сравнения, бытовой ток составляет 120 вольт и 15 ампер.

Посмотреть полный ответ на electrictechnology.org

Является ли разряд молнии переменным или постоянным током?

Частоты молнии находятся в диапазоне от 1 кГц до 1 ГГц, где нет частоты в постоянном токе, а есть смесь компонентов переменного и постоянного тока. Он ударяет с разной высоты и длины волны, более тонкой, чем остроконечный однонаправленный пульсирующий ток или нерегулярные сигналы переменного тока. Вот почему молния не может быть постоянным током.

Просмотр полный ответ на electrictechnology.org

Сколько вольт самая большая молния?

Каждый болт может содержать до одного миллиарда вольт электричества. Типичный удар молнии от облака к земле начинается, когда ступенчатая серия отрицательных зарядов, называемая ступенчатым лидером, мчится вниз от нижней части грозового облака к Земле по каналу со скоростью около 200 000 миль в час (300 000 км/ч).

Посмотреть полный ответ на сайте nationalgeographic.com

Сколько вольт имеет самая сильная молния?

Гроза в Индии произвела электрический потенциал в 1,3 миллиарда вольт, что в 10 раз превышает максимальное зарегистрированное ранее напряжение. Открытие может помочь объяснить, как во время штормов образуются высокоэнергетические гамма-лучи.

Посмотреть полный ответ на newscientist.com

Сколько электричества содержится в молнии?

Средняя молния, падающая из облака на землю, содержит примерно один миллиард (1 000 000 000) джоулей энергии, то есть в каждой молнии очень много энергии!

Просмотр полный ответ на exchangeutility.co.uk

Разрушители мифов управляют молнией с помощью струи воды

Может ли молния питать город?

Молния невероятно мощная и безумно быстрая. Хотя это правда, что одна молния может питать весь город Санта-Фе примерно на минуту, есть некоторые проблемы с захватом молнии в качестве источника энергии.

Посмотреть полный ответ на lanl.gov

Сколько вольт смертельно?

При постоянном протекании тока (в отличие от удара от конденсатора или статического электричества) удары напряжением выше 2700 вольт часто бывают смертельными, а удары выше 11 000 вольт обычно смертельны, хотя были отмечены исключительные случаи.

Посмотреть полный ответ на en.wikipedia.org

Молния горячее солнца?

Фактически, молния может нагревать воздух, через который она проходит, до 50 000 градусов по Фаренгейту (в 5 раз горячее, чем поверхность солнца). Когда молния ударяет в дерево, тепло испаряет любую воду на своем пути, что может привести к взрыву дерева или отрыву полоски коры.

Просмотр полный ответ на сайте Weather.gov

Можем ли мы использовать силу молнии?

Удары молнии в год составляют около 1,4 миллиарда, и из них только около 25 процентов на самом деле являются ударами по земле, поскольку большинство (75 процентов) происходят внутри облака и облако-облако и не могут быть использованы. Остается только 350 миллионов ударов молнии, которые можно было бы использовать.

Посмотреть полный ответ на сайте Independent.co.uk

Что происходит, когда молния попадает в воду?

Когда ударяет молния, большая часть электрического разряда возникает у поверхности воды. Большинство рыб плавает под поверхностью и не подвергается воздействию. Хотя ученые точно не знают, насколько глубоко молниеносный разряд проникает в воду, очень опасно плавать или кататься на лодке во время грозы.

Посмотреть полный ответ на сайте Weather.gov

Молния бьет вверх или вниз?

Молния бьет с неба вниз или с земли вверх? Ответ оба. Молния «облако-земля» (CG) исходит с неба вниз, но часть, которую вы видите, исходит снизу вверх. Типичная вспышка от облака к земле опускает путь отрицательного электричества (которого мы не видим) к земле серией всплесков.

Просмотр полный ответ на nssl. noaa.gov

Почему автомобиль является самым безопасным местом во время грозы?

Подобно деревьям, домам и людям, все, что находится снаружи, может быть поражено молнией во время грозы, включая автомобили. Хорошей новостью является то, что внешняя металлическая оболочка транспортных средств с жестким верхом действительно обеспечивает защиту для тех, кто находится внутри автомобиля с закрытыми окнами.

Посмотреть полный ответ на сайте Weather.gov

Сможете ли вы пережить прямой удар молнии?

Тепло, выделяющееся при движении молнии по коже, может вызвать ожоги, но наибольшее беспокойство вызывает ток, проходящий через тело. В то время как способность пережить любой удар молнии связана с немедленной медицинской помощью, сила тока, проходящего через тело, также является фактором.

Посмотреть полный ответ на сайте Weather.gov

Можем ли мы уловить и сохранить молнию?

Кроме того, молнии носят спорадический характер, и поэтому энергию необходимо собирать и хранить; трудно преобразовать электрическую энергию высокого напряжения в энергию более низкого напряжения, которая может быть сохранена.

Просмотр полный ответ на en.wikipedia.org

Является ли молния плазмой?

Плазменный потенциал

Молния как пример плазмы, присутствующей на поверхности Земли: Обычно молния разряжает 30 килоампер при напряжении до 100 мегавольт и излучает радиоволны, свет, рентгеновское и даже гамма-излучение. Температура плазмы может достигать 30000 К, а плотность электронов может превышать 10 ²⁴ m ^{− 3} .

Посмотреть полный ответ на en.wikipedia.org

Сколько домов может зарядить молния?

Таким образом, гигаватт на самом деле находится на низком уровне — мощность молнии может быть в тысячу раз больше, достигая тераватт, хотя в среднем, вероятно, десятки гигаватт. Этой энергии достаточно для питания около миллиарда домов, хотя и всего на несколько миллионных долей секунды.

Посмотреть полный ответ на theconversation.com

Почему мы больше не используем громоотводы?

Нет веской причины, по которой громоотводы (и связанный с ними узел, состоящий из соединения с землей и заземляющего стержня) обычно не добавляются к домам. Возможно, это потому, что вероятность удара молнии для большинства домов довольно мала.

Просмотр полный ответ на chicagotribune.com

Какой самый сильный цвет молнии?

Белый: самый мощный цвет молнии.

Белый — самый опасный цвет освещения. Это свидетельствует как о низкой концентрации влаги, так и о высокой концентрации пыли в воздухе. Все мы знаем, что попадание молнии может иметь серьезные последствия.

Посмотреть полный ответ на theeducationmagazine.com

Можете ли вы уловить молнию в бутылке?

Но этого не произошло. Однако это привело к изобретению громоотвода и пониманию положительных и отрицательных зарядов. Так что настоящую молнию в бутылку не поймаешь.

Посмотреть полный ответ на learningenglish.voanews.com

Что самое горячее во вселенной?

Самая горячая вещь во Вселенной: Supernova

Температура в ядре во время взрыва взлетает до 100 миллиардов градусов Цельсия, что в 6000 раз превышает температуру ядра Солнца.

Просмотр полный ответ на scienceabc.com

Лава горячее молнии?

Молния намного горячее лавы. Молния составляет 70 000 градусов по Фаренгейту, по сравнению с лавой при 2240 градусах.

Посмотреть полный ответ на alexaanswers.amazon.com

Что самое горячее на Земле?

Самая горячая вещь, о которой мы знаем (и видели), на самом деле намного ближе, чем вы думаете. Это прямо здесь, на Земле, на Большом адронном коллайдере (БАК). Когда они сталкивают частицы золота вместе, на долю секунды температура достигает 7,2 триллиона градусов по Фаренгейту. Это горячее, чем взрыв сверхновой.

Просмотр полный ответ на futurism.com

Что сделают с человеком 100 000 вольт?

100 000 вольт электричества превращают баллистический гель в светящуюся каплю смерти — Nerdist.

Посмотреть полный ответ на archive.nerdist.com

Сколько вольт у полицейского электрошокера?

Электрошокеры, которые десятилетиями использовались правоохранительными органами, могут временно обездвижить человека — подумайте, например, о ком-то, кто сопротивляется аресту или сопротивляется, — ударив его током в 50 000 вольт. Разряд, также известный как «цикл», может длиться пять секунд.

Просмотр полный ответ на nytimes.com

Может ли человек выжить при 10000 вольт?

Доктор Майкл С. Морс, профессор электротехники в Университете Сан-Диего, объясняет, что, хотя 10 000 вольт могут быть опасными для жизни при определенных обстоятельствах, вполне возможно, что что-то имеет за собой 10 000 вольт и является относительно безвредным.

Посмотреть полный ответ на externalonline.com

← Предыдущий вопрос
Кто создал Землю?

Следующий вопрос →
Вспышка заживает быстрее, чем Росомаха?

Lightning в Индии: болт от синего, который убивает тысячи

Soutik Biswas
Индийский корреспондент

• Опубликовано

  14 февраля

. Изображения

Image caption,

В период с апреля 2020 года по март 2021 года в Индии было зарегистрировано более 18 миллионов ударов молнии

В марте прошлого года четверо садовников, работающих в многоквартирном доме в Гургаоне, пригороде индийской столицы Дели, укрылись под деревом во время ливня.

Через несколько минут по стволу пронеслась оранжевая вспышка, за которой последовал раскат грома. Молния обычно длится меньше секунды. Типичная вспышка молнии измеряет около 300 миллионов вольт и 30 000 ампер — достаточно, чтобы убить. Это может привести к тому, что воздух вокруг него нагреется до температур, в пять раз превышающих температуру на поверхности Солнца.

Четверо мужчин упали на землю. Один из них погиб, остальные выжили с ожогами.

«Я не помню, что со мной произошло и как это произошло. В считанные секунды все было уничтожено», — рассказал газете один из выживших.

• Молния длиной почти 500 миль пересекла три штата США

Его коллега был одним из более чем 2500 индийцев, ежегодно погибающих от удара молнии. Удары молнии унесли жизни более 100 000 человек в стране между 1967 и 2019, по официальным данным. Это более трети погибших от стихийных бедствий за этот период. Выжившим, возможно, придется жить с такими симптомами, как слабость, головокружение и потеря памяти.

Индийское метеорологическое бюро три года назад начало составлять прогнозы гроз. Мобильные приложения теперь отслеживают вспышки. Люди оповещаются по радио, телевидению и волонтерам с мегафонами. Трехлетняя инициатива Lightning India Resilient Campaign усердно работает над повышением осведомленности в деревнях, подверженных ударам молнии, и снижением смертности.

Источник изображения, Getty Images

Подпись к изображению,

В прошлом году от удара молнии в историческом форте Амер в Джайпуре погибло не менее 16 человек

Но количество ударов также резко возросло. Согласно исследованию, проведенному некоммерческой организацией Совета по продвижению климатически устойчивых систем наблюдения, в период с апреля 2020 года по март 2021 года в Индии было зарегистрировано более 18 миллионов ударов молнии. Это на 34% больше, чем за аналогичный период прошлого года. Спутниковые данные, собранные Индийским институтом тропической метеорологии, также показывают, что количество ударов «быстро увеличилось» между 1995 и 2014.

Хотя основная часть забастовок зарегистрирована в полудюжине штатов, на три штата — Одиша, Джаркханд и Западная Бенгалия — приходится 70% смертей. Мужчины, работающие на фермах, наиболее уязвимы.

«В нашем районе много ударов молнии. Я до сих пор помню, как семилетнего мальчика убили, когда он вышел во время грозы за их буйволами. Теперь мы просто стараемся оставаться дома», — говорит Сандхьярани. Гири, школьный учитель в Западной Бенгалии.

• Удар молнии убил 16 человек, делавших селфи в Индии
• Удары молнии One World Trade Center

Г-жа Гири живет в густонаселенной рыбацкой деревне во Фрасергандже, граничащей с Бенгальским заливом, примерно в 120 км к югу от столицы штата Калькутты. Это своего рода очаг молний — ежегодно от молний в Южном 24-Парганском районе, где находится ее село, погибает около 60 человек.

Прибрежные деревни представляют собой ландшафт земли и воды: фермы, пруды и дома с жестяными и соломенными крышами. Жизнь рядом с морем может быть опасной: часто случаются циклонические штормы и приливы. Молнии чаще возникают над сушей, но чаще всего страдают воды у побережья.

Удары молнии — это, по сути, выброс электричества, в основном вызванный дисбалансом в грозовых облаках. Поэтому сельские жители помогли повысить осведомленность и сократить количество смертей от молний, ​​сделав дешевые самодельные молниеотводы для направления электрического заряда на землю.

Источник изображения, Ронни Сен

Подпись к изображению,

Жители деревни в Западной Бенгалии сократили количество смертей от молний, ​​изготовив дешевые отечественные молниеотводы

Источник изображения, Ронни Сен

Источник изображения, Ронни Сен

Подпись к изображению,

Обод крепится к бамбуковому шесту, иногда высотой до 30 футов, который привязан к зданию

Источник изображения, Ронни Сен

Подпись к изображению,

Металлическая проволока вдоль уверены, что выработанное электричество будет передаваться земле, не причиняя вреда

Для изготовления этих проводников жители села используют бывшие в употреблении велосипедные колеса, бамбук и металлическую проволоку. Обод закрепляется на вершине бамбукового столба — иногда до 30 футов в высоту и действует как громоотвод — который привязан к зданиям, в основном к общественным центрам и местным школам. Толстая металлическая труба или проволока проходит по длине бамбука. Это гарантирует, что выработанное электричество будет передаваться на землю, не причиняя никакого вреда.

Согласно исследованиям, проведенным кампанией Lightning Resilient India Campaign, подавляющее большинство жертв молнии в Индии живут в деревнях и умирают, укрываясь под высокими деревьями. Особенно уязвимы племена, которые занимаются сельским хозяйством, рыбной ловлей и добычей кормов. Кампания сократила смертность от молнии в некоторых штатах на 60%.

«Но правительству не хватает кампаний по повышению осведомленности населения о безопасности, чтобы охватить действительно уязвимых людей в горячих точках, таких как фермы, джунгли, море, побережье, пруды, озера и реки», — говорит полковник Санджай Шривастава, организатор кампании.

Ученые говорят, что угроза изменения климата приводит к усилению грозовой активности. Повышение температуры суши и поверхности моря нагревает воздух над головой и высвобождает больше энергии для борьбы с грозами там, где исходит молния.

Исследование ученых Калифорнийского университета в Беркли показало, что количество ударов молнии в США может увеличиться на 12% на каждый градус повышения средней температуры. В Индии растущая урбанизация и потеря древесного покрова привели к повышению температуры.

Источник изображения, Getty Images

Подпись к изображению,

Индийская метеорологическая служба начала прогнозировать грозы

«Нагревание земли и влага над водой и аэрозоли из-за загрязнения воздуха создают благоприятные условия для грозовых облаков, вызывающих молниеносную активность. более загрязненные, грозы будут увеличиваться», — говорит С. Д. Павар, директор отдела динамики гроз в Индийском институте тропической метеорологии. Кроме того, по его словам, увеличивается интенсивность молний: недавно ученые подтвердили, что молния длиной почти 500 миль осветила небо над тремя штатами США и установила новый рекорд самой продолжительной вспышки.

Индия стремится к 2022 году сократить количество смертей от молний до менее 1200 в год. Добровольцы организуют информационные лагеря и призывают жителей отдаленных деревень оставаться дома и не выбегать на открытые поля за пастбищным скотом во время бури. Им говорят не собираться под деревьями, держаться подальше от линий электропередач и металлических заборов.

Но с каждым годом в небе все больше грома и молнии. «Это ужасно. Мы живем в страхе», — говорит г-жа Гири.

Что делать при ударе молнии?

• Ищите укрытие внутри большого здания или автомобиля

• Убирайтесь с широких открытых пространств и подальше от открытых вершин холмов

• Если вам негде укрыться, сделайте себя как можно более мелкой мишенью, присев лечь, ноги вместе, руки на коленях, голова прижата к земле

• Не укрываться под высокими или изолированными деревьями

• Если вы находитесь на воде, как можно быстрее доберитесь до берега и прочь от широких открытых пляжей

Источник: Королевское общество по предотвращению несчастных случаев

Вас также могут заинтересовать:

Воспроизведение этого видео невозможно

Для воспроизведения этого видео необходимо включить JavaScript в вашем браузере.

Заголовок в СМИ,

Хелен Уиллеттс из BBC объясняет, почему удары молнии в Индии так смертоносны0080

Индия

Глава 6

Глава 6

ГЛАВА 6

ЗАЩИТА ОТ МОЛНИИ И ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Я упомянул о возможных проблемах, вызванных молнией, а также другими перенапряжениями в среде передачи данных в помещении. Сейчас самое время обсудить их более подробно.

Молния уже давно привлекает техническое сообщество. Бен Франклин изучал электрическую природу молнии более двух столетий назад, а Чарльз П. Стейнмец создал искусственную молнию в своей лаборатории General Electric в XIX веке.20 с. Как человек, занимающийся передачей данных в помещении, вам нужно беспокоиться о молниях. Здесь я подробно расскажу о том, почему, где и когда вы должны беспокоиться о молниях. Тогда я обсужу, как получить от него защиту.

6. 1 ПОЧЕМУ БЕСПОКОИТЬСЯ О МОЛНИИ?

К сожалению, но это факт жизни, что компьютеры, связанные с компьютерами продукты и оборудование для управления технологическими процессами, находящиеся в средах передачи данных в помещениях, могут быть повреждены скачками и пиками высокого напряжения. Такие скачки напряжения и всплески чаще всего вызваны ударами молнии. Однако бывают случаи, когда всплески и всплески являются результатом какой-либо одной из множества других причин. Эти причины могут включать в себя прямой контакт с цепями питания/молниеотвода, накопление статического электричества на кабелях и компонентах, переходные процессы высокой энергии, поступающие в оборудование от кабелей, находящихся в непосредственной близости, разность потенциалов между заземлениями, к которым подключено различное оборудование, неправильно подключенные системы и даже пользователи оборудования, которые накопили на своей одежде большие заряды статического электричества. На самом деле, электростатические разряды человека могут создавать пиковые напряжения до 15 кВ при токах в десятки ампер менее чем за 10 микросекунд.

Производственная среда особенно восприимчива к таким скачкам напряжения из-за наличия двигателей и другого высоковольтного оборудования. Важно помнить, что последствия перенапряжений из-за этих других источников ничем не отличаются от последствий из-за молнии. Следовательно, защита от одного защитит и от другого.

Когда вызванный молнией скачок напряжения связан с вашим компьютерным оборудованием, может произойти одно из ряда опасных событий.

В таком оборудовании преобладают полупроводники. Перенапряжение, вызванное молнией, почти всегда превышает номинальное напряжение этих устройств, что приводит к их выходу из строя. В частности, перенапряжения, вызванные молнией, обычно изменяют электрические характеристики полупроводниковых устройств, так что они перестают работать эффективно. В некоторых случаях скачок напряжения может разрушить полупроводниковое устройство. Это так называемые «жесткие неудачи». Компьютерное оборудование, имеющее серьезный сбой, больше не будет функционировать вообще. Он должен быть отремонтирован с вытекающим из этого расходом «простоя» или расходом резервного блока, чтобы занять его место.

В некоторых случаях удар молнии может разрушить печатные дорожки на печатных платах компьютерного оборудования, что также приведет к серьезным сбоям.

Наряду с источником напряжения молния может вызвать выброс тока и, как следствие, наведенное магнитное поле. Если компьютер содержит магнитный диск, то это мешающее магнитное поле может перезаписать и уничтожить данные, хранящиеся на диске. Кроме того, аберрантное магнитное поле может питать головку диска, когда она должна быть в состоянии покоя. Вам, пользователю, такое поведение будет расцениваться как «сбой диска».

Некоторое компьютерное оборудование может иметь магнитные реле. Те же аберрантные магнитные поля, которые вызывают сбои диска, могут активировать реле, когда они не должны активироваться, вызывая непредсказуемую, неприемлемую работу.

Наконец, молния влияет на программно-логические контроллеры (ПЛК), используемые в производственной среде. Многие из этих ПЛК используют программы, хранящиеся в ПЗУ. Перенапряжение, вызванное молнией, может изменить содержимое ПЗУ, что приведет к неправильной работе ПЛК.

Вот некоторые из неприятных вещей, которые случаются, когда компьютер сталкивается с молнией. Но вы можете сказать: «Да ладно, оборудование поражено молнией, это как выиграть в лотерею. Такого никогда не было, и я сомневаюсь, что когда-нибудь будет». Это типичная реакция, и, к сожалению, она основана на невежестве. Действительно, люди могут никогда не сталкиваться или редко сталкиваться с прямыми ударами молнии в открытый кабель внутри здания, идущий к их оборудованию. Однако нередко можно обнаружить, что компьютерное оборудование питается по подземному кабелю. В этой среде удар молнии даже на расстоянии нескольких миль может вызвать выбросы напряжения/тока, которые проходят через землю и вызывают выбросы вдоль кабеля, что в конечном итоге приводит к отказу оборудования. Пользователь оборудования, несомненно, знает об этих отказах, но обычно не связывает их с возникновением молнии во время грозы, поскольку пользователь не испытывает прямого удара.

В некотором смысле такие индуцированные скачки аналогичны хроническому высокому кровяному давлению у человека; они «тихие убийцы». В производственной среде часто встречаются длинные кабели, соединяющие датчики, ПЛК и компьютеры. Эти кабели особенно уязвимы для индуцированных перенапряжений.

6.2 ПОЧЕМУ БЕСПОКОИТЬСЯ О МОЛНИИ?

Этот вопрос в первую очередь касается географического положения конечных пользователей компьютерного оборудования. При рассмотрении других мешающих явлений, которые могут вызвать ухудшение рабочих характеристик, географическое расположение оборудования не имеет большого значения.

К сожалению, это не относится к молнии. Жизнь несправедлива к пользователям компьютеров в некоторых регионах США. Взгляните на карту, показанную на рис. 14.

На карте, подготовленной Исследовательским институтом электроэнергетики, указано среднее количество дней с грозовой активностью в континентальной части США в течение года. При рассмотрении карта показывает, что пик грозовой активности приходится на западную Флориду. Он также показывает волновой эффект от этого очага грозовой активности. Кроме того, он показывает несколько областей за пределами юго-востока, где интенсивная грозовая активность нарушает «угасающую рябь». Обратите внимание, например, на интенсивные районы Колорадо, Нью-Мексико и Аризоны. Также обратите внимание, что высокий уровень юго-востока простирается на запад до Техаса.

Существует ряд других карт грозовой активности, которые могут вас заинтересовать. К ним относятся: 1) карта Национальной метеорологической службы, показывающая среднее количество грозовых дней в году по регионам, 2) отчет рабочей группы IEEE с указанием данных о часах грозы в различных регионах и 3) ежегодные контуры вспышек молний. Эти карты можно получить у автора по запросу.

Изучение карты, показанной на рис. 14, и других карт, на которые есть ссылки, в значительной степени отвечает на первоначальный вопрос. Если вы находитесь во Флориде, защита от молнии обязательно должна быть проблемой. На самом деле, это должен быть весь юго-восток Соединенных Штатов, простирающийся на запад до Техаса и на северо-запад до Миссури. На карте показано, где происходят другие очаги интенсивной активности. Судя по всему, только тихоокеанское побережье может «легкомысленно» относиться к молниям как к проблеме.

За пределами континентальной части Соединенных Штатов основным источником статистики молний является «всемирная карта гроз», подготовленная Всемирной метеорологической организацией в Женеве, Швейцария. Карта очень подробная, но я все же привел ее здесь, на рис. 16. Да, ее трудно читать без увеличительного стекла. Позвоните мне, если вам нужна увеличенная копия. Но, сделаю несколько замечаний.

Обратите внимание, что за пределами континентальной части Соединенных Штатов местами, где можно опасаться молнии, являются Мексика, Центральная и Южная Америка, Южная Африка и южная часть Тихоокеанского региона. Это все места, где производственная деятельность находится на подъеме, и, следовательно, молния будет представлять большую проблему, чем в прошлом.

Рисунок 15: Среднее количество дней грозовой активности в континентальной части США
Рисунок 16: Карта мировых гроз, подготовленная Всемирной метеорологической организацией в Женеве, Швейцария

Одно замечание: на этих картах показаны контуры по количеству грозовых дней. Более точной характеристикой молнии в географическом регионе будет плотность вспышек молнии, частота, с которой происходят вспышки. В один и тот же день грозы может быть много вспышек. Именно плотность вспышки является реальным параметром, представляющим интерес при выборе молниезащиты. К сожалению, за пределами континентальной части США количественных данных о вспышках молний еще меньше, чем о грозах. Можно связать плотность вспышки с количеством грозовых дней. На самом деле таких отношений несколько. Большинство из них имеют форму:

Ng = ТБ на км на км в год.

Здесь Ng — плотность наземных вспышек, T — годовые грозовые дни, a и b — эмпирические константы. Обычно а = 0,1–0,2 и b=1.

6.3 КОГДА НУЖНО БЕСПОКОИТЬСЯ О МОЛНИИ?

Этот вопрос касается двух отдельных вопросов: 1) каковы сезонные колебания молнии и 2) каковы изменения во время грозы.

В настоящее время на вопрос о сезонных колебаниях можно подробно ответить только для континентальной части Соединенных Штатов. Только здесь были проведены и проанализированы значительные измерения. Сезон гроз в континентальной части США длится с апреля по октябрь. Рисунок 16 иллюстрирует эту сезонную вариацию. Эта цифра основана на более чем 13,4 миллиона вспышек молний от облака к земле, зарегистрированных Национальной сетью обнаружения молний. Обратите внимание на медленный рост количества молний весной и относительно быстрое снижение осенью в течение 19 дней.89.

Рис. 17: Сезонные изменения гроз в 1989 г.

В других частях мира гораздо труднее охарактеризовать дневное и сезонное поведение молний. Проще говоря, до сих пор не предпринималось интенсивных усилий по сбору данных. Однако ситуация не совсем безоблачна. Наличие спутников на околоземной орбите сделало возможным ограниченное картографирование грозовой активности во всем мире путем обнаружения электромагнитного (светового и радиочастотного) излучения разряда. Из экспериментов, о которых сообщили и провели ряд выдающихся ученых, были сделаны следующие выводы (с оговоркой, что они все еще основаны на очень ограниченных данных):

1) В Северном полушарии летом в 1,4 раза больше молний, ​​чем в Южном полушарии.

2) 37% глобальной грозовой активности возникает над океаном на рассвете и 15% на закате.

3) Глобальная частота вспышек молнии оценивается в 64 вспышки в секунду для весны в северном полушарии, 55 в секунду для лета в северном полушарии, 80 в секунду для осени в северном полушарии и 55 в секунду для осени. Северное полушарие Зима.

Когда нужно волноваться во время грозы? Как правило, грозы характеризуются интенсивными отдельными дождевыми ячейками или ливнями, заключенными в обширной области небольшого дождя. Эти интенсивные клетки находятся над фиксированным местом только в течение нескольких минут. В среднем они составляют несколько миль в каждом направлении. В континентальной части Соединенных Штатов грозовые очаги перемещаются с запада на восток вдоль линии шквала, как показано на рисунке 17. Эта линия шквала имеет ширину около 12–30 миль и длину до 1250 миль. Скорость, с которой движется грозовая ячейка, обычно составляет 30 узлов (приблизительно 34,4 статутных мили в час).

Помните, я поднимал вопрос о возможных последствиях индуцированных скачков напряжения/тока от молнии, ударяющей в нескольких милях от компьютерного оборудования. Принимая это во внимание, вы можете считать, что гроза прошла и уязвимость к урону прекратилась. На самом деле движущаяся гроза, прошедшая, но ударившая за несколько миль, все же может причинить ущерб. Временной интервал уязвимости может составлять десятки минут в зависимости от того, движется ли ячейка прямо вдоль линии шквала или наискосок к ней.

Рисунок 18: Движение грозовых ячеек

6.4 КОГДА СЛЕДУЕТ БЕСПОКОИТЬСЯ О МОЛНИИ?

Если говорить прямо, многое можно сделать в плане защиты. Однако лучше всего начать с описания масштаба угрозы, от которой вам нужна защита.

Первый удар молнии во время грозы может вызвать пиковые токи в диапазоне от 1000 до 100000 ампер с временем нарастания 1 микросекунда. Трудно себе представить, не говоря уже о защите от таких огромных величин. К счастью, такие угрозы касаются только прямых попаданий в воздушные линии. Надеюсь, это редкое явление.

Более распространенным является наведенный перенапряжение в подземном кабеле. В ходе одного из испытаний на обоих концах обесточенной линии электропередачи длиной 448 метров были измерены наведенные молнией напряжения, вызванные ударами молнии на земле на расстоянии около 5 км. Типичные результаты испытаний показаны на рис. 18. Обратите внимание, что максимальное индуцированное перенапряжение превышает 80 В от пика к пику. Этого более чем достаточно для уничтожения полупроводниковых устройств и компьютерного оборудования. Тем не менее, 80 Вольт находятся в диапазоне доступной защиты.

Концептуально устройства молниезащиты представляют собой переключатели на землю. При обнаружении угрожающего перенапряжения устройство молниезащиты заземляет точку подключения входящего сигнала защищаемого оборудования. Таким образом, перенаправляя угрожающий выброс по пути наименьшего сопротивления (импеданса) на землю, где он поглощается.

Любое устройство молниезащиты должно состоять из двух «подсистем», переключателя, который по сути является коммутационной схемой, и надежного заземления, позволяющего рассеять энергию импульса. Переключатель, конечно, доминирует над дизайном и стоимостью. Тем не менее, невозможно переоценить необходимость хорошего заземления. Компьютерное оборудование было повреждено молнией не из-за отсутствия защитного устройства, а из-за недостаточного внимания к правильному заземлению устройства.

Основными элементами, используемыми в качестве защитных выключателей, являются: газовые трубки, металлооксидные варисторы и кремниевые лавинные диоды (трансорбы). Каждый из них имеет определенные преимущества и недостатки.

Поскольку они могут выдерживать много киловольт и сотни ампер, газовые трубки традиционно использовались для подавления грозовых перенапряжений на линиях связи. Это как раз то, что нужно для защиты от прямого удара. Поскольку газовые трубки имеют относительно медленное время отклика, эта медлительность пропускает достаточно энергии, чтобы разрушить типичные твердотельные схемы.

Рис. 19: Измеренное индуктивное напряжение

Металлооксидные варисторы (MOV) обеспечивают улучшение времени отклика по сравнению с газовыми трубками. Но срок службы — это недостаток. Защитная характеристика MOV ухудшается и полностью выходит из строя при длительном воздействии перенапряжения.

Кремниевые лавинные диоды зарекомендовали себя как наиболее эффективное средство защиты компьютерного оборудования от переходных перенапряжений. Кремниевые лавинные диоды способны безотказно выдерживать тысячи высоких напряжений, сильных токов и переходных процессов. Кремниевые лавинные диоды не могут справляться с пиковыми перенапряжениями, как газовые лампы, но обеспечивают самое быстрое время отклика.

Таким образом, в зависимости от основной угрозы, от которой защищают, могут быть обнаружены устройства, использующие газовые трубки, MOV или кремниевые лавинные диоды. Это может быть неудобно, поскольку угроза никогда не известна заранее. В идеале выбранное защитное устройство должно быть прочным и использовать все три основных элемента автоматического выключателя. Архитектура такого устройства показана на рисунке 19. Это указывает на трехступенчатую защиту и включает в себя газовые трубки, MOV и кремниевые лавинные диоды, а также различные компоненты связи и хорошее заземление.

В архитектуре, показанной на рис. 19, удар молнии будет проходить вдоль линии до тех пор, пока не достигнет газовой трубы. Газовая трубка сбрасывает чрезвычайно большое количество импульсной энергии прямо на землю. Однако помпаж нарастает очень быстро, и газовой трубке требуется несколько микросекунд для срабатывания.

Как следствие, элемент задержки используется для замедления распространения переднего фронта волны, тем самым максимизируя эффект газовой трубки. Для газовой трубки на 90 вольт быстрый рост импульса приведет к срабатыванию ее при напряжении около 650 вольт. Задержанный импульс импульса, теперь с уменьшенной амплитудой, воздействует на лавинный диод, который срабатывает примерно за одну наносекунду или меньше и может рассеивать 1500 Вт при ограничении напряжения до 18 В для цепей EIA-232. Этот уровень 18 В затем резистивно соединяется с MOV, который фиксирует напряжение до 27 В. MOV является дополнительной защитой, если мощность лавинного диода превышена.

Надежная структура, показанная на рисунке 19, реализована в Telebytes Model 22. Это показано на рисунке 20. Модель 22 предназначена для защиты 4-проводных линий, используемых в модемах ближней связи, работающих на скоростях до 38,4 кбод. В Таблице 9 указаны другие продукты Telebyte для защиты от молнии.

Как упоминалось ранее, нельзя переоценить связь с заземлением. Лучшее заземление – это, несомненно, водопровод с холодной водой. Однако можно использовать и другие трубы и заземления зданий. В то время как трубы с холодной водой являются хорошими кандидатами, здесь следует быть осторожным. Сантехник может заменить участки проржавевшей металлической трубы пластиковыми. Это сделало бы трубу бесполезной в качестве грунта.

Рисунок 20: Архитектура надежного защитного устройства
Рисунок 21: Устройство защиты от молнии Telebyte Model 22 Таблицы выбора устройств защиты от молнии и перенапряжения

Передача данных и молниезащита для открытого кабеля
Порт	Контакты (защищенные)	Соединитель	Земля	Рейтинг	Этапы На строку	Замечания	Модель
RS-232	2,3,7	ДБ25	Винт	1500 Вт	2(ГТ+АД)	Реверсивный — 3 независимых цепи: <5 Ом	24
Короткие рейсы, RS-232	Т+, Т- Р+, Р-	Винт R+,R- RJ-11	Винтовая клемма 908:20	1500 Вт	3(GS+AD+MOV)	22=Винтовые клеммы; 22P=RJ-12;<38,4 Кбит/с;4 цепи;14 Вольт	22 8022 22P
RS-422	Т+, Т- Р+, Р-	Винт	Винтовой зажим	1500 Вт	2(ГТ+АД)	4 провода; до 5 Мбит/с; Выходное напряжение ограничено 7,5 В	22NX 8021NX 8022NX
50 Строка АТС для передачи данных	Все 50	Telco 50 Pin Champ M/F	Винтовые клеммы	500 Вт	2(GS+AD)	Защита уровней RS-232: зажим 16 В; 3 наносекунды отклик; импульс: макс. 1000 ампер на АТС; <100 кбит/с; мужчина в женщине из	342 ЗВОНИТЕ

Телефонная молниезащита для открытого кабеля
Порт	Контакты (защищенные)	Соединитель	Земля	Рейтинг	Этапы На строку	Замечания	Модель
2-проводная коммутируемая связь	Наконечник+кольцо	РДЖ-12	Винтовой зажим	500 Вт	3	Выход 180 В; <38,4 Кбит/с (GT+AD+MOV)	22PX
50-строчный	Телекоммуникационная компания, 50 контактов	Telco 50 Pin Champ M/F	Винтовой зажим	500 Вт	2(GS+AD) Терминал	Зажим 200 Вольт; время отклика 5 нс; 2 Ом сопротивление	343 ЗВОНИТЕ

Высокоскоростная телекоммуникационная молниезащита для открытого кабеля
Порт	Контакты (защищено)	Соединитель	Земля	Рейтинг	Этапы На строку	Замечания	Модель
Т-1	4 провода	РДЖ-45 ​​	Винтовой зажим	1500 Вт	3(ГТ+2АД)	1,5 Мбит/с; выход ограничен 5В	22Т1
56КБ	4 провода	РДЖ-45 ​​	Винтовая клемма 908:20	1500 Вт	3(ГТ+2АД)	56 кбит/с; Выход ограничен 3 В	2256
56КБ	4 провода	РДЖ-45 ​​	Винтовой зажим	1500 Вт	4(предохранитель+GT+2AD)	56 кбит/с; Выход ограничен 3 В	2356

Молниезащита передачи данных для скрытого кабеля
Порт	Контакты (защищенные)	Соединитель	Земля	Рейтинг	Этапы На строку	Замечания	Модель
RS-232	Все 24	ДБ25 М/Ф	Шпилька	600 Вт	1 (н. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника