Аянгатай холбоотой сонирхолтой баримтууд. Ацтекүүд аянга агаарыг огтолж, газарт орж үхэгсдийн сүнсийг дагалдан далд ертөнц рүү явдаг гэж үздэг. Доор бид аянгын тухай шинжлэх ухаанаар батлагдсан хэд хэдэн баримтуудыг толилуулж байна.
Эдгээр үгсийг уншиж байхад дэлхий дээр 1800 орчим аянга цахилгаантай бороо орж байна.
Дэлхий дээр жил бүр 25,000,000 аянга буудаг бөгөөд энэ нь секундэд 100 гаруй аянга буудаг.
Дундаж аянга нь секундын дөрөвний гурав орчим үргэлжилдэг, ойролцоогоор 28 мянган Цельсийн хэмтэй, нарны гадаргуугаас 5 дахин халуун, 8 км ба түүнээс дээш урттай байдаг.
Дундаж аянгын энерги нь 100 Вт чийдэнг 90 хоногийн турш тэжээхэд хангалттай байв.
"Аянга нэг газар хэзээ ч хоёр удаа буудаггүй" гэж харамсалтай нь энэ бол домог юм. Нэг газар олон удаа аянга бууж болно.
Заримдаа аянгад цохиулсны дараа мод түлэгдэхгүй, гэмтэхгүй байж болно. Цахилгаан нь нойтон холтосоор дамжин газар руу ордог.
Өндөр температурын улмаас элсэнд цохиулах аянга нь хайлуулж шил болдог. Хэрэв та аадар борооны дараа элсэрхэг газраар явж байвал шилний хэсгүүдийг олж болно.
Хэрэв та нойтон хувцас өмссөн бол аянга бага хохирол учруулах болно.
Аянга Сугар, Санчир, Бархасбадь, Тэнгэрийн ван зэрэг бусад гаригуудад бас байдаг.
Аянга цохисны дараах аянгын чимээ нь цохилт болсон газраас 12 километрийн зайд сонсогдоно.
Дэлхий дээр нэгэн зэрэг 100-аас 1000 бөмбөгний аянга байж болно, гэхдээ та үүнийг амьдралдаа ядаж нэг удаа харах магадлал 0.01% байна (Тиймээс би азтай байсан, учир нь тэдний нэг нь манай орон сууцанд нэг удаа ниссэн).
Аянга цохиулж үхэх магадлал 2,000,000-д 1 байна.
Хүнийг цохих үед аянга нь аянгын тойм бүхий түлэгдэлт үлдээдэг. Аянга цохих нь хүний биед ойр орчмын объектууд - мод, барилга байгууламж гэх мэт түлэгдэлт үүсгэдэг тохиолдол байдаг. Эдгээр зүйлийг аянга хэрхэн яаж төсөөлж болох нь хараахан шийдэгдээгүй байна.
Аянгад цохиулсан хүмүүсийн 71 орчим хувь нь амьд үлджээ.
АНУ-ын Флорида мужийг "Үхлийн аюултай муж" гэж нэрлэдэг. Энэ муж нь дэлхийн бусад мужуудаас хоёр дахин их аянга цахилгаанд цохиулж нас бардаг.
Зөвхөн АНУ-д л гэхэд жил бүр 200 хүн аянганд цохиулж нас бардаг. Харьцуулбал, дэлхий даяар акулын дайралтаас болж жилд 90 гаруй хүн нас бардаг.
Аянга нь озон үүсэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Агаар мандалд цахилгаан гүйх үед өндөр температурын улмаас озон үүсдэг.
Ойролцоогоор секунд тутамд 700 аянга, мөн жил бүр ойролцоогоор 3000 хүмүүс аянганд цохиулж үхдэг. Аянганы физик шинж чанарыг бүрэн тайлбарлаагүй байгаа бөгөөд ихэнх хүмүүс энэ нь юу болох талаар зөвхөн бүдүүлэг ойлголттой байдаг. Зарим ялгадас үүлэнд мөргөлддөг, эсвэл үүнтэй төстэй зүйл. Өнөөдөр бид аянгын мөн чанарын талаар илүү ихийг мэдэхийн тулд физикийн зохиолчдод хандлаа. Аянга хэрхэн харагддаг, хаана аянга буудаг, яагаад аянга цахилгаантай байдаг. Өгүүллийг уншсаны дараа та эдгээр болон бусад олон асуултын хариултыг мэдэх болно.
Аянга гэж юу вэ
Аянга– Агаар мандалд цахилгаан гүйдэл үүсгэнэ.
Цахилгаан гүйдэлхэвийн төлөвтэй харьцуулахад түүний цахилгаан дамжуулах чанар мэдэгдэхүйц нэмэгдсэнтэй холбоотой орчин дахь гүйдлийн урсгалын үйл явц юм. Хийн доторх цахилгаан цэнэгийн янз бүрийн хэлбэрүүд байдаг. оч, нум, шатаж буй.
Агаар мандлын даралтын үед оч ялгардаг бөгөөд өвөрмөц оч хагарал дагалддаг. Оч ялгарах нь алга болж, бие биенээ сольж байдаг судалтай оч сувгийн багц юм. Очлуурын сувгуудыг мөн нэрлэдэг дамжуулагч. Очны сувгууд нь ионжуулсан хий, өөрөөр хэлбэл плазмаар дүүрдэг. Аянга бол аварга оч, аянга бол маш хүчтэй хагарал юм. Гэхдээ энэ нь тийм ч энгийн зүйл биш юм.
Аянга цахилгааны физик шинж чанар
Аянга гарал үүслийг хэрхэн тайлбарладаг вэ? Систем үүл-газарэсвэл үүл-үүлЭнэ нь нэг төрлийн конденсатор юм. Агаар нь үүл хоорондын диэлектрикийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүлний ёроол нь сөрөг цэнэгтэй байдаг. Үүл ба газрын хооронд хангалттай боломжит зөрүү байгаа үед байгальд аянга буух нөхцөл үүснэ.
Алхам удирдагч
Үндсэн аянгын өмнө үүлнээс газар руу хөдөлж буй жижиг толбо ажиглагдаж болно. Энэ бол шаталсан удирдагч гэж нэрлэгддэг хүн юм. Боломжит ялгааны нөлөөн дор электронууд газар руу шилжиж эхэлдэг. Тэд хөдөлж байхдаа агаарын молекулуудтай мөргөлдөж, ионжуулдаг. Үүлнээс газар хүртэл нэг төрлийн ионжуулсан суваг тавигддаг. Чөлөөт электронуудаар агаарыг ионжуулснаар удирдагчийн траекторийн бүсэд цахилгаан дамжуулах чанар мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Удирдагч нь нэг электрод (үүл) -ээс нөгөөд (газар) шилжиж, гол цэнэггүй болох замыг засдаг. Ионжилт жигд бус явагддаг тул удирдагч нь салбарлаж болно.
Буцах
Удирдагч газарт ойртох тэр мөчид түүний төгсгөлийн хурцадмал байдал нэмэгддэг. Хариу дамжуулагч (суваг) нь газраас эсвэл гадаргуугаас дээш цухуйсан объектуудаас (мод, барилгын дээвэр) удирдагч руу хаягдаж байна. Аянгын энэ шинж чанарыг аянгын саваа суурилуулах замаар түүнээс хамгаалахад ашигладаг. Яагаад аянга хүн эсвэл модыг цохидог вэ? Үнэндээ түүнд хаашаа цохих нь хамаагүй. Эцсийн эцэст аянга дэлхий, тэнгэрийн хоорондох хамгийн дөт замыг эрэлхийлдэг. Ийм учраас аянга цахилгаантай үед тэгш тал эсвэл усны гадаргуу дээр байх нь аюултай.
Удирдагч газарт хүрэхэд гүйдэл нь тавьсан сувгаар урсаж эхэлдэг. Яг энэ мөчид гол аянгын гялбаа ажиглагдаж, одоогийн хүч чадал, энерги ялгарах огцом өсөлт дагалддаг. Энд холбогдох асуулт бол, аянга хаанаас ирдэг вэ?Удирдагч нь үүлнээс газарт тархдаг бол бидний харж дассан эсрэг талын тод гялбаа газраас үүлэнд тархдаг нь сонирхолтой юм. Тэнгэрээс газар руу аянга буудаггүй, тэдгээрийн хооронд үүсдэг гэж хэлэх нь илүү зөв юм.
Яагаад аянга цахилгаан цахидаг вэ?
Аянга нь ионжсон сувгийн хурдацтай тэлэлтээс үүссэн цочролын долгионы үр дүнд үүсдэг. Яагаад бид эхлээд аянга цахилгааныг харж, дараа нь аянга цахилгааныг сонсдог вэ?Энэ нь дууны хурд (340.29 м/с) ба гэрлийн (299,792,458 м/с) хурдны ялгааны тухай юм. Аянга, аянга хоёрын хоорондох секундийг тоолж, дууны хурдаар үржүүлснээр та өөрөөсөө ямар зайд аянга буусныг мэдэж болно.
Агаар мандлын физикийн талаархи нийтлэл хэрэгтэй байна уу?Уншигчиддаа зориулж 10% хямдралтай байгаа
Аянгын төрөл ба аянгын тухай баримтууд
Тэнгэр ба газрын хоорондох аянга нь хамгийн түгээмэл аянга биш юм. Ихэнх тохиолдолд аянга үүлний хооронд тохиолддог бөгөөд аюул занал учруулдаггүй. Газар дээр суурилсан болон үүл доторх аянга цахилгаанаас гадна агаар мандлын дээд давхаргад үүсдэг аянга байдаг. Байгальд ямар төрлийн аянга байдаг вэ?
- Үүл доторх аянга;
- Бөмбөгний аянга;
- "Эльфүүд";
- тийрэлтэт онгоц;
- Спрайтууд.
Сүүлийн гурван төрлийн аянга нь 40 км ба түүнээс дээш өндөрт үүсдэг тул тусгай багажгүйгээр ажиглах боломжгүй юм.
Энд аянгын тухай зарим баримтууд байна:
- Дэлхий дээр бүртгэгдсэн хамгийн урт аянгын урт 321 км. Энэ аянга Оклахома мужид ажиглагджээ 2007 он.
- Хамгийн удаан цахилгаан цахисан 7,74 секунд бөгөөд Альпийн нуруунд бүртгэгдсэн байна.
- Аянга зөвхөн дээр тогтдоггүй Дэлхий. Бид аянга цахих талаар сайн мэддэг Сугар, Бархасбадь, Санчир гаригТэгээд Тэнгэрийн ван. Санчир гаригийн аянга дэлхийнхээс хэдэн сая дахин хүчтэй.
- Аянга дахь одоогийн хүч нь хэдэн зуун мянган ампер, хүчдэл нь хэдэн тэрбум вольт хүрч чаддаг.
- Аянга сувгийн температур хүрч болно 30000 Цельсийн градус байна 6 нарны гадаргуугийн температураас дахин их байна.
Бөмбөгний аянга
Бөмбөгний аянга нь аянгын тусдаа төрөл бөгөөд мөн чанар нь нууц хэвээр байна. Ийм аянга нь агаарт хөдөлж буй бөмбөг хэлбэртэй гэрэлтдэг объект юм. Хязгаарлагдмал нотолгооноос харахад бөмбөгний аянга нь урьдчилан таамаглах боломжгүй зам дагуу хөдөлж, жижиг боолтуудад хуваагдаж, дэлбэрч эсвэл гэнэт алга болдог. Бөмбөгний аянгын гарал үүслийн талаар олон таамаглал байдаг боловч аль нь ч найдвартай гэж тооцогддоггүй. Баримт - бөмбөгний аянга хэрхэн гарч ирдгийг хэн ч мэдэхгүй. Зарим таамаглал нь энэ үзэгдлийн ажиглалтыг хий үзэгдэл болгон бууруулдаг. Лабораторийн нөхцөлд бөмбөгний аянга хэзээ ч ажиглагдаагүй. Бүх эрдэмтэд нүдээр үзсэн гэрчийн мэдүүлэгт сэтгэл хангалуун байж чадна.
Эцэст нь, бид таныг видеог үзэж, танд сануулахыг урьж байна: хэрэв нартай өдөр аянга цахилгаан шиг таны толгой дээр курсын ажил эсвэл шалгалт унавал цөхрөх шаардлагагүй. Оюутны үйлчилгээний мэргэжилтнүүд 2000 оноос хойш оюутнуудад тусалж байна. Ямар ч үед мэргэшсэн тусламж хүс. 24 өдөрт цаг, 7 долоо хоногийн өдрүүдэд бид танд туслахад бэлэн байна.
Аянга
Бид ихэвчлэн цахилгааныг зөвхөн цахилгаан станцад үйлдвэрлэдэг зүйл гэж боддог бөгөөд мэдээжийн хэрэг та гараараа амархан нааж болохуйц ховордсон усан үүлний ширхэгт массаас үүсдэггүй. Гэсэн хэдий ч хүний биед хүртэл цахилгаан байдаг шиг үүлэнд цахилгаан байдаг.
Цахилгааны мөн чанар
Бүх бие нь атомуудаас бүрддэг - үүл, модноос хүний бие хүртэл. Атом бүр эерэг цэнэгтэй протон ба саармаг нейтрон агуулсан цөмтэй байдаг. Үл хамаарах зүйл бол цөмд нейтрон байдаггүй, зөвхөн нэг протон байдаг хамгийн энгийн устөрөгчийн атом юм.
Сөрөг цэнэгтэй электронууд цөмийн эргэн тойронд эргэлддэг. Эерэг ба сөрөг цэнэгүүд бие биенээ татдаг тул электронууд атомын цөмийг тойрон эргэлддэг, жишээлбэл чихэрлэг бялууг тойрон зөгий. Протон ба электронуудын хоорондох таталцал нь цахилгаан соронзон хүчнээс үүдэлтэй. Тиймээс цахилгаан эрчим хүч бидний хаана ч хамаагүй байдаг. Бидний харж байгаагаар энэ нь атомуудад бас агуулагддаг.
Хэвийн нөхцөлд атом бүрийн эерэг ба сөрөг цэнэгүүд бие биенээ тэнцвэржүүлдэг тул атомуудаас бүрдэх бие нь ихэвчлэн эерэг ч, сөрөг ч биш цэвэр цэнэг авч явдаггүй. Үүний үр дүнд бусад объекттой холбоо барих нь цахилгаан цэнэггүйдэл үүсгэдэггүй. Гэхдээ заримдаа бие махбод дахь цахилгаан цэнэгийн тэнцвэр алдагддаг. Өвлийн хүйтэн өдөр гэртээ байхдаа та өөрөө үүнийг мэдэрч магадгүй. Байшин маш хуурай, халуун байна. Чи нүцгэн хөлөөрөө ордон тойрон алхаж байна. Таны мэдэлгүй таны улны зарим электронууд хивсний атомууд руу шилжсэн.
Холбогдох материалууд:
Мөндөр хэрхэн үүсдэг вэ?
Одоо таны атом дахь протон ба электронуудын тоо тэнцвэртэй байхаа больсон тул та цахилгаан цэнэгийг тээж байна. Одоо хаалганы төмөр бариулыг барьж үзээрэй. Та хоёрын хооронд оч үсэрч, цахилгаан цочролыг мэдрэх болно. Юу болсон бэ гэвэл цахилгаан тэнцвэрт байдалд хүрэх хангалттай электрон байхгүй таны бие цахилгаан соронзон таталцлын хүчээр тэнцвэрээ сэргээхийг эрмэлздэг. Мөн энэ нь сэргээгдсэн. Гар болон хаалганы бариулын хооронд гар руу чиглэсэн электронуудын урсгал байдаг. Хэрэв өрөө харанхуй байсан бол оч харагдах болно. Электронууд үсрэх үедээ гэрлийн квант ялгаруулдаг тул гэрэл харагддаг. Хэрэв өрөө чимээгүй бол бага зэрэг шажигнах чимээ гарах болно.
Цахилгаан эрчим хүч биднийг хаа сайгүй хүрээлж, бүх биед агуулагддаг. Энэ утгаараа үүл нь үл хамаарах зүйл биш юм. Цэнхэр тэнгэрийн арын дэвсгэр дээр тэд маш хор хөнөөлгүй харагдаж байна. Гэхдээ өрөөнд байгаа чам шиг тэд цахилгаан цэнэгийг үүрч чаддаг. Хэрэв тийм бол болгоомжтой байгаарай! Үүл доторх цахилгааны тэнцвэрийг сэргээхэд бүхэл бүтэн салют бууддаг.
Аянга яаж харагддаг вэ?
Үүнд: хүчтэй агаарын урсгал нь харанхуй, асар их аянгатай үүлэн дунд байнга эргэлдэж, янз бүрийн тоосонцорыг шахаж, далайн давсны ширхэгүүд, тоос шороо гэх мэт. Таны улыг хивсэнд үрэхэд электронууд, үүлэн доторх бөөмс мөргөлдөх үед электронуудаас чөлөөлөгдөж, бусад бөөмс рүү үсрэн ордог. Төлбөрийн дахин хуваарилалт ингэж явагддаг. Электроноо алдсан зарим бөөмс эерэг цэнэгтэй байхад нэмэлт электрон авсан зарим бөөмс одоо сөрөг цэнэгтэй байна.
Холбогдох материалууд:
Бөмбөгний аянга хэрхэн харагддаг вэ?
Бүрэн тодорхой бус шалтгааны улмаас хүнд хэсгүүд сөрөг цэнэгтэй, харин хөнгөн хэсгүүд эерэг цэнэгтэй болдог. Ийнхүү үүлний хүнд доод хэсэг нь сөрөг цэнэгтэй болдог. Үүлний сөрөг цэнэгтэй доод хэсэг нь цэнэгүүд бие биенээ няцаахтай адил электронуудыг газар руу түлхдэг. Ийнхүү дэлхийн гадаргын эерэг цэнэгтэй хэсэг үүлний доор үүсдэг. Дараа нь та болон хаалганы бариул хоёрын хооронд оч үсрэх яг ижил зарчмын дагуу үүл, газрын хооронд ижил оч үсрэх болно, зөвхөн маш том бөгөөд хүчтэй, энэ бол аянга юм. Электронууд газар руу асар том зигзаг хэлбэрээр нисч, тэндээс протоноо олдог. Дөнгөж сонсогдохгүй шажигнах чимээний оронд аянгын хүчтэй алга ташилт сонсогдоно.
Биологийн шинжлэх ухааны доктор, физик-математикийн шинжлэх ухааны кандидат К. БОГДАНОВ.
Ямар ч үед дэлхийн янз бүрийн хэсэгт 2000 гаруй аянга цахилгаан цахиж байдаг. Дэлхийн гадаргуу дээр секунд тутамд 50 орчим аянга буудаг бөгөөд дунджаар нэг километр квадрат талбайд жилд зургаан удаа аянга буудаг. Б.Франклин мөн аянгын үүлнээс газарт цохиж буй аянга нь түүнд хэдэн арван кулоны сөрөг цэнэгийг шилжүүлдэг цахилгаан цэнэг бөгөөд аянга буух үед гүйдлийн далайц нь 20-100 кА хооронд хэлбэлздэг болохыг харуулсан. Өндөр хурдны гэрэл зураг нь аянгын цэнэг секундын аравны хэдэн хэсэг үргэлжилдэг бөгөөд үүнээс ч богино зайнаас бүрддэг болохыг харуулсан. Аянга нь эрдэмтдийн сонирхлыг эртнээс татсаар ирсэн боловч өнөөдөр бид 250 жилийн өмнөхтэй харьцуулахад тэдний мөн чанарын талаар бага зэрэг мэддэг байсан ч бусад гараг дээр ч тэдгээрийг илрүүлж чадсан.
Шинжлэх ухаан ба амьдрал // Зураг
Төрөл бүрийн материалын үрэлтээр цахилгаанжуулах чадвар. Хүснэгтээс өндөрт байрлах үрэлтийн хос материал нь эерэг цэнэгтэй, бага нь сөрөг байна.
Үүлний сөрөг цэнэгтэй ёроол нь түүний доорх дэлхийн гадаргууг туйлшруулж, эерэг цэнэгтэй болж, цахилгааны эвдрэл үүсэх нөхцөл байдал үүсэх үед аянгын гүйдэл үүсдэг.
Газар ба далайн гадаргуу дээрх аянгын давтамжийн тархалт. Газрын зураг дээрх хамгийн харанхуй газрууд нь нэг хавтгай дөрвөлжин километрт жилд 0.1-ээс ихгүй аянга цахилгаантай, хамгийн хөнгөн нь 50-аас дээш давтамжтай таарч байна.
Аянгатай шүхэр. Энэ загвар нь 19-р зуунд зарагдсан бөгөөд эрэлт хэрэгцээтэй байсан.
Цэнгэлдэх хүрээлэнгийн дээгүүр өлгөөтэй аянга үүл рүү шингэн юм уу лазераар буудах нь аянга цахилгааныг хажуу тийш нь чиглүүлдэг.
Аянгын үүл рүү пуужин харваснаас болж хэд хэдэн аянга буув. Зүүн босоо шугам нь пуужингийн мөр юм.
Зохиолч Москвагийн захаас олдсон 7.3 кг жинтэй том "салбарласан" фульгурит.
Хайлсан элснээс үүссэн фульгуритын хөндий цилиндр хэлбэртэй хэсгүүд.
Техас гаралтай цагаан фульгурит.
Аянга бол дэлхийн цахилгаан талбайг цэнэглэх мөнхийн эх үүсвэр юм. 20-р зууны эхэн үед дэлхийн цахилгаан орон зайг агаар мандлын датчик ашиглан хэмжсэн. Гадаргуу дээрх түүний эрчим нь ойролцоогоор 100 В/м болсон нь гарагийн нийт цэнэгийн 400,000 С-тэй тэнцэж байна. Дэлхийн агаар мандал дахь цэнэгийн тээвэрлэгч нь ионууд бөгөөд тэдгээрийн концентраци нь өндрөөр нэмэгдэж, 50 км-ийн өндөрт дээд цэгтээ хүрдэг бөгөөд сансрын цацрагийн нөлөөн дор цахилгаан дамжуулагч давхарга - ионосфер үүсдэг. Тиймээс дэлхийн цахилгаан орон нь 400 кВ орчим хүчдэлтэй бөмбөрцөг конденсаторын орон юм. Энэ хүчдэлийн нөлөөн дор 2-4 кА гүйдэл, нягт нь 1-2, дээд давхаргаас доод давхарга руу байнга урсдаг. 10 -12 А/м 2, энерги нь 1.5 ГВт хүртэл ялгардаг. Хэрэв аянга цахилгаангүй бол энэ цахилгаан орон алга болно! Тиймээс цаг агаар сайхан үед цахилгаан конденсатор - Дэлхий цэнэггүй болж, аадар борооны үед цэнэглэгддэг.
Хүн дэлхийн цахилгаан талбайг мэдэрдэггүй, учир нь түүний бие нь сайн дамжуулагч юм. Тиймээс дэлхийн цэнэг нь хүний биеийн гадаргуу дээр мөн цахилгаан орон зайг гажуудуулдаг. Аянгын үүлний дор газар дээр үүссэн эерэг цэнэгийн нягт ихээхэн нэмэгдэж, цахилгаан орны хүч нь 100 кВ/м-ээс давж, цаг агаар сайн үед 1000 дахин их байдаг. Үүний үр дүнд аянга цахилгаантай үүлний дор зогсож буй хүний толгой дээрх үс бүрийн эерэг цэнэг ижил хэмжээгээр нэмэгдэж, тэд бие биенээсээ холдон зогсдог.
Цахилгаанжуулалт - "цэнэглэгдсэн" тоосыг зайлуулах.Үүл цахилгаан цэнэгийг хэрхэн ялгадагийг ойлгохын тулд цахилгаанжуулалт гэж юу болохыг санацгаая. Биеийг цэнэглэх хамгийн хялбар арга бол түүнийг өөр бие рүү үрэх явдал юм. Үрэлтийн аргаар цахилгаанжуулах нь цахилгаан цэнэг үүсгэх хамгийн эртний арга юм. Грек хэлнээс орос хэл рүү орчуулсан "электрон" гэдэг үг нь хув гэсэн утгатай, учир нь хув нь ноос, торгонд түрхэхэд сөрөг цэнэгтэй байдаг. Цэнэгийн хэмжээ ба түүний тэмдэг нь үрэлтийн биетүүдийн материалаас хамаарна.
Биеийг өөр бие рүү үрэхээс өмнө цахилгаан саармаг байдаг гэж үздэг. Үнэн хэрэгтээ, хэрэв та цэнэглэгдсэн биеийг агаарт орхивол эсрэгээр цэнэглэгдсэн тоосны тоосонцор, ионууд түүнд наалдаж эхэлнэ. Тиймээс аливаа биеийн гадаргуу дээр биеийн цэнэгийг саармагжуулдаг "цэнэглэгдсэн" тоосны давхарга байдаг. Тиймээс үрэлтийн аргаар цахилгаанжуулах нь хоёр биеэс "цэнэглэгдсэн" тоосыг хэсэгчлэн зайлуулах үйл явц юм. Энэ тохиолдолд үр дүн нь үрж буй биеэс "цэнэглэгдсэн" тоосыг хэр сайн эсвэл муугаар арилгахаас хамаарна.
Үүл бол цахилгаан цэнэг үйлдвэрлэх үйлдвэр юм.Хүснэгтэнд жагсаасан хэд хэдэн материал үүлэн дотор байна гэж төсөөлөхөд бэрх юм. Гэсэн хэдий ч ижил материалаар хийгдсэн байсан ч гэсэн биен дээр өөр өөр "цэнэглэгдсэн" тоос гарч ирж болно - энэ нь гадаргуугийн бичил бүтэц ялгаатай байхад хангалттай. Жишээлбэл, гөлгөр бие нь барзгар биеийг үрэхэд хоёулаа цахилгаанжих болно.
Аянгын үүл гэдэг нь асар их хэмжээний уур бөгөөд тэдгээрийн зарим нь жижиг дусал эсвэл мөсөн бүрхүүл болж өтгөрдөг. Аянга цахилгаантай үүлний дээд хэсэг нь 6-7 км өндөрт, доод хэсэг нь 0.5-1 км-ийн өндөрт газраас дээш унжиж болно. 3-4 км-ээс дээш зайд үүл нь янз бүрийн хэмжээтэй мөсөн бүрхүүлээс бүрддэг, учир нь тэнд температур үргэлж тэгээс доогуур байдаг. Эдгээр мөсөн хэсгүүд нь дэлхийн халсан гадаргуугаас дулаан агаарын урсгалын өсөлтөөс үүдэлтэй байнгын хөдөлгөөнтэй байдаг. Жижиг мөсөн хэсгүүд нь том хэмжээтэй харьцуулахад агаарын урсгалын нөлөөгөөр илүү амархан зөөгддөг. Тиймээс үүлний орой руу хөдөлж буй жижиг мөсөн хэсгүүд нь том хэмжээтэй байнга мөргөлддөг. Ийм мөргөлдөөн болгонд цахилгаанжилт үүсч, том мөсний хэсгүүд сөрөг, жижиг хэсгүүд нь эерэгээр цэнэглэгддэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд эерэг цэнэгтэй жижиг мөсөн хэсгүүд үүлний оройд, сөрөг цэнэгтэй том мөсөн хэсгүүд доод хэсэгт нь дуусдаг. Өөрөөр хэлбэл, аадар борооны дээд хэсэг нь эерэг, доод хэсэг нь сөрөг цэнэгтэй байдаг. Бүх зүйл аянга буухад бэлэн байдаг бөгөөд энэ үед агаарын задрал үүсч, аянгын үүлний ёроолоос сөрөг цэнэг дэлхий рүү урсдаг.
Аянга бол сансрын мэндчилгээ, рентген цацрагийн эх үүсвэр юм.Гэсэн хэдий ч үүл нь өөрөө өөрийгөө хангалттай цахилгаанжуулж чадахгүй бөгөөд доод хэсэг болон газрын хооронд цэнэг үүсгэдэг. Аянгын үүл дэх цахилгаан талбайн хүч 400 кВ/м-ээс хэтрэхгүй бөгөөд 2500 кВ/м-ээс их хүчдэлд агаарт цахилгааны эвдрэл үүсдэг. Тиймээс аянга үүсэхийн тулд цахилгаан талбайгаас өөр зүйл хэрэгтэй. Гуревичийн нэрэмжит Физикийн хүрээлэнгээс 1992 онд Оросын эрдэмтэн А. P. N. Lebedev RAS (FIAN) сансрын туяа - гэрлийн ойролцоо хурдтайгаар сансар огторгуйгаас дэлхий дээр унадаг өндөр энергитэй бөөмсүүд нь аянга асаах нэгэн төрлийн гал асаах боломжтой гэж үзсэн. Ийм олон мянган тоосонцор дэлхийн агаар мандлын метр квадрат бүрийг секунд тутамд бөмбөгддөг.
Гуревичийн онолоор бол агаарын молекултай мөргөлдсөн сансрын цацрагийн бөөм нь түүнийг ионжуулж, асар их тооны өндөр энергитэй электронууд үүсдэг. Үүл ба газрын хоорондох цахилгаан талбарт орсны дараа электронууд гэрлийн ойролцоо хурдтай болж, тэдний замыг ионжуулж, улмаар тэдэнтэй хамт газар руу шилжих электронуудын нуранги үүсгэдэг. Энэхүү электронуудын нурангиас үүссэн ионжсон сувгийг аянга цахилгаанаар цэнэглэхэд ашигладаг ("Шинжлэх ухаан ба амьдрал" 1993 оны 7-р дугаарыг үзнэ үү).
Энэ нь үүл, газрыг холбосон тод гэрэлтдэг шулуун шугам биш, харин тасархай шугам болохыг харсан хүн бүр анзаарсан. Тиймээс аянгын цэнэгийн дамжуулагч суваг үүсэх үйл явцыг түүний "алхам удирдагч" гэж нэрлэдэг. Эдгээр "алхам" бүр нь гэрлийн ойролцоо хурдтай хурдассан электронууд агаарын молекулуудтай мөргөлдсөний улмаас зогсч, хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилдөг газар юм. Аянгын үе шаттай шинж чанарыг ингэж тайлбарлаж буйн нотолгоо бол аянга бүдэрч буй мэт аянга замаа өөрчлөх мөчтэй давхцаж буй рентген туяа юм. Сүүлийн үеийн судалгаагаар аянга нь рентген цацрагийн нэлээд хүчтэй эх үүсвэр бөгөөд түүний эрчим нь 250,000 электрон вольт хүртэл байж болох бөгөөд энэ нь цээжний рентгенд ашигладагаас хоёр дахин их юм.
Аянга цахилгааныг хэрхэн өдөөх вэ?Үл мэдэгдэх газар юу болох, хэзээ болохыг судлахад маш хэцүү байдаг. Мөн аянгын мөн чанарыг судалж буй эрдэмтэд олон жилийн турш яг ингэж ажилласан. Тэнгэрт аадар бороог эш үзүүлэгч Елиа удирддаг гэж үздэг бөгөөд бид түүний төлөвлөгөөг мэддэггүй. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд аянга цахилгаантай үүл болон дэлхийн хооронд дамжуулагч суваг бий болгосноор эш үзүүлэгч Елиаг орлуулахыг удаан оролдсон. Үүний тулд Б.Франклин цахилгаантай аадар борооны үеэр цаасан шувуу нисгэж, утас болон олон төмөр түлхүүрээр төгсдөг. Ингэснээр тэрээр утсаар доош урсах сул цэнэгүүдийг үүсгэсэн бөгөөд аянга нь үүлнээс газар руу урсдаг сөрөг цахилгаан гүйдэл гэдгийг анх баталжээ. Франклины туршилт маш аюултай байсан бөгөөд үүнийг давтахыг оролдсон хүмүүсийн нэг болох Оросын академич Г.В.Ричман 1753 онд аянга цохиулж нас баржээ.
1990-ээд онд судлаачид өөрсдийнхөө амь насанд аюул учруулахгүйгээр аянга үүсгэх аргад суралцсан. Аянга асаах нэг арга бол газраас шууд аянгын үүл рүү жижиг пуужин харвах явдал юм. Бүх замынхаа дагуу пуужин агаарыг ионжуулж, улмаар үүл ба газрын хооронд дамжуулагч суваг үүсгэдэг. Хэрэв үүлний ёроолд байгаа сөрөг цэнэг хангалттай том бол үүссэн сувгийн дагуу аянгын ялгадас гарч, бүх параметрүүдийг пуужин хөөргөх талбайн хажууд байрлах багаж хэрэгслээр бүртгэнэ. Аянга цохих илүү сайн нөхцлийг бүрдүүлэхийн тулд пуужинд төмөр утсыг холбож, газартай холбодог.
Аянга: амьдрал бэлэглэгч, хувьслын хөдөлгүүр. 1953 онд биохимич С.Миллер (Стэнли Миллер), Г.Урей (Харолд Урей) нар амьдралын "барилгын материал"-ын нэг болох амин хүчлийг усаар дамжуулж цахилгаан гүйдлийн хийн ялгаруулж авах боломжтойг харуулсан. Дэлхийн "анхны" агаар мандал (метан, аммиак, устөрөгч) уусдаг. 50 жилийн дараа бусад судлаачид эдгээр туршилтуудыг давтан хийж, ижил үр дүнд хүрсэн байна. Тиймээс дэлхий дээрх амьдралын гарал үүслийн шинжлэх ухааны онол нь аянга цахилгаанд үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Богино гүйдлийн импульс нянгаар дамжих үед тэдгээрийн бүрхүүлд (мембран) нүх сүв гарч ирдэг бөгөөд үүгээр дамжин бусад бактерийн ДНХ-ийн хэсгүүд нэвтэрч, хувьслын нэг механизмыг идэвхжүүлдэг.
Өвлийн улиралд аадар бороо яагаад маш ховор байдаг вэ?Ф.И.Тютчев "Би хаврын анхны аянга 5-р сарын эхээр аянга цахилгаантай бороо ороход дуртай ..." гэж бичсэн нь өвлийн улиралд бараг л аянга цахилгаантай бороо орохгүй гэдгийг мэддэг. Аянга цахилгаантай үүл үүсэхийн тулд чийглэг агаарын урсгал нэмэгдэх шаардлагатай. Ханасан уурын агууламж температур нэмэгдэх тусам нэмэгдэж, зуны улиралд хамгийн их байдаг. Өсөх агаарын урсгалаас хамаарах температурын зөрүү их байх тусам дэлхийн гадаргуу дээрх температур өндөр байх болно, учир нь хэдэн километрийн өндөрт температур нь жилийн хугацаанаас хамаардаггүй. Энэ нь өгсөх урсгалын эрчим нь зуны улиралд хамгийн их байдаг гэсэн үг юм. Тийм ч учраас бид зуны улиралд ихэвчлэн аянга цахилгаантай бороо ордог ч зундаа хүйтэн байдаг хойд хэсэгт аадар бороо маш ховор байдаг.
Яагаад аянга цахилгаантай бороо далай дээгүүрхээс илүү хуурай газарт тохиолддог вэ?Үүл гадагшлахын тулд түүний доорх агаарт хангалттай тооны ион байх ёстой. Зөвхөн азот, хүчилтөрөгчийн молекулуудаас бүрдэх агаар нь ион агуулдаггүй бөгөөд цахилгаан талбайд ч иончлоход маш хэцүү байдаг. Гэхдээ агаарт тоос шороо гэх мэт гадны тоосонцор их байвал ионууд бас их байдаг. Янз бүрийн материал бие биенийхээ эсрэг үрэлтийн үр дүнд цахилгаанждагтай адил ионууд агаар дахь бөөмсийн хөдөлгөөнөөр үүсдэг. Далайн дээгүүр агаарт тоос шороо ихтэй байх нь тодорхой. Тийм ч учраас аянга цахилгаантай бороо хуурай газраар илүү их буудаг. Агаар дахь аэрозолийн агууламж өндөр байдаг газруудад хамгийн түрүүнд аянга бууж, газрын тос боловсруулах үйлдвэрүүдийн утаа, ялгаруулалтыг ажиглав.
Франклин аянга хэрхэн хазайсан.Аз болоход ихэнх аянга үүлний хооронд тохиолддог тул ямар ч аюул занал учруулахгүй. Гэсэн хэдий ч жил бүр дэлхий даяар мянга гаруй хүн аянга бууж нас бардаг гэж үздэг. Наад зах нь ийм статистикийг хөтөлдөг АНУ-д жил бүр 1000 орчим хүн аянгад цохиулж, зуу гаруй нь нас бардаг. Эрдэмтэд хүмүүсийг энэхүү "Бурханы шийтгэл"-ээс хамгаалахыг эртнээс хичээсээр ирсэн. Жишээлбэл, анхны цахилгаан конденсаторыг (Лейден сав) зохион бүтээгч Питер ван Мушенбрук (1692-1761) Францын алдарт нэвтэрхий толь бичигт бичсэн цахилгааны тухай өгүүлэлдээ аянга цахилгаанаас урьдчилан сэргийлэх уламжлалт аргууд болох хонх дуугарах, их буугаар буудах зэргээр хамгаалсан байдаг. нэлээн үр дүнтэй гэж тэр итгэж байсан.
Бенжамин Франклин 1775 онд Мэрилэнд мужийн нийслэл Капитолыг хамгаалахыг хичээж байхдаа бөмбөгөн дээрээс хэдэн метр дээш өргөгдсөн, газартай холбогдсон зузаан төмөр бариултай барилгыг бэхэлсэн байна. Эрдэмтэн шинэ бүтээлээ хүмүүст аль болох хурдан үйлчилж эхлэхийг хүсч патент авахаас татгалзав.
Франклины аянгын тухай мэдээ Европ даяар хурдан тархаж, Оросын академи зэрэг бүх академид сонгогдов. Гэсэн хэдий ч зарим улс оронд сүсэг бишрэлтэй хүмүүс энэхүү шинэ бүтээлийг уур хилэнгээр угтав. Хүн "Бурханы уур хилэн"-ийн гол зэвсгийг маш амархан бөгөөд зүгээр л номхруулж чадна гэсэн санаа нь доромжлол мэт санагдав. Тиймээс өөр өөр газар хүмүүс сүсэг бишрэлийн шалтгаанаар аянгын саваа хугалав. 1780 онд Францын хойд хэсэгт орших Сент-Омер хэмээх жижиг хотод нэгэн хачирхалтай хэрэг гарч, хотын иргэд төмөр аянгын тулгуурыг буулгахыг шаардсанаар энэ хэрэг шүүхэд шилжжээ. Харанхуй хүмүүсийн дайралтаас аянга татсан залуу хуульч хүний оюун ухаан, байгалийн хүчийг ялан дийлэх чадвар аль аль нь тэнгэрлэг байдаг гэдгийг өмгөөлөхдөө үндэслэсэн. Амьдралыг аврахад тусалдаг бүх зүйл сайн сайхны төлөө байдаг гэж залуу хуульч хэлэв. Тэрээр энэ хэрэгт ялж, асар их алдар нэрийг олж авсан. Өмгөөлөгчийг Максимилиан Робеспьер гэдэг. Одоо аянгын бариул зохион бүтээгчийн хөрөг нь олонд танигдсан зуун долларын дэвсгэртийг чимдэг тул дэлхийн хамгийн их хүсч буй хуулбар юм.
Усны тийрэлтэт болон лазер ашиглан аянга цахилгаанаас өөрийгөө хэрхэн хамгаалах вэ. Саяхан аянгатай тэмцэх цоо шинэ аргыг санал болгов. Аянгын саваа нь ... газраас шууд аянгын үүл рүү буух шингэний тийрэлтэт урсгалаас бий болно. Аянга шингэн нь шингэн полимер нэмсэн давсны уусмал юм: давс нь цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлэх зорилготой бөгөөд полимер нь тийрэлтэт онгоцыг бие даасан дусал болгон "задрахаас" сэргийлдэг. Тийрэлтэт онгоцны диаметр нь нэг см орчим, хамгийн дээд өндөр нь 300 метр байх болно. Шингэн аянгын бариулыг эцсийн байдлаар хийж дуусмагц спорт, хүүхдийн тоглоомын талбайтай болох бөгөөд цахилгаан талбайн хүч хангалттай өндөр болж, аянга буух магадлал хамгийн их байх үед усан оргилуур автоматаар асдаг. Аянгын үүлнээс шингэн урсах цэнэг урсаж, аянга цахилгааныг бусдад аюулгүй болгоно. Аянга цахилгаанаас хамгаалах ижил төстэй хамгаалалтыг лазер ашиглан хийж болох бөгөөд түүний цацраг нь агаарыг ионжуулж, олон хүнээс хол зайд цахилгаан гүйдэл үүсгэх суваг үүсгэдэг.
Аянга биднийг төөрөлдүүлж чадах уу?Тийм ээ, хэрэв та луужин ашигладаг бол. Г.Мелвиллийн алдарт "Моби Дик" романд хүчтэй соронзон орон үүсгэсэн аянгын гүйдэл луужингийн зүүг дахин соронзуулсан тухай яг ийм тохиолдлыг дүрсэлсэн байдаг. Гэтэл хөлөг онгоцны ахмад оёдлын зүү авч соронзлохоор цохиж, гэмтсэн луужингийн зүүгээр сольжээ.
Та байшин эсвэл онгоцны дотор аянгад цохиулж болох уу?Харамсалтай нь, тийм ээ! Ойролцоох шонгоос утасны утсаар гэрт аянгын гүйдэл орж болно. Тиймээс аянга цахилгаантай үед энгийн утас хэрэглэхгүй байхыг хичээгээрэй. Радио утас эсвэл гар утсаар ярих нь илүү аюулгүй гэж үздэг. Аадар борооны үед та байшинг газартай холбосон төвлөрсөн дулаан хангамж, усны хоолойд хүрч болохгүй. Үүнтэй ижил шалтгаанаар мэргэжилтнүүд аянгын үеэр бүх цахилгаан хэрэгсэл, тэр дундаа компьютер, телевизорыг унтраахыг зөвлөж байна.
Нисэх онгоцны хувьд, ерөнхийдөө, тэд аянга цахилгаантай газар нутгийг тойрон нисэхийг хичээдэг. Гэтэл жилд дунджаар нэг онгоц аянгад цохиулдаг. Түүний гүйдэл нь зорчигчдод нөлөөлж чадахгүй, гэхдээ энэ нь онгоцны гаднах гадаргуу дээр урсдаг боловч радио холбоо, навигацийн төхөөрөмж, электроникийг гэмтээж болно.
Фулгурит бол чулуужсан аянга юм.Аянгын цэнэгийн үед 10 9 -10 10 джоуль энерги ялгардаг. Үүний ихэнх хэсэг нь цочролын долгион (аянга) үүсгэх, агаарыг халаах, анивчсан гэрэл болон бусад цахилгаан соронзон долгионыг бий болгоход зарцуулагддаг бөгөөд зөвхөн багахан хэсэг нь аянга буух газарт гардаг. Гэтэл энэ “жижиг” хэсэг нь гал түймэр гаргах, хүний амь нас хохироох, барилга байшинг нураахад хангалттай. Аянга нь 30,000 хүртэл хөдөлдөг сувгийг халааж чаддаг ° C, нарны гадаргуу дээрх температураас тав дахин өндөр. Аянга доторх температур нь элсний хайлах цэгээс (1600-2000 ° C) хамаагүй өндөр байдаг боловч элс хайлах эсэх нь аянгын үргэлжлэх хугацаанаас хамаардаг бөгөөд энэ нь хэдэн арван микросекундээс секундын аравны нэг хүртэл хэлбэлздэг. . Аянгын гүйдлийн импульсийн далайц нь ихэвчлэн хэдэн арван килоампертэй тэнцүү байдаг ч заримдаа 100 кА-аас хэтэрч чаддаг. Хамгийн хүчтэй аянга цохих нь фульгуритууд - хайлсан элсний хөндий цилиндрийг үүсгэдэг.
Фулгурит гэдэг үг нь аянга гэсэн утгатай латин фулгураас гаралтай. Хамгийн урт малтсан фульгуритууд таван метрээс илүү гүнд газар доогуур оржээ. Фулгуритыг мөн аянгын цохилтоор үүссэн цул чулуулгийн хайлмал гэж нэрлэдэг; заримдаа чулуурхаг уулын орой дээр олноор олддог. Хайлсан цахиураас бүрдэх фулгуритууд нь ихэвчлэн харандаа эсвэл хуруу шиг зузаантай конус хэлбэртэй хоолой хэлбэрээр харагддаг. Тэдний дотоод гадаргуу нь гөлгөр, хайлсан, гаднах гадаргуу нь хайлсан массад наалдсан элсний ширхэгээр үүсдэг. Фульгуритын өнгө нь элсэрхэг хөрсөн дэх эрдэс хольцоос хамаардаг. Ихэнх нь бор, саарал эсвэл хар өнгөтэй боловч ногоон, цагаан эсвэл бүр тунгалаг фульгуритууд бас байдаг.
Фулгуритуудын тухай анхны тодорхойлолт, аянга цахилгаантай холбоотой тухай 1706 онд пастор Дэвид Херманн хийсэн бололтой. Үүний дараа олон хүн аянгад цохиулсан хүмүүсийн дэргэд фульгурит олжээ. Чарльз Дарвин Биглээр дэлхийг тойрон аялах үеэрээ Малдонадогийн (Уругвай) ойролцоох элсэрхэг эргээс нэг метр гаруй босоо тэнхлэгт элсэнд унасан хэд хэдэн шилэн хоолой олж илрүүлжээ. Тэрээр тэдгээрийн хэмжээг тодорхойлж, тэдгээрийн үүсэхийг аянгын ялгадастай холбосон. Америкийн нэрт физикч Роберт Вуд түүнийг үхэх шахсан аянгын "автограф"-ыг авчээ.
"Хүчтэй аадар бороо өнгөрч, бидний дээгүүр тэнгэр аль хэдийн цэлмэгсэн. Би хадам эгчийн гэрээс манай байшинг тусгаарлах талбайг хөндлөн алхлаа. Би зам дагуу арав орчим ярд алхаж байтал гэнэт охин Маргарет намайг дуудав. Би арав орчим секунд зогсоод арай ядан хөдөлж байтал гэнэт тэнгэрт тод цэнхэр шугам тасарч, арван хоёр инчийн бууны нүргээн миний урд хорин алхмын дагуу цохиж, асар том уурын багана босгов Аянга ямар ул мөр үлдээснийг харахын тулд тэнд хагас инч орчим диаметртэй, дунд нь нүхтэй шатсан хошоонгор газар буув. цагаан тугалга хийгээд нүх рүү нь асгав... Миний гаргаж авсан зүйл бол цагаан тугалга хатуурахад асар том, бага зэрэг муруйсан нохойн арп шиг харагдаж байсан, бариул нь аажмаар бага зэрэг шовгор байв гурван футаас урт" (V. Seabrook. Robert Wood-аас иш татсан. - М.: Наука, 1985, х. 285).
Аянга урсах үед элсэнд шилэн хоолой гарч ирэх нь элсний ширхэгүүдийн хооронд үргэлж агаар, чийг байдагтай холбоотой юм. Аянгын цахилгаан гүйдэл нь секундын хэдхэн минутын дотор агаар, усны уурыг асар их температурт халааж, элсний ширхэгийн хоорондох агаарын даралтыг ихэсгэж, түүний тэлэлтэд хүргэдэг бөгөөд үүнийг Вуд сонсож, харсан бөгөөд аянгын золиос болсонгүй. Өргөж буй агаар нь хайлсан элсний дотор цилиндр хэлбэртэй хөндий үүсгэдэг. Дараа нь хурдан хөргөх нь фульгурит - элсэнд шилэн хоолойг засдаг.
Ихэнхдээ элсээр сайтар ухаж авсан фульгурит нь модны үндэс эсвэл олон найлзуур бүхий мөчир хэлбэртэй байдаг. Ийм салаалсан фульгуритууд нь нойтон элс рүү аянга буухад үүсдэг бөгөөд энэ нь хуурай элснээс илүү цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг. модны үндэстэй төстэй бөгөөд үүссэн фульгурит нь зөвхөн энэ хэлбэрийг давтдаг бөгөөд наалдсан элсийг арилгах оролдлого нь ихэвчлэн нойтон элсэнд үүссэн салаалсан фульгуритуудыг устгахад хүргэдэг.
Удаан хүлээгдэж буй дулааны бууралт нь хүчтэй аадар бороо дагалддаг. Өнгөрсөн долоо хоногт Санкт-Петербургт хоёр удаа хүчтэй аадар бороо орлоо. Харагдах байдал аймшигтай байсан. Тэнгэр хагарч, хэсэг хэсгээрээ урагдаж, цахилгаан цахих нь дэлбэрэлттэй төстэй юм шиг санагдаж байв.
Яагаад ийм аадар бороо үүсдэг вэ, энэ нь агаар мандалд хэрхэн үүсдэг вэ? Иймэрхүү асуултууд яг энэ шуургатай үед санаанд орж ирдэг. Үүнийг чадварлаг эх сурвалжид тулгуурлан тодорхойлохыг хичээцгээе. Та үүнийг яаж харах вэ температурэнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Аадар бороо ихэвчлэн хаана тохиолддог вэ?
Халуун орны тивүүд дээгүүр. Далай дээгүүр бага хэмжээний аянга цахилгаантай бороо орно. Энэхүү тэгш бус байдлын нэг шалтгаан нь нарны цацрагаар газар үр дүнтэй халдаг эх газрын бүс нутагт эрчимтэй конвекц байдаг. Халаасан агаарын хурдацтай өсөлт нь хүчтэй конвектив босоо үүл үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд дээд хэсэгт температур нь -40 хэмээс доош байдаг. Үүний үр дүнд мөсний тоосонцор, цасан ширхэг, мөндөр үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн харилцан үйлчлэл нь дээшээ чиглэсэн хурдацтай урсгалын дэвсгэр дээр цэнэгүүдийг салгахад хүргэдэг.
Бүх аянгын ойролцоогоор 78% нь өргөргийн 30 ° хооронд бүртгэгддэг. ба 30° N. Дэлхийн гадаргуугийн нэгжид ногдох дэгдэлтийн тоо хамгийн их дундаж нягтрал нь Африкт (Руанда) ажиглагддаг. 3 сая км2 талбай бүхий Конго мөрний сав газар бүхэлдээ аянгын хамгийн их идэвхжилийг тогтмол харуулдаг.
Аянгын үүл хэрхэн цэнэглэгддэг вэ?
Энэ бол "аянгын шинжлэх ухаан" дахь хамгийн сонирхолтой асуулт юм. Аянга цахилгаантай үүл асар том. Хэд хэдэн километрийн зайд (хэвийн нөхцөлд агаарын хувьд ойролцоогоор 30 кВ/см) эвдрэлийн талбайтай харьцуулж болохуйц цахилгаан орон үүсэхийн тулд үүлний хатуу эсвэл шингэн мөргөлдөх үед санамсаргүй цэнэг солилцох шаардлагатай. тоосонцор нь маш том хэмжээтэй (хэд хэдэн ампер) макроскопийн гүйдэлд бичил гүйдэл нэмэхэд харилцан уялдаатай, хамтын нөлөө үзүүлдэг. Дэлхийн гадаргуу, түүнчлэн үүлний орчинд (бөмбөлөг, онгоц, пуужин дээр) цахилгаан талбайн хэмжилтээс харахад ердийн аянга цахилгаантай үүлэнд "үндсэн" сөрөг цэнэг нь дунджаар хэдэн арван кулон эзэлдэг. 10-аас 25 хэм хүртэлх температурт тохирсон өндрийн муж. "Үндсэн" эерэг цэнэг нь мөн хэдэн арван кулон боловч үндсэн сөрөг цэнэгийн дээгүүр байрладаг тул үүл-газрын аянгын ихэнх цэнэг нь газарт сөрөг цэнэг өгдөг. Гэсэн хэдий ч үүлний доод хэсэгт бага (10 С) эерэг цэнэг ихэвчлэн олддог.
Аянгын үүл дэх талбар ба цэнэгийн дээр дурдсан (гурвалсан) бүтцийг тайлбарлахын тулд цэнэгийг салгах олон механизмыг авч үздэг. Эдгээр нь юуны түрүүнд орчны температур, фазын найрлага зэрэг хүчин зүйлээс хамаардаг. Цахилгаанжуулалтын янз бүрийн микрофизик механизмууд элбэг байгаа хэдий ч одоо олон зохиогчид жижиг (хэдэн хэдэн арван микрометрийн хэмжээтэй) мөсөн талст ба цасан ширхэгтэй мөргөлдөх үед индуктив бус цэнэгийн солилцоог авч үздэг. Лабораторийн туршилтаар цэнэгийн тэмдэг өөрчлөгддөг температурын шинж чанар гэж нэрлэгддэг болохыг тогтоожээ. урвуу цэг, ихэвчлэн 15-аас 20 ° C хооронд байна. Үүл дэх ердийн температурын профайлыг харгалзан үзсэний үндсэн дээр цэнэгийн нягтын хуваарилалтын гурвалсан бүтцийг тайлбарласан тул энэ онцлог нь энэ механизмыг маш их алдартай болгосон юм.
Сүүлийн үеийн туршилтууд олон аянга үүл нь бүр ч илүү төвөгтэй сансрын цэнэгийн бүтэцтэй (зургаан давхарга хүртэл) байгааг харуулсан. Ийм үүлэнд урсах урсгал сул байж болох ч цахилгаан орон нь тогтвортой олон давхаргат бүтэцтэй байдаг. Тэг изотермийн ойролцоо (0 ° C), нэлээд нарийхан (хэдэн зуун метр зузаантай), сансрын цэнэгийн тогтвортой давхаргууд үүсдэг бөгөөд энэ нь аянгын өндөр идэвхжилийг голлон хариуцдаг. Тэг изотермийн ойролцоо эерэг цэнэгийн давхарга үүсэх механизм, хэв маягийн тухай асуудал маргаантай хэвээр байна. IAP дээр боловсруулсан загвар нь мөсний хэсгүүд хайлах үед цэнэгийг ялгах механизмд тулгуурлан 4 км орчим өндөрт тэг изотермийн ойролцоо мөсний хэсгүүд хайлах үед эерэг цэнэгийн давхарга үүсдэг болохыг баталж байна. Тооцоолол нь 10 минутын дотор хамгийн ихдээ 50 кВ/м-ийн хүчин чадалтай талбайн бүтэц үүсдэг болохыг харуулсан.
Аянга яаж буудаг вэ?
Хэд хэдэн онол байдаг. Саяхан үүл өөрөө зохион байгуулалттай шүүмжлэлийн горимд хүрэхтэй холбоотой аянгын шинэ хувилбарыг санал болгож, судалж байна. Цаг хугацаа, орон зайд санамсаргүй ургах боломжтой цахилгаан эсийн загварт (~1-30 м-ийн шинж чанартай) хос эсийн хооронд салангид жижиг хэмжээний задрал нь үүл доторх микробын "эпидеми" үүсгэдэг. -гаргах - үүл доторх орчны фрактал "металлжих" стохастик процесс явагддаг, өөрөөр хэлбэл. үүлний орчныг динамик дамжуулагч утаснуудын эзэлхүүнтэй сүлжээтэй төстэй төлөвт хурдан шилжүүлэх, үүний цаана нүдэнд харагдах аянгын суваг үүсдэг - үндсэн цахилгаан цэнэгийг дамжуулдаг дамжуулагч плазмын суваг
Зарим үзэл бодлын дагуу ялгадас нь өндөр энергитэй сансрын туяагаар эхэлдэг бөгөөд энэ нь электроны задрал гэж нэрлэгддэг процессыг өдөөдөг. Аянгын үүлэнд цахилгаан талбайн эсийн бүтэц байх нь электроныг харьцангуй энерги болгон хурдасгах үйл явцад зайлшгүй шаардлагатай болж байгаа нь сонирхолтой юм. Санамсаргүй байдлаар чиглэсэн цахилгаан эсүүд нь хурдатгалын хамт үүлэн дэх харьцангуй электронуудын амьдрах хугацааг эрс нэмэгдүүлснээр тэдний траекторийн тархалтын шинж чанараас шалтгаална. Энэ нь рентген болон гамма цацрагийн тэсрэлтүүдийн мэдэгдэхүйц үргэлжлэх хугацаа, тэдгээрийн аянга цахилгаантай харьцах мөн чанарыг тайлбарлах боломжийг олгодог. Агаар мандлын цахилгаанд сансрын цацрагийн үүрэг ролийг тэдгээрийн аянга цахилгаантай харьцах хамаарлыг судлах туршилтаар тодруулах шаардлагатай. Ийм туршилтыг одоогоор Оросын ШУА-ийн Физик хүрээлэнгийн Тянь-Шань өндөр уулын шинжлэх ухааны станц, Оросын ШУА-ийн Цөмийн судалгааны хүрээлэнгийн Баксан Нейтриногийн ажиглалтын төвд хийж байна.
Мөн аадар борооны идэвхжилтэй уялдан дунд агаар мандалд ялгарах үзэгдлүүд нь дэлхий дээрх өндрөөс хамааран өөр өөр нэртэй байсныг анхаарна уу. Эдгээр нь спрайт (гэрэлтэх талбай нь газрын гадаргаас 50-55 км-ийн өндрөөс 85-90 км хүртэл үргэлжилдэг бөгөөд гялбааны үргэлжлэх хугацаа нь нэгжээс хэдэн арван миллисекунд хүртэл байдаг), элфүүд (өндөр - 70-90 км, үргэлжлэх хугацаа бага) юм. 100 мкс-ээс дээш) ба тийрэлтэт онгоцууд (үлийн оройноос эхэлж, заримдаа 100 км/с орчим хурдтайгаар мезосферийн өндөрт тархдаг.).
Аянга цахилгаан
Уран зохиолоос та гол урсацын үед аянгын сувгийн температур 25,000 ° C-аас хэтрэх боломжтой гэсэн өгөгдлийг олж болно. Аянгын температур 1700 хэм хүрч болохыг тодорхой нотолгоо нь хадархаг уулын оргилууд болон хүчтэй аадар бороотой газруудад олддог: фульгурит (Латин хэлнээс fulgur - аянга) - янз бүрийн байж болох аянгын цохилтоос үүссэн кварц хоолойнууд. хачирхалтай хэлбэрүүд.
Зураг дээр 2006 онд АНУ-ын Аризона мужаас олдсон фульгуритыг харуулсан байна (дэлгэрэнгүйг www.notjustrocks.com вэб сайтаас авна уу). Шилэн хоолойн харагдах байдал нь элсний ширхэгийн хооронд үргэлж агаар, чийг байдагтай холбоотой юм. Аянга цахилгаан гүйдэл нь агаар, усны уурыг секундын хэдхэн минутын дотор асар их температурт халааж, элсний ширхэгийн хоорондох агаарын даралтыг тэсрэх хүчтэйгээр нэмэгдүүлж, түүний тэлэлтэд хүргэдэг. Өргөж буй агаар нь хайлсан элсний дотор цилиндр хэлбэртэй хөндий үүсгэдэг. Дараа нь хурдан хөргөх нь элсэнд шилэн хоолой болох фульгуритийг тогтооно. Хайлсан цахиураас бүрдэх фулгуритууд нь ихэвчлэн харандаа эсвэл хуруу шиг зузаантай конус хэлбэртэй хоолой хэлбэрээр харагддаг. Тэдний дотоод гадаргуу нь гөлгөр, хайлсан, гаднах гадаргуу нь хайлсан массад наалдсан элсний мөхлөг, гадны хольцоор үүсдэг. Фульгуритын өнгө нь элсэрхэг хөрсөн дэх эрдэс хольцоос хамаардаг. Фулгурит нь маш эмзэг бөгөөд наалдсан элсийг арилгах оролдлого нь ихэвчлэн түүнийг устгахад хүргэдэг. Энэ нь ялангуяа нойтон элсэнд үүссэн салаалсан фульгуритуудад хамаатай. Хоолойн фульгуритын диаметр нь хэдэн см-ээс ихгүй, урт нь 5-6 метрийн урттай фульгурит олддог.
Аянга, агаар мандлын цахилгааныг судлах нь шинжлэх ухааны маш сонирхолтой бөгөөд чухал салбар юм. Энэ сэдвээр олон шинжлэх ухааны нийтлэл, алдартай нийтлэл хэвлэгдсэн. Манай тэмдэглэлийн төгсгөлд хамгийн дэлгэрэнгүй тоймтой нийтлэлүүдийн нэгний холбоосыг оруулсан болно.
Эцэст нь хэлэхэд, аянга цахилгаан нь хүний амь насанд ноцтой аюул заналхийлж байгааг тэмдэглэхийг хүсч байна. Цахилгаан гүйдэл нь "аянгын үүл-газар" хамгийн богино замыг дагадаг тул хүн эсвэл амьтныг аянга цохих нь ихэвчлэн ил задгай газарт тохиолддог. Ихэнхдээ аянга төмөр зам дээрх мод, трансформаторын суурилуулалтанд цохиулж, галд автдаг. Барилгын дотор ердийн шугаман аянгад цохиулах боломжгүй боловч бөмбөгний аянга гэж нэрлэгддэг зүйл нь хагарал, нээлттэй цонхоор нэвтэрч чаддаг гэсэн үзэл бодол байдаг. Ердийн аянга нь өндөр байшингийн дээвэр дээр байрлах телевиз, радио антен, түүнчлэн сүлжээний тоног төхөөрөмжид аюултай.
