Çfarë ngarkese ka toka, pozitive apo negative? Elektriciteti atmosferik

Stuhi. Rrufeja.

Mbiemri "i frikshëm" është formuar nga emri "stuhi". Pas një vëzhgimi kaq delikat gjuhësor dhe përfundimit të zhytur në mendime, poemat e mrekullueshme të F.I. Tyutcheva: "Unë i dua stuhitë në fillim të majit ..." Sigurisht, stuhitë ndodhin në çdo kohë të vitit, madje edhe në dimër, por në pranverë, kur natyra lulëzon, stuhitë janë veçanërisht të bukura, gjë që është ajo që vuri re këngëtarja.

Çfarë është e bukur, madhështore dhe në të njëjtën kohë fenomen i rrezikshëm natyra quhet stuhi? Shkencëtarët dhe njerëz të thjeshtë kanë menduar për të për një kohë të gjatë. Duke mos kuptuar arsyet e thelbit të një stuhie, njerëzit në kohët e lashta përjetuan vazhdimisht tmerrin e shenjtë të këtij fenomeni natyror. Dhe kishte diçka për t'u tmerruar: pasojat e stuhive të forta ishin shpesh shkatërrimi i shtëpive dhe ndërtesave, zjarret dhe vdekja e njerëzve dhe kafshëve shtëpiake.

Vetëm në shekullin e 18-të shkencëtarët vërtetuan se vetëtima është shkarkimin e shkëndijës elektriciteti atmosferik. Shumë shkencëtarë studiuan elektricitetin atmosferik, duke përfshirë M.V. Lomonosov, i cili bëri supozimin e saktë për rrymat vertikale në atmosferë dhe shfaqjen e ngarkesave elektrike në retë. Bazuar në eksperimentet e kryera në 1752-1753, M.V. Lomonosov dhe studiuesi amerikan dhe burrë shteti Benjamin Franklin (1706-1790) në të njëjtën kohë dhe në mënyrë të pavarur vërtetoi se rrufeja e stuhisë është një shkëndijë elektrike gjigande, e cila, përveç madhësisë së saj dhe, në përputhje me rrethanat, energjisë, nuk ndryshon nga një shkëndijë që kërcen midis topave të një makine elektrike laboratorike.

Lomonosov ndërtoi një "makinë bubullimë", e cila ishte një kondensator që ngarkohej me energji elektrike atmosferike përmes një teli, fundi i të cilit ngrihej mbi tokë në një shtyllë të lartë. Kondensatori ishte vendosur në zyrën e Lomonosov. Gjatë një stuhie, ishte e mundur të nxirreshin shkëndija nga një kondensator kur duart i afroheshin atij. Gjatë eksperimenteve të tilla në 1753, para syve të Lomonosov, vdiq miku i tij, një gjerman, i cili punonte me të. shkencëtari Georg Njeri i pasur.

Jo më pak përvojë e rrezikshme Franklin ishte në Amerikë në të njëjtën kohë. Ai e lëshoi ​​atë në një varg gjatë një stuhie qift letre, e cila ishte e pajisur me një majë hekuri. Një objekt metalik (një çelës dere) ishte i lidhur në skajin e poshtëm të fijes. Kur vargu laget dhe kthehet në përcjellës rryme elektrike, Franklin ishte në gjendje të nxirrte çelësin shkëndija elektrike dhe mbushni kavanozët Leyden për eksperimente të mëtejshme me një makinë elektrike. Është e qartë se Franklin ndërmori një rrezik të madh, sepse... rrufeja mund të godasë gjarpërinjtë, dhe më pas një rrymë elektrike madhësi të madhe do të kalonte në tokë përmes trupit të eksperimentuesit.

Eksperimentet e Lomonosov dhe Franklin treguan se retë e bubullimave janë shumë të ngarkuara me energji elektrike.

Më vonë u konstatua se pjesë të ndryshme bubullima bartin akuza të shenjave të ndryshme. Më shpesh, pjesa e poshtme e resë (përballë tokës) është e ngarkuar negativisht, dhe pjesa e sipërme është e ngarkuar pozitivisht. Kujtojmë që Toka në tërësi ka një ngarkesë negative. Nëse dy re i afrohen njëra-tjetrës me pjesë të ngarkuara në mënyrë të kundërt, atëherë vetëtima ndizet midis tyre. Por një shkarkesë rrufe mund të ndodhë në një mënyrë tjetër. Duke kaluar mbi tokë, një re bubullima krijon ngarkesa të mëdha induktive në sipërfaqen e saj. Reja dhe sipërfaqja e tokës formojnë, si të thuash, dy pllaka të një kondensatori të madh. Diferenca e mundshme midis resë dhe tokës arrin vlera të mëdha, duke arritur qindra miliona volt, dhe një fushë e fortë elektrike lind në ajër. Nëse forca e kësaj fushe arrin kufi të caktuar, atëherë ndodh një avari, d.m.th. rrufeja bie në tokë. RRETH pasojat e mundshme Ne kemi përmendur tashmë një goditje të tillë për njerëzit dhe objektet përreth.

Studime të shumta dhe afatgjata tregojnë se shkarkimi i shkëndijës në rrufe ka parametrat mesatarë të mëposhtëm:

Tensioni ndërmjet resë dhe tokës është 100,000,000 (njëqind milionë) volt;
Fuqia aktuale në rrufe është 100,000 (njëqind mijë) amper;
Kohëzgjatja e shkarkimit elektrik është 10 -6 (një e milionta) e sekondës;
Diametri i kanalit ndriçues është 10-20 cm.

Bubullima që ndodh pas rrufesë ndodh sepse ajri brenda dhe rreth kanalit të vetëtimës bëhet shumë i nxehtë dhe zgjerohet me shpejtësi, duke krijuar valët e zërit. Kur këto valë reflektohen nga retë ose objektet në sipërfaqen e tokës, shfaqet një jehonë, e perceptuar nga veshët tanë si bubullimë. Zhurma dërrmuese e këtyre pealeve tregon indirekt se sa monstruoze janë kuptimet sasive elektrike që lindi vetëtima.

Fusha elektrike e Tokës.

Studiuesit kanë zbuluar se midis pikave të ndryshme të atmosferës së tokës që ndodhen në lartësi të ndryshme, ekziston një ndryshim potencial, d.m.th. afër sipërfaqen e tokës ka një fushë elektrike. Madhësia e ndryshimit të mundshëm me lartësinë është e ndryshme në kohë të ndryshme vit dhe për zona të ndryshme dhe ka një vlerë mesatare prej 130 volt për metër pranë sipërfaqes së tokës. Me fjalë të tjera, forca e fushës pranë Tokës është 1.3 V/cm. Ndërsa ngrihet mbi Tokë, kjo fushë dobësohet shpejt dhe tashmë në një lartësi prej 1 km intensiteti i saj është vetëm 0.4 V/cm, dhe në një lartësi prej 10 km bëhet paksa i dobët. Shenja e këtij ndryshimi korrespondon me ngarkesën negative të Tokës. Kështu, ne jetojmë dhe punojmë vazhdimisht në një fushë elektrike me intensitet mjaft domethënës.

Duke qenë se fusha pranë Tokës ka një forcë rreth 130 V/m, atëherë midis pikave ku ndodhen koka dhe këmbët e secilit prej nesh, duhet të ketë një tension mbi 200 volt. Pse nuk e ndiejmë këtë fushë, ndërsa prekja e një përcjellësi të lidhur me një rrjet me një tension prej 100-120 volt mund të jetë jo vetëm e dhimbshme, por edhe vdekjeprurëse? Rezulton se fakti është se trupi i njeriut është një përcjellës dhe për këtë arsye sipërfaqja e tij në fushë kur ngarkesat janë në ekuilibër duhet të jetë sipërfaqe ekuipotenciale, d.m.th. të tillë që për çdo çift pikash diferenca potenciale të jetë zero. Prandaj, nuk mund të ketë një ndryshim potencial midis pikave individuale në sipërfaqen e trupit (kokë dhe këmbë). Tokaështë përgjithësisht një përcjellës, prandaj sipërfaqja e Tokës është gjithashtu një sipërfaqe ekuipotenciale.

Studimet eksperimentale të fushës elektrike të Tokës dhe llogaritjet përkatëse tregojnë se Toka në tërësi ka një ngarkesë negative, vlera mesatare e cila vlerësohet në gjysmë milioni kulonë (rreth 4,5x10 5). Kjo ngarkesë mbahet përafërsisht e pandryshuar për shkak të një numri procesesh në atmosferën e Tokës dhe jashtë saj (në hapësirën globale), të cilat ende nuk janë kuptuar plotësisht.

Ku janë përkatëset ngarkesa pozitive? Këto ngarkesa janë të vendosura në të ashtuquajturën jonosferë, d.m.th. në një shtresë molekulash të jonizuara (të ngarkuara pozitivisht) të vendosura disa dhjetëra kilometra mbi Tokë. Ngarkesa pozitive vëllimore e kësaj shtrese të atmosferës kompenson ngarkesën negative të Tokës. Vijat e fushës elektrike të tokës shkojnë nga kjo shtresë në sipërfaqen e Tokës (nga ngarkesa pozitive në negative).

Ylber.

Zakonisht pas shiut shfaqet një ylber në qiell, ky hark shumëngjyrësh uji dhe drite. Që nga kohra të lashta, ylberët kanë ngacmuar mendjet e studiuesve dhe krijuesve të miteve. Aristoteli, për shembull, e konsideronte ylberin si një reflektim rrezet e diellit retë. Kjo, natyrisht, është një thjeshtim i tepërt i fenomenit aktual. Nga ide moderne Drita e bardhë është një përzierje e rrezatimeve të ndryshme me gjatësitë e tyre valore. Duke u pezulluar në ajër një pikë ujë, Ray drite e bardhe përthyer si në prizëm. Kur godet murin e brendshëm të një pike, ajo reflektohet dhe shpërbëhet në rrezatim me një ngjyrë, i cili është kënde të ndryshme duke u nisur drejt murit përballë. Këto rrezatime, kur lëshohen, kanë një ngjyrë që korrespondon me gjatësinë e tyre të valës. Ata formojnë një gamë shumëngjyrësh të ylberit. Duke përdorur instrumente precize, studiuesit përcaktuan se këndi i reflektimit të rrezes së kuqe është 137°58`, dhe ai i rrezes vjollce është 139°43`. Kështu lind një sekuencë e rreptë e ngjyrave e brishtë, e përsëritur pa ndryshim: përgjatë skajit të brendshëm të ylberit - vjollcë, duke u kthyer gradualisht në blu, jeshile, të verdhë, portokalli, dhe përgjatë skajit të jashtëm - të kuqe.

Në të njëjtën mënyrë, një aureolë blu mbi majat e largëta ose mbi horizontin e detit ndodh kur rrezet me një gjatësi vale të caktuar përplasen me grimcat e formuara nga molekulat e ajrit. Nëse drita nuk do të reflektohej nga pikat dhe grimcat, atëherë qielli do të na dukej po aq i zi sa hapësira ndërplanetare e vëzhguar nga astronautët jashtë atmosferës së Tokës.

Shpjegimi shkencor ylberët u dhanë në vitin 1635 nga Rene Descartes në veprën e tij "Meteorët" në kapitullin "Mbi Ylberin", paraqitur në faqen tonë të internetit.

Valë të lehta- Këto janë dridhje elektromagnetike. Të perceptuara nga syri dhe të përpunuara nga truri, ato krijojnë një pamje tredimensionale shumëngjyrëshe të botës që ne perceptojmë. Rainbow është një seri e porositur dridhjet elektromagnetike me gjatësi vale nga 8x10 -5 cm për të kuqe në 4x10 -5 cm për vjollcë. Gjatësia e valës për ngjyrat e tjera është midis këtyre vlerave. Syri i njeriut është një pajisje fizike tepër komplekse, e aftë për të zbuluar dallimet në ngjyra, madje edhe nuancat e ngjyrave, të cilat korrespondojnë me një ndryshim krejtësisht të parëndësishëm në gjatësinë e valëve të dritës: rreth 10 -6 (rreth një e milionta!) e një centimetri. Në përgjithësi, nuk ekzistojnë ngjyra në natyrë, ka vetëm valë me gjatësi të ndryshme. Ngjyrat që shohim janë energjia e një valë drite të matur nga syri dhe interpretuar nga truri. Loja e mahnitshme e ngjyrave realizohet nga syri ynë vetëm në një brez të ngushtë frekuencash të dridhjeve të dritës. Si mund të duket? Bota, nëse syri i njeriut do të kishte akses në një gamë më të gjerë frekuencash për t'i përkthyer ato skema e ngjyrave? Nuk mund ta imagjinojmë një situatë të tillë.

Dhe tani disa fjalë për fenomene të tjera natyrore që lidhen me funksionimin e biosferës. Duke vazhduar temën e reshjeve, duhet thënë për reshjet e borës dhe breshrit. Fizikisht, të dyja këto lloje të reshjeve janë të njëjta, sepse përfaqësojnë rënien nga retë e të njëjtit ujë të transformuar temperaturat e ulëta ajri tek tjetri gjendja e grumbullimit. Kur temperatura rritet afërsisht në 0 o -1 o Celsius, bora dhe breshri përsëri kthehen në ujë, d.m.th. në fazën e lëngshme.

Për fermerët, reshjet e mëdha të borës në fillim të dimrit janë një shenjë e një korrjeje të mirë të ardhshme: në fund të fundit, farat e të korrave dimërore tani janë të mbrojtura mirë nga ngrica. "Bora është e thellë dhe buka është e mirë" - kështu thoshin në fshatrat ruse që nga kohra të lashta. Dhe pemët e mbuluara me borë ngjajnë me një simpatik përrallë dimri. Sa gëzim kanë fëmijët kur kanë mundësi të verbohen grua bore, ose luani në dëborë!

Por reshjet e borës nuk janë e vetmja gjë që sjell gëzim. Nëse ato janë shumë të bollshme, të qëndrueshme dhe me stuhi, çfarë dobie ka kjo? Rrjedhje metërshe bore dhe rrëshqitje në rrugë, ndërprerje në punën e tokës dhe Transport ajror, telat elektrikë të prishur, ortekët e borës në male, që shpesh çojnë në kapjen dhe ndonjëherë vdekjen e njerëzve në masën e dëborës. Bëhet e vështirë për kafshët dhe zogjtë e egër të gjejnë ushqim. Ne i vëzhgojmë dhe i përjetojmë të gjitha këto pothuajse çdo vit në zonat më të ndryshme të globit.

Breshëri i madh, veçanërisht nëse bie në pranverë, mund të shkaktojë dëme të mëdha në të korrat e kopshteve dhe fushave, madje mund të shkaktojë dëme në ndërtesa, makina që qëndrojnë poshtë. ajër të hapur etj.

Fusha elektrike e Tokës, fusha elektrike natyrore e Tokës si planet, e cila vërehet në trup i fortë Toka, në dete, në atmosferë dhe magnetosferë. E. pika 3. shkaktohet nga një kompleks fenomenesh gjeofizike komplekse. Shpërndarja e potencialit të fushës mbart informacione të caktuara për strukturën e Tokës, për proceset që ndodhin në shtresat e poshtme të atmosferës, në jonosferë, magnetosferë, si dhe në hapësirën afër ndërplanetare dhe në Diell.

Teknika e matjes së dendësisë së elektroneve 3. përcaktohet nga mjedisi në të cilin vërehet fusha. Shumica metodë universale- përcaktimi i diferencës së potencialit duke përdorur elektroda të ndara në hapësirë. Kjo metodë përdoret kur regjistrohen rrymat e tokës (shih. Rrymat telurike ), kur matet me avion fusha elektrike e atmosferës, dhe me anije kozmike- magnetosfera dhe hapësirë ​​kozmike(në këtë rast, distanca midis elektrodave duhet të kalojë Rrezja e shqyrtimit Debye V plazma hapësinore, pra të jetë qindra metra).

Ekzistenca e një fushe elektrike në atmosferën e Tokës shoqërohet kryesisht me proceset e jonizimit të ajrit dhe ndarjen hapësinore të ngarkesave elektrike pozitive dhe negative që lindin gjatë jonizimit. Jonizimi i ajrit ndodh nën ndikim rrezet kozmike rrezatimi ultravjollcë dielli; rrezatimi substancave radioaktive, i disponueshëm në sipërfaqen e Tokës dhe në ajër; shkarkimet elektrike në atmosferë, etj. Shumë procese atmosferike: konvekcioni, formimi i reve, reshjet dhe të tjera - çojnë në ndarjen e pjesshme të ngarkesave të ndryshme dhe shfaqjen e fushave elektrike atmosferike (shih. Elektriciteti atmosferik ). Në raport me atmosferën, sipërfaqja e Tokës është e ngarkuar negativisht.

Ekzistenca e një fushe elektrike atmosferike çon në shfaqjen e rrymave, shkarkimi i atmosferës "kondensator" elektrik - Toka. Reshjet luajnë një rol të rëndësishëm në shkëmbimin e ngarkesave midis sipërfaqes së Tokës dhe atmosferës. Mesatarisht, reshjet sjellin 1,1-1,4 herë më shumë ngarkesa pozitive se ato negative. Rrjedhja e ngarkesave nga atmosfera plotësohet gjithashtu për shkak të rrymave të lidhura me rrufetë dhe rrjedhës së ngarkesave nga objektet (pikat) me majë. Bilanci i ngarkesave elektrike të sjellë në sipërfaqen e tokës me një sipërfaqe prej 1 km 2 në vit mund të karakterizohen nga të dhënat e mëposhtme:

Rryma e përcjelljes + 60 k/(km 2 vit)

Rrymat e reshjeve + 20"

Shkarkimet e rrufesë - 20 »

Rrymat nga këshillat - 100 "

__________________________

Gjithsej - 40 k/(km 2 vit)

Në një pjesë të konsiderueshme të sipërfaqes së tokës - mbi oqeane - rrymat nga majat janë të përjashtuara dhe do të ketë një bilanc pozitiv. Ekzistenca e një ngarkese negative statike në sipërfaqen e Tokës (rreth 5.7 × 10 5 te) tregon se këto rryma janë mesatarisht të balancuara.

Fushat elektrike në jonosferë shkaktohen nga proceset që ndodhin si në shtresat e sipërme atmosferë dhe në magnetosferë. Lëvizjet e baticës masë ajrore, erërat, turbulencat - e gjithë kjo është një burim i gjenerimit të fushës elektrike në jonosferë për shkak të efektit dinamo hidromagnetik (shih. Magnetizmi tokësor ) Një shembull është sistemi i rrymës elektrike diellore-ditore, i cili shkakton ndryshime ditore në fushën magnetike në sipërfaqen e Tokës. Madhësia e forcës së fushës elektrike në jonosferë varet nga vendndodhja e pikës së vëzhgimit, koha e ditës, gjendjen e përgjithshme magnetosfera dhe jonosfera, nga aktiviteti diellor. Ai varion nga disa njësi në dhjetëra mv/m, dhe në jonosferën me gjerësi të lartë arrin njëqind ose më shumë mv/m. Në këtë rast, rryma arrin qindra mijëra amper. Për arsye të përçueshmëri e lartë elektrike plazmat e jonosferës dhe magnetosferës përgjatë vijave të fushës magnetike të Tokës, fusha elektrike e jonosferës transferohet në magnetosferë dhe fushat magnetosferike transferohen në jonosferë.

Një nga burimet e drejtpërdrejta të fushës elektrike në magnetosferë është erë me diell. Kur era diellore rrjedh rreth magnetosferës, lind një emf E= v´ b^ , ku b ^ - komponenti normal i fushës magnetike në sipërfaqen e magnetosferës, v- Shpejtësia mesatare grimcat era diellore.

Ky emf shkakton rryma elektrike që mbyllen nga rrymat e kundërta që rrjedhin nëpër bishtin e magnetosferës (shih Fig. Toka ). Këto të fundit gjenerohen nga ngarkesat hapësinore pozitive në anën e mëngjesit të bishtit magnetik dhe ato negative në anën e saj të mbrëmjes. Fuqia e fushës elektrike në bisht magnetik arrin 1 mv/m. Diferenca e mundshme në të gjithë kapak polarështë 20-100 sq.

Një mekanizëm tjetër për ngacmimin e emf në magnetosferë shoqërohet me kolapsin e linjave të fushës magnetike të drejtuara në mënyrë të kundërt në pjesën e bishtit të magnetosferës; energjia e çliruar në këtë rast shkakton një lëvizje të shpejtë të plazmës magnetosferike drejt Tokës. Në këtë rast, elektronet lëvizin rreth Tokës drejt anës së mëngjesit, protonet - drejt anës së mbrëmjes. Diferenca potenciale midis qendrave të ngarkesave hapësinore ekuivalente arrin në dhjetëra kilovolt. Kjo fushë është e kundërt në drejtim me fushën e magnetosferës së bishtit.

Ekzistenca e magnetosferës rrymë unaze rreth Tokës. Gjatë periodave stuhitë magnetike Dhe dritat polare fushat elektrike dhe rrymat në magnetosferë dhe jonosferë përjetojnë ndryshime të rëndësishme.

Valët magnetohidrodinamike të krijuara në magnetosferë përhapen përgjatë kanaleve të valëve natyrore përgjatë linjat e energjisë Fusha magnetike e Tokës. Duke hyrë në jonosferë, ato shndërrohen në valë elektromagnetike, të cilat pjesërisht arrijnë në sipërfaqen e Tokës, dhe pjesërisht përhapen në valëzuesin jonosferik dhe dobësohen në sipërfaqen e Tokës, këto valë regjistrohen në varësi të frekuencës së lëkundjeve ose si pulsime magnetike (10 -. 2 -10 Hz), ose shumë valë me frekuencë të ulët(lëkundjet me një frekuencë prej 10 2 -10 4 Hz).

Fusha magnetike alternative e Tokës, burimet e së cilës janë të lokalizuara në jonosferë dhe magnetosferë, shkakton një fushë elektrike në koren e tokës. Forca e fushës elektrike në shtresën afër sipërfaqes së korteksit luhatet në varësi të vendndodhjes dhe rezistenca elektrike shkëmbinj që variojnë nga disa njësi deri në disa qindra mv/km, dhe gjatë stuhive magnetike ajo intensifikohet në njësi dhe madje dhjetëra V/km. Fushat e ndërlidhura të alternuara magnetike dhe elektrike të Tokës përdoren për tingëllimin elektromagnetik në gjeofizikën e eksplorimit, si dhe për tingullimin e thellë të Tokës.

Një kontribut i caktuar në shkencën ekonomike. Z. kontribuon dallimi në kontakt potencialet midis shkëmbinjve me përçueshmëri elektrike të ndryshme (termoelektrike, elektrokimike, efektet piezoelektrike). Rol të veçantë Në këtë rast, proceset vullkanike dhe sizmike mund të luajnë një rol.

Fushat elektrike në dete nxiten nga fusha magnetike alternative e Tokës dhe gjithashtu lindin kur lëviz një linjë përcjellëse uji i detit (valët e detit dhe rrymat) në një fushë magnetike. Dendësia e rrymave elektrike në dete arrin 10 -6 makinë 2 . Këto rryma mund të përdoren si burimet natyrore fushë magnetike e alternuar për ndryshimin magnetik që tingëllon në raft dhe në det.

Çështja e ngarkesës elektrike të Tokës si burim i fushës elektrike në hapësirën ndërplanetare nuk është zgjidhur plotësisht. Besohet se Toka si planet është elektrikisht neutrale. Megjithatë, kjo hipotezë kërkon të vetën konfirmim eksperimental. Matjet e para treguan se forca e fushës elektrike në hapësirën ndërplanetare afër Tokës varion nga të dhjetat në disa dhjetëra mv/m.

Lit.: Tikhonov A. N. Për përcaktimin e karakteristikave elektrike të shtresave të thella kores së tokës, "Dok. Akademia e Shkencave e BRSS”, 1950, vëll.73, nr.2; Tverskoy P.N., Kursi i Meteorologjisë, Leningrad, 1962; Akasofu S.I., Chapman S., Solar-Terrestrial Physics, trans. nga anglishtja, pjesa 2, M., 1975.

Yu. P. Sizov.

Enciklopedia e Madhe Sovjetike M.: " Enciklopedia Sovjetike", 1969-1978

Trupi qiellor i quajtur planeti Tokë ka një ngarkesë elektrike që krijon fushën elektrike natyrore të Tokës. Një nga karakteristikat e një fushe elektrike është potenciali, dhe fusha elektrike e Tokës karakterizohet gjithashtu nga potenciali. Mund të themi gjithashtu se përveç fushës elektrike natyrore, ekziston edhe një rrymë elektrike direkte natyrore (DC) e planetit Tokë. Gradienti i mundshëm i Tokës shpërndahet nga sipërfaqja e saj në jonosferë. Në mot të mirë për elektricitet statik, fusha elektrike atmosferike është afërsisht 150 volt për metër (V/m) pranë sipërfaqes së Tokës, por kjo vlerë bie në mënyrë eksponenciale me rritjen e lartësisë në 1 V/m ose më pak (në lartësinë 30 km). Arsyeja e uljes së gradientit është, ndër të tjera, rritja e përçueshmërisë atmosferike.

Nëse vishni rroba të bëra nga një izolant i mirë, i cili është një dielektrik i shkëlqyer, për shembull rroba të bëra prej najloni, dhe përdorni ekskluzivisht këpucë gome dhe nuk keni asnjë objekt metalik në sipërfaqen e rrobave, atëherë diferenca e mundshme mund të matet. ndërmjet sipërfaqes së tokës dhe majës së kokës. Meqenëse çdo metër është 150 volt, atëherë me një lartësi prej 170 cm, në pjesën e sipërme të kokës do të ketë një ndryshim potencial prej 1.7 x 150 = 255 volt në lidhje me sipërfaqen. Nëse vendosni një tigan metalik në kokë, ajo do të mblidhet ngarkesa sipërfaqësore. Arsyeja e këtij grumbullimi të tarifave është se veshja prej najloni është një izolant i mirë dhe këpucët janë gome. Tokëzimi, domethënë, nuk ka kontakt përçues me sipërfaqen e tokës. Për të mos grumbulluar ngarkesa elektrike mbi veten tuaj, duhet të "tokëzoni veten". Në të njëjtën mënyrë, objektet, sendet, ndërtesat dhe strukturat, veçanërisht ato të larta, janë të afta të grumbullojnë energji elektrike atmosferike. Kjo mund të çojë në pasoja të pakëndshme, pasi çdo ngarkesë e akumuluar mund të shkaktojë rrymë elektrike dhe prishje të shkëndijës në gaze. Shkarkime të tilla elektrostatike mund të dëmtojnë elektronikën dhe të shkaktojnë zjarre, veçanërisht për materialet e ndezshme.

Për të mos grumbulluar ngarkesa të energjisë elektrike atmosferike, mjafton të lidhni pikën e sipërme me atë të poshtme (tokë) përcjellës elektrik, dhe nëse zona është e madhe, atëherë tokëzimi bëhet në formën e një kafazi, një qarku, por, në fakt, ata përdorin atë që quhet "kafaz Faradei".

Karakteristikat e elektricitetit atmosferik

Toka është e ngarkuar negativisht dhe ka një ngarkesë të barabartë me 500,000 Kulomb (C) ngarkesë elektrike. Diferenca potenciale varion nga 300,000 Volt (300 kV), nëse marrim parasysh tensionin midis jonosferës së ngarkuar pozitivisht dhe sipërfaqes së Tokës. Ka edhe D.C. energji elektrike, rreth 1350 Amper (A), dhe rezistenca e atmosferës së Tokës është rreth 220 Ohms. Kjo jep një fuqi dalëse prej afërsisht 400 megavat (MW), e cila rigjenerohet nga aktiviteti diellor. Kjo fuqi ndikon në jonosferën e Tokës, si dhe në shtresat më të ulëta, duke shkaktuar stuhi. Energjia Elektrike, i cili ruhet dhe ruhet në atmosfera e tokësështë rreth 150 gigaxhaule (GJ).

Sistemi Tokë-Jonosferë vepron si një kondensator gjigant me një kapacitet prej 1.8 Farads. Duke marrë parasysh madhësinë e madhe të sipërfaqes së Tokës, për 1 metër katror sipërfaqja ka vetëm 1 nC ngarkesë elektrike.

Elektrosfera e Tokës shtrihet nga niveli i detit në një lartësi prej rreth 60 km. Në shtresat e sipërme, ku ka shumë jone të lirë dhe kjo pjesë e sferës quhet jonosferë, përçueshmëria është maksimale, pasi ekziston media e lirë akuzat. Potenciali në jonosferë mund të thuhet se është i niveluar, pasi kjo sferë konsiderohet në thelb një përcjellës i rrymës elektrike në të ka rryma në gaz dhe një rrymë transferuese. Burimi i joneve të lira është radioaktiviteti i Diellit. Rrjedha e grimcave të ngarkuara që vijnë nga Dielli dhe nga hapësira "rrëmben" elektronet nga molekulat e gazit, gjë që çon në jonizimin. Sa më lart të jeni nga sipërfaqja e detit, aq më e ulët është përçueshmëria e atmosferës. Në sipërfaqen e detit, përçueshmëria elektrike e ajrit është rreth 10 -14 Siemens/m (S/m), por rritet me shpejtësi me rritjen e lartësisë dhe në një lartësi prej 35 km tashmë është 10 -11 S/m. Në këtë lartësi, dendësia e ajrit është vetëm 1% e asaj në sipërfaqen e detit. Më tej, me rritjen e lartësisë, përçueshmëria ndryshon në mënyrë jo të njëtrajtshme, sepse fusha magnetike e Tokës dhe flukset e fotoneve rrjedhin nga Dielli. Kjo do të thotë se përçueshmëria e elektrosferës mbi 35 km nga niveli i detit është jo uniforme dhe varet nga koha e ditës (fluksi i fotonit) dhe nga vendndodhja gjeografike (fusha magnetike e Tokës).


Në mënyrë që ajo të ndodhë prishje elektrike ndërmjet dy elektrodave të sheshta paralele (largësia ndërmjet të cilave është 1 metër), të cilat ndodhen në nivelin e sipërfaqes së detit, në ajër të thatë, kërkohet një forcë fushë 3000 kV/m. Nëse këto elektroda ngrihen në një lartësi prej 10 km nga niveli i detit, atëherë do të kërkohet vetëm 3% e këtij tensioni, domethënë mjafton 90 kV/m. Nëse elektrodat bashkohen në mënyrë që distanca midis tyre të jetë 1 mm, atëherë do të kërkohet një tension i prishjes 1000 herë më pak, domethënë 3 kV (niveli i detit) dhe 9 V (në një lartësi prej 10 km).

Vlera natyrore e fuqisë së fushës elektrike të Tokës në sipërfaqen e saj (niveli i detit) është rreth 150 V/m, që është shumë më pak vlera kërkohet për zbërthimin midis elektrodave edhe në një hendek prej 1 mm (kërkohet 3 kV/m).

Nga vjen potenciali i fushës elektrike të Tokës?

Siç u përmend më lart, Toka është një kondensator, njëra pllakë e të cilit është sipërfaqja e Tokës, dhe pllaka tjetër e superkondensatorit është rajoni i jonosferës. Në sipërfaqen e Tokës ngarkesa është negative, dhe prapa jonosferës është pozitive. Ashtu si sipërfaqja e Tokës, jonosfera është gjithashtu një përcjellës, dhe shtresa e atmosferës midis tyre është një dielektrik gazi johomogjen. Ngarkesa pozitive e jonosferës formohet për shkak të rrezatimi kozmik, por çfarë e ngarkon sipërfaqen e Tokës me një ngarkesë negative?

Për qartësi, është e nevojshme të mbani mend se si ngarkohet një kondensator elektrik konvencional. Është përfshirë në qark elektrik në burimin aktual dhe tarifon deri në vlera maksimale stresi në pjata. Për një kondensator si Toka, diçka e ngjashme ndodh. Në të njëjtën mënyrë, një burim i caktuar duhet të ndizet, rryma duhet të rrjedhë dhe ngarkesa të kundërta formohen në pllaka. Mendoni për vetëtimat, të cilat zakonisht shoqërohen me stuhi. Këto rrufe janë vetë qarku elektrik që ngarkon Tokën.

Është vetëtima që godet sipërfaqen e Tokës që është burimi që ngarkon sipërfaqen e Tokës me një ngarkesë negative. Rrufeja ka një rrymë prej rreth 1800 Amper, dhe numri i stuhive dhe vetëtimave në ditë është më shumë se 300. Një re bubullima ka polaritet. Pjesa e sipërme e saj në një lartësi prej përafërsisht 6-7 km në një temperaturë ajri prej rreth -20°C është e ngarkuar pozitivisht, dhe pjesa e poshtme në një lartësi prej 3-4 km në një temperaturë ajri prej 0° deri në -10°C. është e ngarkuar negativisht. Ngarkesa në fund të një reje bubullimore është e mjaftueshme për të krijuar një ndryshim potencial me sipërfaqen e Tokës prej 20-100 milion volt. Ngarkesa e rrufesë është zakonisht në rendin e 20-30 Kulomb (C) të energjisë elektrike. Rrufeja godet në shkarkime midis reve dhe midis reve dhe sipërfaqes së Tokës. Çdo rimbushje kërkon rreth 5 sekonda, kështu që shkarkimet e rrufesë mund të ndodhin në këtë renditje, por kjo nuk do të thotë që një shkarkim do të ndodhë domosdoshmërisht pas 5 sekondash.

Rrufeja

Një shkarkim atmosferik në formën e vetëtimës ka mjaft strukturë komplekse. Në çdo rast, ky është një fenomen i rrymës elektrike në gaze, i cili ndodh kur arrihen kushtet e nevojshme për prishjen e gazit, domethënë jonizimi i molekulave të ajrit. Gjëja më kurioze është se atmosfera e Tokës vepron si një dinamo e vazhdueshme që ngarkon negativisht sipërfaqen e Tokës. Çdo shkarkim rrufeje godet me kusht që sipërfaqja e Tokës të mos ketë ngarkesa negative, gjë që siguron diferencën e nevojshme potenciale për shkarkimin (jonizimin e gazit).

Sapo rrufeja godet tokën, ngarkesa negative derdhet në sipërfaqe, por pas kësaj pjesa e poshtme e resë së bubullimës shkarkohet dhe potenciali i saj ndryshon, ajo bëhet pozitive. Më pas, ndodh një rrymë e kundërt dhe ngarkesa e tepërt që arrin në sipërfaqen e Tokës lëviz lart, duke u ngarkuar bubullima përsëri. Pas kësaj, procesi mund të përsëritet përsëri, por me vlera më të vogla tensionit elektrik dhe aktuale. Kjo ndodh për sa kohë që ekzistojnë kushte për jonizimin e gazeve, diferencën e nevojshme potenciale dhe një tepricë të ngarkesës elektrike negative.

Për ta përmbledhur, mund të themi se rrufeja godet me hapa, duke krijuar kështu një qark elektrik përmes të cilit rrjedh rryma në gazra, duke alternuar në drejtim. Çdo rimbushje rrufe zgjat rreth 5 sekonda dhe godet vetëm kur ka kushtet e nevojshme(tensioni i prishjes dhe jonizimi i gazit). Tensioni midis fillimit dhe fundit të rrufesë mund të jetë rreth 100 milion volt, dhe vlera mesatare aktuale është rreth 1800 Amper. Rryma e pikut arrin më shumë se 10,000 Amper, dhe ngarkesa e transferuar është e barabartë me 20-30 Kulomb energji elektrike.

Trupi qiellor i quajtur planeti Tokë ka një ngarkesë elektrike që krijon fushën elektrike natyrore të Tokës. Një nga karakteristikat e një fushe elektrike është potenciali, dhe fusha elektrike e Tokës karakterizohet gjithashtu nga potenciali. Mund të themi gjithashtu se përveç fushës elektrike natyrore, ekziston edhe një rrymë elektrike direkte natyrore (DC) e planetit Tokë. Gradienti i mundshëm i Tokës shpërndahet nga sipërfaqja e saj në jonosferë. Në mot të mirë për elektricitet statik, fusha elektrike atmosferike është afërsisht 150 volt për metër (V/m) pranë sipërfaqes së Tokës, por kjo vlerë bie në mënyrë eksponenciale me rritjen e lartësisë në 1 V/m ose më pak (në lartësinë 30 km). Arsyeja e uljes së gradientit është, ndër të tjera, rritja e përçueshmërisë atmosferike.

Nëse vishni rroba të bëra nga një izolant i mirë, i cili është një dielektrik i shkëlqyer, për shembull rroba të bëra prej najloni, dhe përdorni ekskluzivisht këpucë gome dhe nuk keni asnjë objekt metalik në sipërfaqen e rrobave, atëherë diferenca e mundshme mund të matet. ndërmjet sipërfaqes së tokës dhe majës së kokës. Meqenëse çdo metër është 150 volt, atëherë me një lartësi prej 170 cm, në pjesën e sipërme të kokës do të ketë një ndryshim potencial prej 1.7 x 150 = 255 volt në lidhje me sipërfaqen. Nëse vendosni një tigan metalik në kokë, mbi të do të mblidhet një ngarkesë sipërfaqësore. Arsyeja e këtij grumbullimi të tarifave është se veshja prej najloni është një izolant i mirë dhe këpucët janë gome. Tokëzimi, domethënë, nuk ka kontakt përçues me sipërfaqen e tokës. Për të mos grumbulluar ngarkesa elektrike mbi veten tuaj, duhet të "tokëzoni veten". Në të njëjtën mënyrë, objektet, sendet, ndërtesat dhe strukturat, veçanërisht ato të larta, janë të afta të grumbullojnë energji elektrike atmosferike. Kjo mund të çojë në pasoja të pakëndshme, pasi çdo ngarkesë e akumuluar mund të shkaktojë rrymë elektrike dhe prishje të shkëndijës në gaze. Shkarkime të tilla elektrostatike mund të dëmtojnë elektronikën dhe të shkaktojnë zjarre, veçanërisht për materialet e ndezshme.

Për të mos grumbulluar ngarkesa të energjisë elektrike atmosferike, mjafton të lidhni pikën e sipërme me atë të poshtme (tokën) me një përcjellës elektrik dhe nëse zona është e madhe, atëherë tokëzimi bëhet në formën e një kafazi, një qark. , por, në fakt, ata përdorin atë që quhet "kafaz i Faradeit".

Karakteristikat e elektricitetit atmosferik

Toka është e ngarkuar negativisht dhe ka një ngarkesë të barabartë me 500,000 Kulomb (C) ngarkesë elektrike. Diferenca potenciale varion nga 300,000 Volt (300 kV), nëse marrim parasysh tensionin midis jonosferës së ngarkuar pozitivisht dhe sipërfaqes së Tokës. Ekziston gjithashtu një rrymë e drejtpërdrejtë e energjisë elektrike prej rreth 1350 Amper (A), dhe rezistenca e atmosferës së Tokës është rreth 220 ohms. Kjo jep një fuqi dalëse prej afërsisht 400 megavat (MW), e cila rigjenerohet nga aktiviteti diellor. Kjo fuqi ndikon në jonosferën e Tokës, si dhe në shtresat më të ulëta, duke shkaktuar stuhi. Energjia elektrike që ruhet dhe ruhet në atmosferën e tokës është rreth 150 gigaxhaules (GJ).

Sistemi Tokë-Jonosferë vepron si një kondensator gjigant me një kapacitet prej 1.8 Farads. Duke marrë parasysh madhësinë e madhe të sipërfaqes së Tokës, ka vetëm 1 nC ngarkesë elektrike për metër katror sipërfaqe.

Elektrosfera e Tokës shtrihet nga niveli i detit në një lartësi prej rreth 60 km. Në shtresat e sipërme, ku ka shumë jone të lirë dhe kjo pjesë e sferës quhet jonosferë, përçueshmëria është maksimale, pasi ka transportues të lirë të ngarkesës. Potenciali në jonosferë mund të thuhet se është i niveluar, pasi kjo sferë konsiderohet në thelb një përcjellës i rrymës elektrike në të ka rryma në gaz dhe një rrymë transferuese. Burimi i joneve të lira është radioaktiviteti i Diellit. Rrjedha e grimcave të ngarkuara që vijnë nga Dielli dhe nga hapësira "rrëmben" elektronet nga molekulat e gazit, gjë që çon në jonizimin. Sa më lart të jeni nga sipërfaqja e detit, aq më e ulët është përçueshmëria e atmosferës. Në sipërfaqen e detit, përçueshmëria elektrike e ajrit është rreth 10 -14 Siemens/m (S/m), por rritet me shpejtësi me rritjen e lartësisë dhe në një lartësi prej 35 km tashmë është 10 -11 S/m. Në këtë lartësi, dendësia e ajrit është vetëm 1% e asaj në sipërfaqen e detit. Më tej, me rritjen e lartësisë, përçueshmëria ndryshon në mënyrë jo të njëtrajtshme, sepse fusha magnetike e Tokës dhe flukset e fotoneve rrjedhin nga Dielli. Kjo do të thotë se përçueshmëria e elektrosferës mbi 35 km nga niveli i detit është jo uniforme dhe varet nga koha e ditës (fluksi i fotonit) dhe nga vendndodhja gjeografike (fusha magnetike e Tokës).


Në mënyrë që të ndodhë një prishje elektrike midis dy elektrodave të sheshta paralele (largësia ndërmjet të cilave është 1 metër), të cilat ndodhen në nivelin e sipërfaqes së detit, në ajër të thatë, kërkohet një forcë fushë prej 3000 kV/m. Nëse këto elektroda ngrihen në një lartësi prej 10 km nga niveli i detit, atëherë do të kërkohet vetëm 3% e këtij tensioni, domethënë mjafton 90 kV/m. Nëse elektrodat bashkohen në mënyrë që distanca midis tyre të jetë 1 mm, atëherë do të kërkohet një tension i prishjes 1000 herë më pak, domethënë 3 kV (niveli i detit) dhe 9 V (në një lartësi prej 10 km).

Vlera natyrore e fuqisë së fushës elektrike të Tokës në sipërfaqen e saj (niveli i detit) është rreth 150 V/m, që është shumë më pak se vlerat e kërkuara për një ndarje midis elektrodave edhe në një hendek prej 1 mm (3 kV/ m e nevojshme).

Nga vjen potenciali i fushës elektrike të Tokës?

Siç u përmend më lart, Toka është një kondensator, njëra pllakë e të cilit është sipërfaqja e Tokës, dhe pllaka tjetër e superkondensatorit është rajoni i jonosferës. Në sipërfaqen e Tokës ngarkesa është negative, dhe prapa jonosferës është pozitive. Ashtu si sipërfaqja e Tokës, jonosfera është gjithashtu një përcjellës, dhe shtresa e atmosferës midis tyre është një dielektrik gazi johomogjen. Ngarkesa pozitive e jonosferës formohet për shkak të rrezatimit kozmik, por çfarë e ngarkon sipërfaqen e Tokës me një ngarkesë negative?

Për qartësi, është e nevojshme të mbani mend se si ngarkohet një kondensator elektrik konvencional. Përfshihet në një qark elektrik në një burim rryme dhe ngarkohet në vlerën maksimale të tensionit në pllaka. Për një kondensator si Toka, diçka e ngjashme ndodh. Në të njëjtën mënyrë, një burim i caktuar duhet të ndizet, rryma duhet të rrjedhë dhe ngarkesa të kundërta formohen në pllaka. Mendoni për vetëtimat, të cilat zakonisht shoqërohen me stuhi. Këto rrufe janë vetë qarku elektrik që ngarkon Tokën.

Është vetëtima që godet sipërfaqen e Tokës që është burimi që ngarkon sipërfaqen e Tokës me një ngarkesë negative. Rrufeja ka një rrymë prej rreth 1800 Amper, dhe numri i stuhive dhe vetëtimave në ditë është më shumë se 300. Një re bubullima ka polaritet. Pjesa e sipërme e saj në një lartësi prej përafërsisht 6-7 km në një temperaturë ajri prej rreth -20°C është e ngarkuar pozitivisht, dhe pjesa e poshtme në një lartësi prej 3-4 km në një temperaturë ajri prej 0° deri në -10°C. është e ngarkuar negativisht. Ngarkesa në fund të një reje bubullimore është e mjaftueshme për të krijuar një ndryshim potencial me sipërfaqen e Tokës prej 20-100 milion volt. Ngarkesa e rrufesë është zakonisht në rendin e 20-30 Kulomb (C) të energjisë elektrike. Rrufeja godet në shkarkime midis reve dhe midis reve dhe sipërfaqes së Tokës. Çdo rimbushje kërkon rreth 5 sekonda, kështu që shkarkimet e rrufesë mund të ndodhin në këtë renditje, por kjo nuk do të thotë që një shkarkim do të ndodhë domosdoshmërisht pas 5 sekondash.

Rrufeja

Një shkarkim atmosferik në formën e vetëtimës ka një strukturë mjaft komplekse. Në çdo rast, ky është një fenomen i rrymës elektrike në gaze, i cili ndodh kur arrihen kushtet e nevojshme për prishjen e gazit, pra jonizimi i molekulave të ajrit. Gjëja më kurioze është se atmosfera e Tokës vepron si një dinamo e vazhdueshme që ngarkon sipërfaqen e Tokës negativisht. Çdo shkarkim rrufeje godet me kusht që sipërfaqja e Tokës të mos ketë ngarkesa negative, gjë që siguron diferencën e nevojshme potenciale për shkarkimin (jonizimin e gazit).

Sapo rrufeja godet tokën, ngarkesa negative derdhet në sipërfaqe, por pas kësaj pjesa e poshtme e resë së bubullimës shkarkohet dhe potenciali i saj ndryshon, ajo bëhet pozitive. Më pas, ndodh një rrymë e kundërt dhe ngarkesa e tepërt që arrin në sipërfaqen e Tokës lëviz lart, duke ngarkuar përsëri renë e bubullimës. Pas kësaj, procesi mund të përsëritet përsëri, por me vlera më të ulëta të tensionit dhe rrymës elektrike. Kjo ndodh për sa kohë që ekzistojnë kushte për jonizimin e gazeve, diferencën e nevojshme potenciale dhe një tepricë të ngarkesës elektrike negative.

Për ta përmbledhur, mund të themi se rrufeja godet me hapa, duke krijuar kështu një qark elektrik përmes të cilit rrjedh rryma në gazra, duke alternuar në drejtim. Çdo rimbushje rrufe zgjat rreth 5 sekonda dhe godet vetëm kur ekzistojnë kushtet e nevojshme për këtë (tensioni i prishjes dhe jonizimi i gazit). Tensioni midis fillimit dhe fundit të rrufesë mund të jetë rreth 100 milion volt, dhe vlera mesatare aktuale është rreth 1800 Amper. Rryma e pikut arrin më shumë se 10,000 Amper, dhe ngarkesa e transferuar është e barabartë me 20-30 Kulomb energji elektrike.


Toka jonë dhe planetët e tjerë i kanë të dyja fushë magnetike, dhe elektrike. Dihej rreth 150 vjet më parë se Toka ka një fushë elektrike. Ngarkesa elektrike planetët në sistem diellor krijuar nga Dielli për shkak të efekteve të induksionit elektrostatik dhe jonizimit të lëndës planetare. Fusha magnetike është formuar për shkak të rrotullimi boshtor planetët e ngarkuar. Fusha magnetike mesatare e Tokës dhe planetëve varet nga mesatarja dendësia e sipërfaqes ngarkesë elektrike negative, shpejtësia këndore rrotullimi boshtor dhe rrezja e planetit. Prandaj, Toka (dhe planetët e tjerë), për analogji me kalimin e dritës përmes një lente, duhet të konsiderohet si një lente elektrike, dhe jo një burim i një fushe elektrike.

Kjo do të thotë se Toka është e lidhur me Diellin përmes forcë elektrike Vetë Dielli është i lidhur me qendrën e galaktikës me anë të një force magnetike dhe qendra e galaktikës është e lidhur me kondensimin qendror të galaktikave me anë të një force elektrike.

Elektrikisht, planeti ynë është si një kondensator sferik i ngarkuar në afërsisht 300,000 volt. Sfera e brendshme - sipërfaqja e Tokës - është e ngarkuar negativisht, sfera e jashtme- jonosferë - pozitive. Atmosfera e Tokës shërben si izolues.

Rrymat e rrjedhjes së kondensatorit jonik dhe konvektiv, të cilat arrijnë shumë mijëra amper, rrjedhin vazhdimisht nëpër atmosferë. Por, përkundër kësaj, ndryshimi i mundshëm midis pllakave të kondensatorit nuk zvogëlohet.

Kjo do të thotë që në natyrë ekziston një gjenerator (G) që rimbush vazhdimisht rrjedhjen e ngarkesave nga pllakat e kondensatorit. Një gjenerator i tillë është fusha magnetike e Tokës, e cila rrotullohet së bashku me planetin tonë në rrjedhën e erës diellore.

Si në çdo kondensator të ngarkuar, një fushë elektrike ekziston në një kondensator tokësor. Fuqia e kësaj fushe është e shpërndarë në lartësi shumë të pabarabartë: është maksimale në sipërfaqen e Tokës dhe është afërsisht 150 V/m. Me lartësi zvogëlohet afërsisht sipas ligjit eksponencial dhe në lartësinë 10 km është rreth 3% e vlerës në sipërfaqen e Tokës.

Kështu, pothuajse e gjithë fusha elektrike është e përqendruar në shtresën e poshtme të atmosferës, afër sipërfaqes së Tokës. Vektori E i fuqisë së fushës elektrike të Tokës drejtohet në rast i përgjithshëm poshtë. Fusha elektrike e Tokës, si çdo fushë elektrike, vepron në ngarkesa me një forcë të caktuar F, e cila shtyn ngarkesat pozitive poshtë drejt tokës dhe ngarkesat negative lart në re.

E gjithë kjo mund të shihet në dukuritë natyrore. Uraganët, stuhitë tropikale dhe shumë ciklone janë vazhdimisht tërbuar në Tokë. Për shembull, ngritja e ajrit gjatë një uragani ndodh kryesisht për shkak të ndryshimit në densitetin e ajrit në periferi të uraganit dhe në qendër të tij - kullën e ngrohjes, por jo vetëm. Një pjesë e ashensorit (rreth një e treta) sigurohet nga fusha elektrike e Tokës, sipas ligjit të Kulombit.

Oqeani gjatë një stuhie është një fushë e madhe, e shpërndarë me pika dhe brinjë, në të cilat ata përqendrohen ngarkesave negative dhe fuqinë e fushës elektrike të Tokës. Molekulat e ujit që avullohen në kushte të tilla kapin lehtësisht ngarkesat negative dhe i marrin me vete. Dhe fusha elektrike e Tokës, në përputhje të plotë me ligjin e Kulombit, i lëviz këto ngarkesa lart, duke shtuar ngritje në ajër.

Kaq globale gjenerator elektrik Toka shpenzon një pjesë të fuqisë së saj për të intensifikuar vorbullat atmosferike në planet - uraganet, stuhitë, ciklonet, etj. Përveç kësaj, një konsum i tillë i energjisë nuk ndikon në asnjë mënyrë në madhësinë e fushës elektrike të Tokës.

Fusha elektrike e Tokës është subjekt i luhatjeve: në dimër është më e fortë se në verë, ajo arrin një maksimum çdo ditë në 19 orë GMT, dhe gjithashtu varet nga kushtet e motit. Por këto luhatje nuk e kalojnë 30% të vlerës mesatare të saj. Në disa raste të rralla, nën disa Kushtet e motit fuqia e kësaj fushe mund të rritet disa herë.

Gjatë një stuhie, fusha elektrike ndryshon në brenda kufijve të gjerë dhe mund të ndryshojë drejtimin në të kundërtën, por kjo ndodh zonë e vogël, direkt nën një qelizë stuhie dhe për një kohë të shkurtër.



Ju pëlqeu artikulli? Ndani me miqtë tuaj!