Taa za Polar. Umeme kwa suala la umeme

Tuma kazi yako nzuri katika msingi wa maarifa ni rahisi. Tumia fomu hapa chini

Wanafunzi, wanafunzi waliohitimu, wanasayansi wachanga ambao hutumia msingi wa maarifa katika masomo yao na kazi watakushukuru sana.

Iliyotumwa kwenye http://www.allbest.ru/

Umeme kama jambo la asili

Umeme ni cheche kubwa ya umeme kati ya mawingu au kati ya mawingu na uso wa dunia, kilomita kadhaa kwa urefu, makumi ya sentimita kwa kipenyo na sehemu ya kumi ya sekunde. Umeme unaambatana na radi. Mbali na umeme wa laini, umeme wa mpira huzingatiwa mara kwa mara.

Asili na sababu za umeme

Mvua ya ngurumo ni mchakato tata wa anga, na kutokea kwake husababishwa na malezi ya mawingu ya cumulonimbus. Mawingu mazito ni matokeo ya kukosekana kwa utulivu wa anga. Radi ya ngurumo inaonyeshwa na upepo mkali, mara nyingi mvua kali (theluji), wakati mwingine na mvua ya mawe. Kabla ya ngurumo (saa moja au mbili kabla ya ngurumo), shinikizo la anga huanza kushuka haraka hadi kuongezeka kwa ghafla kwa upepo, na kisha kuanza kuongezeka.

Dhoruba zinaweza kugawanywa katika mitaa, mbele, usiku, milimani. Mara nyingi, mtu hukabiliwa na ngurumo za mitaa au za joto. Ngurumo hizi za radi hutokea tu katika hali ya hewa ya joto na unyevu mwingi wa anga. Kama sheria, hufanyika katika msimu wa joto wakati wa mchana au alasiri (masaa 12-16). Mvuke wa maji katika mtiririko wa juu wa hewa joto hupunguka kwa urefu, wakati joto nyingi hutengenezwa na mikondo ya hewa ya juu huwashwa. Ikilinganishwa na hewa inayozunguka, hewa inayoinuka ni ya joto, huongeza sauti hadi inageuka kuwa radi. Mawingu makubwa ya ngurumo yana fuwele za barafu na matone ya maji. Kama matokeo ya kusagwa kwao na msuguano wao kwa wao na kwa hewa, mashtaka mazuri na hasi hutengenezwa, chini ya ushawishi wa uwanja wenye nguvu wa umeme (nguvu ya uwanja wa umeme inaweza kufikia 100,000 V / m). Na tofauti kati ya uwezo kati ya sehemu za wingu, mawingu au wingu na ardhi hufikia ukubwa mkubwa. Wakati kiwango muhimu cha hewa ya umeme kinafikia, upepo kama wa angani wa hewa hufanyika - kutokwa kwa umeme kwa umeme.

Mvua ya ngurumo ya mbele hutokea wakati umati wa hewa baridi hupenya katika eneo linalotawaliwa na hali ya hewa ya joto. Hewa baridi huondoa hewa ya joto, wakati wa mwisho huinuka hadi urefu wa kilomita 5-7. Tabaka za joto za hewa huvamia ndani ya vortices ya mwelekeo anuwai, squall huundwa, msuguano mkali kati ya tabaka za hewa, ambayo inachangia mkusanyiko wa mashtaka ya umeme. Urefu wa radi ya mbele inaweza kufikia kilomita 100. Tofauti na ngurumo za mitaa, baada ya ngurumo za mbele mara nyingi huwa baridi. Mvua ya usiku inahusishwa na baridi ya dunia wakati wa usiku na uundaji wa mikondo yenye nguvu ya hewa inayoinuka. Mvua ya mvua katika milima inaelezewa na tofauti katika mionzi ya jua ambayo mteremko wa kusini na kaskazini wa milima hufunuliwa. Ngurumo za usiku na mlima ni za muda mfupi na za muda mfupi.

Shughuli ya radi katika maeneo tofauti ya sayari yetu ni tofauti. Vituo vya ulimwengu vya dhoruba: kisiwa cha Java - 220, Afrika ya Ikweta - 150, Kusini mwa Mexico - 142, Panama - 132, Brazil ya Kati - siku 106 za mvua za ngurumo kwa mwaka. Urusi: Murmansk - 5, Arkhangelsk - 10, St Petersburg - 15, Moscow - siku 20 za ngurumo kwa mwaka.

Kwa aina, zipu imegawanywa katika mstari, lulu na mpira. Lulu na umeme wa mpira ni nadra sana.

Kutokwa kwa umeme kunakua katika elfu chache za sekunde; katika mikondo ya juu sana, hewa katika ukanda wa kituo cha umeme karibu mara moja huwaka hadi joto la 30,000-33,000 ° C. Kama matokeo, shinikizo linaongezeka sana, hewa inapanuka - wimbi la mshtuko linatokea, likifuatana na sauti mapigo - ngurumo. Kwa sababu ya ukweli kwamba kwenye vitu virefu vilivyoelekezwa nguvu ya uwanja wa umeme iliyoundwa na malipo ya umeme ya wingu ni ya juu sana, mwangaza unaonekana; kama matokeo, ionization ya hewa huanza, kutokwa kwa mwanga kunatokea na ndimi nyekundu za mwanga huonekana, wakati mwingine hupunguza na kurefusha tena. Usijaribu kuzima taa hizi kama wao hakuna kuwaka. Kwa nguvu kubwa ya uwanja wa umeme, boriti ya filaments inayowaka inaweza kuonekana - kutokwa kwa corona, ambayo inaambatana na kuzomewa. Umeme mkali pia unaweza kutokea mara kwa mara kwa kukosekana kwa radi. Sio bahati mbaya kwamba msemo huo uliibuka - "nje ya bluu."

Ufunguzi wa umeme wa mpira

umeme kutokwa mpira umeme

Kama kawaida, uchunguzi wa kimfumo wa umeme wa mpira ulianza na kukataa kuwapo kwao: mwanzoni mwa karne ya 19, uchunguzi wote uliotawanyika unaojulikana kwa wakati huo ulitambuliwa kama uwongo au, kwa kweli, udanganyifu wa macho.

Lakini tayari mnamo 1838, hakiki ya mtaalam wa nyota na mwanafizikia Dominique François Arago ilichapishwa katika Kitabu cha Mwaka cha Ofisi ya Ufaransa ya Longitografia ya Kijiografia. Baadaye, alikua mwanzilishi wa majaribio ya Fizeau na Foucault juu ya kupima kasi ya mwangaza, na pia kazi ambayo ilisababisha Le Verrier kugundua Neptune. Kulingana na maelezo ya wakati huo ya umeme wa mpira, Arago alifikia hitimisho kwamba mengi ya uchunguzi huu hauwezi kuzingatiwa kama udanganyifu. Zaidi ya miaka 137 ambayo imepita tangu kuchapishwa kwa ukaguzi wa Arago, akaunti mpya za mashuhuda na picha zimeonekana. Nadharia kadhaa ziliundwa, ubadhirifu, ujanja, zile zilizoelezea mali zinazojulikana za umeme wa mpira, na zile ambazo hazikuweza kukosoa ukosoaji wa kimsingi. Faraday, Kelvin, Arrhenius, wanafizikia wa Soviet Ya.I. Frenkel na P.L. Kapitsa, wataalam wengi mashuhuri wa dawa, na mwishowe, wataalam kutoka Tume ya Kitaifa ya Amerika ya Wanaanga na Anga ya NASA walijaribu kuchunguza na kuelezea jambo hili la kupendeza na la kutisha. Umeme wa mpira unaendelea kubaki kuwa siri hadi leo.

Asili ya umeme wa mpira

Ni ukweli gani wanasayansi wanapaswa kuungana na nadharia moja kuelezea asili ya umeme wa mpira? Je! Ni mapungufu gani ya uchunguzi kwenye mawazo yetu?

Mnamo 1966, NASA ilisambaza dodoso kwa watu elfu mbili, katika sehemu ya kwanza ambayo maswali mawili yaliulizwa: "Umeona umeme wa mpira?" na "Umeona mgomo mkali wa umeme katika eneo la karibu?" Majibu yalifanya iwezekane kulinganisha masafa ya kutazama umeme wa mpira na masafa ya kutazama umeme wa kawaida. Matokeo yalikuwa ya kushangaza: watu 409 kati ya elfu mbili waliona mgomo wa umeme uliokaribia, na umeme wa mpira ulikuwa chini mara mbili. Kulikuwa na hata mtu aliyebahatika ambaye alikutana na umeme wa mpira mara 8 - ushahidi mwingine wa moja kwa moja kwamba hii sio jambo la nadra kama vile inavyodhaniwa kawaida.

Uchambuzi wa sehemu ya pili ya dodoso ilithibitisha ukweli mwingi uliojulikana hapo awali: umeme wa mpira una kipenyo cha wastani cha cm 20; haina kung'aa sana; rangi mara nyingi ni nyekundu, machungwa, nyeupe. Kwa kufurahisha, hata wachunguzi ambao waliona umeme wa mpira karibu mara nyingi hawakuhisi mionzi yake ya joto, ingawa inawaka inapoguswa moja kwa moja.

Kuna umeme kama huo kutoka sekunde chache hadi dakika; inaweza kupenya ndani ya vyumba kupitia fursa ndogo, kisha kurudisha sura yake. Watazamaji wengi huripoti kwamba hutupa cheche na kuzunguka. Kawaida yeye hupunguka umbali mfupi kutoka ardhini, ingawa pia alikutana na mawingu. Wakati mwingine umeme wa mpira hupotea kimya kimya, lakini wakati mwingine hulipuka, na kusababisha uharibifu unaoonekana.

Umeme wa mpira hubeba nguvu nyingi. Katika fasihi, hata hivyo, makadirio ya makusudi yaliyopatikana kwa makusudi hupatikana, lakini hata takwimu halisi - joules 105 - kwa umeme na kipenyo cha cm 20 ni ya kushangaza sana. Ikiwa nishati kama hiyo ingetumika tu kwenye mionzi nyepesi, inaweza kuwaka kwa masaa mengi. Wanasayansi wengine wanaamini kuwa umeme unapokea nishati kila wakati kutoka nje. Kwa mfano, P.L. Kapitsa alipendekeza kuwa hufanyika wakati boriti yenye nguvu ya mawimbi ya redio ya decimeter inavyoingizwa, ambayo inaweza kutolewa wakati wa mvua ya ngurumo. Kwa kweli, kwa kuunda kundi lenye ionized, ambalo ni umeme wa mpira katika nadharia hii, uwepo wa wimbi lililosimama la mionzi ya umeme na nguvu kubwa sana ya uwanja katika antinodes ni muhimu. Katika mlipuko wa umeme wa mpira, nguvu ya kilowatts milioni inaweza kuendeleza, kwani mlipuko huu unaendelea haraka sana. Ni kweli kwamba mtu anajua jinsi ya kupanga milipuko yenye nguvu zaidi, lakini ikiwa tutalinganisha na vyanzo vya nishati "vimetulia", basi kulinganisha hakutakuwa katika neema yao.

Kwa nini umeme wa mpira unang'aa?

Wacha tukae juu ya kitendawili kingine cha umeme wa mpira: ikiwa joto lake ni la chini (katika nadharia ya nguzo, inaaminika kuwa joto la umeme ni karibu 1000 ° K), basi kwanini inang'aa? Inatokea kwamba hii inaweza kuelezewa.

Wakati wa mkusanyiko wa nguzo, joto iliyotolewa inasambazwa haraka kati ya molekuli baridi. Lakini wakati fulani joto la "ujazo" karibu na chembe zilizochimbwa zinaweza kuzidi joto la wastani la dutu la umeme kwa zaidi ya mara 10. "Kiasi" hiki huwaka kama gesi iliyowaka moto hadi digrii 10,000-15,000. Kwa kulinganisha kuna "matangazo ya moto" machache, kwa hivyo dutu ya umeme wa mpira hubaki wazi. Rangi ya umeme wa mpira haidhamiri tu na nguvu ya ganda la kusuluhisha na joto la "ujazo" wa moto, lakini pia na muundo wa kemikali wa dutu yake. Inajulikana kuwa ikiwa umeme wa mpira unaonekana wakati umeme wa laini unapiga waya za shaba, basi mara nyingi hu rangi ya hudhurungi au kijani - "rangi" za kawaida za ions za shaba. Malipo ya umeme ya mabaki yanaelezea mali kama hizo za kupendeza za umeme, kama vile uwezo wake wa kusonga dhidi ya upepo, kuvutiwa na vitu na kutundika juu ya maeneo ya juu.

Sababu ya umeme wa mpira

Ili kuelezea hali ya kutokea na mali ya umeme wa mpira, watafiti wamependekeza nadharia nyingi tofauti. Moja ya nadharia za kushangaza ni nadharia ya mgeni, ambayo inategemea dhana kwamba umeme wa mpira sio zaidi ya aina ya UFO. Kuna sababu ya dhana hii, kwani mashuhuda wengi wanadai kwamba umeme wa mpira ulikuwa kama kiumbe hai, mwenye akili. Mara nyingi, inaonekana kama mpira, ndiyo sababu katika siku za zamani iliitwa mpira wa moto. Walakini, hii sio wakati wote kesi: anuwai ya umeme wa mpira pia hufanyika. Inaweza kuwa sura ya uyoga, jellyfish, donut, tone, disc gorofa, ellipsoid. Rangi ya umeme mara nyingi huwa ya manjano, ya machungwa au nyekundu, mara chache huwa nyeupe, bluu, kijani kibichi, nyeusi. Kuonekana kwa umeme wa mpira haitegemei hali ya hewa. Wanaweza kutokea katika hali ya hewa tofauti na huru kabisa na laini za umeme. Mkutano na mtu au mnyama pia unaweza kufanywa kwa njia tofauti: mipira ya kushangaza inaweza kuelea kwa amani kwa mbali, au kushambulia kwa ghadhabu, na kusababisha kuchoma au hata kuua. Baada ya hapo, wanaweza kutoweka kimya au kulipuka kwa sauti kubwa. Ikumbukwe kwamba idadi ya waliouawa na kujeruhiwa kutoka kwa vitu vya moto ni takriban 9% ya jumla ya mashahidi. Ikiwa mtu amepigwa na umeme wa mpira, mara nyingi hakuna alama zilizoachwa mwilini, na mwili wa mtu aliyeuawa na umeme kwa sababu isiyoeleweka hauharibiki kwa muda mrefu. Kuhusiana na hali hii, nadharia ilionekana kuwa umeme ina uwezo wa kuathiri mwendo wa wakati wa kibinafsi wa kiumbe.

Iliyotumwa kwenye Allbest.ru

Nyaraka zinazofanana

Kutumia teknolojia za kisasa za kupiga risasi ili kupunguza kasi ya kupita kwa wakati, na kufanya visivyoonekana kuonekana. Kupitisha minara inayozaa umeme mkubwa ambao hupiga juu hadi kwenye mawingu. Kutumia kamera za kasi sana kuona maji yakitenda.

maelezo yaliyoongezwa mnamo 11/12/2012


Utafiti wa kiini cha biocenosis - seti ya mimea, wanyama, kuvu na vijidudu ambavyo kwa pamoja hukaa njama ya uso wa dunia. Tabia ya muundo wa spishi, muundo, uhusiano kati ya viumbe. Zoocenoses ya eneo la kutengwa la Chernobyl.

abstract, iliyoongezwa mnamo 11/10/2010


Dhana na umuhimu wa kibaolojia ya utando kwenye seli za mwili, kazi: muundo na kizuizi. Umuhimu wao katika mwingiliano kati ya seli. Desmosome kama moja ya aina ya mawasiliano ya seli, kuhakikisha mwingiliano wao na uhusiano thabiti na kila mmoja.

abstract, iliongezwa 06/03/2014


Thamani ya uwiano kati ya ishara za neva na urefu wa wimbi la tukio la nuru kwenye retina. Kubadilika kwa ishara na njia za kuona rangi. Ushirikiano na unganisho la usawa wa habari ya kuona. Mchakato wa kuchanganya sehemu za kuona kulia na kushoto.

abstract, iliongezwa 10/31/2009


Utafiti wa dhana za uwanja wa sumaku wa Dunia, ionization ya anga ya Dunia, aurora na mabadiliko katika uwezo wa umeme. Utafiti wa Chizhevsky (mwanzilishi wa heliobiolojia) ya ushawishi wa shughuli za jua kwenye mienendo ya magonjwa ya moyo na mishipa.

abstract, iliongezwa tarehe 09/30/2010


Jifunze tofauti za mwili kati ya galaxi za ond, elliptical na zisizo za kawaida. Kuzingatia yaliyomo kwenye sheria ya Hubble. Maelezo ya mageuzi ya sayansi kama mpito kati ya picha za kisayansi za ulimwengu. Tabia za nadharia kuu za asili ya walio hai.

test, iliongezwa 03/28/2010


Haidrosphere kama ganda la maji lisilokoma la Dunia, iliyoko kati ya anga na ukoko wa ardhi thabiti na inayowakilisha jumla ya bahari, bahari na maji ya uso wa ardhi. Dhana ya anga, asili yake na jukumu, muundo na yaliyomo.

maelezo yaliyoongezwa mnamo 10/13/2011


Utafiti wa utaratibu wa tukio na awamu kuu za uwezekano wa hatua. Sheria za kuwasha na msisimko. Kuenea kwa uwezo wa kitendo pamoja na nyuzi ya neva. Tabia ya jukumu la uwezo wa ndani. Uhamisho wa ishara kati ya seli za neva.

test, iliongezwa 03/22/2014


Usambazaji wa usawa wa majukumu kati ya hemispheres za ubongo zilizo na ulinganifu. Aina za mwingiliano kati ya hemispheres. Tabia za usambazaji wa kazi za akili kati ya hemispheres za kushoto na kulia. Utaratibu wa usindikaji wa habari.

uwasilishaji umeongezwa mnamo 09/15/2017


Utafiti wa vifaa vya mfumo wa neva wa binadamu na ubongo. Tabia ya kanuni ya upitishaji wa msukumo wa umeme kati ya neurons. Utafiti wa njia za ujenzi, vitendo na maeneo makuu ya matumizi ya mitandao ya kibaolojia na bandia ya neva.

Umeme ni cheche kubwa ya umeme. Inashangaza majengo, husababisha moto, hugawanya miti mikubwa, na inaathiri watu. Mvua zaidi ya 2000 zinaangaza umeme kila wakati wa wakati katika sehemu tofauti za Dunia. Kila sekunde karibu umeme 50 hupiga uso wa dunia, na kwa wastani, kila kilomita ya mraba yake hupiga mara sita kwa mwaka.

Umeme ni kutokwa kwa cheche kubwa ya umeme katika anga ambayo kawaida hufanyika wakati wa mvua ya ngurumo, inayoonyeshwa na mwangaza mkali wa mwanga na radi inayoambatana. Umeme pia umerekodiwa kwenye Zuhura, Jupita, Saturn na Uranus. Sasa katika kutokwa kwa umeme hufikia amperes elfu 10-20, kwa hivyo ni watu wachache wanaoweza kuishi baada ya kupigwa na umeme.

Uso wa ulimwengu ni umeme zaidi kuliko hewa. Walakini, conductivity ya hewa huongezeka na urefu. Hewa kawaida huchajiwa vyema na dunia hasi. Matone ya maji kwenye radi ya radi huchajiwa kwa kunyonya chembe ndogo ndogo zilizochajiwa angani. Kushuka kutoka kwa wingu kuna malipo hasi juu na malipo mazuri chini. kushuka kwa matone hunyonya chembe zilizochajiwa vibaya na kupata malipo hasi. Katika mchakato wa kuzunguka kwenye wingu, matone ya maji hunyunyizwa, na splashes ndogo ikiruka na malipo hasi, na kubwa na malipo mazuri. Jambo hilo hilo hufanyika na fuwele za barafu juu ya wingu. Wakati zinagawanyika, chembe ndogo za barafu hupata malipo mazuri na huchukuliwa kwenda sehemu ya juu ya wingu kwa kupaa kwa mikondo, wakati chembe kubwa zenye malipo mabaya hushuka chini ya wingu. Kama matokeo ya kutenganishwa kwa mashtaka katika radi na katika nafasi inayozunguka, uwanja wa umeme huundwa. Pamoja na mkusanyiko wa tozo kubwa kwa sauti ya radi, machafu (umeme) huibuka kati ya sehemu za wingu au kati ya wingu na uso wa dunia. Mgomo wa umeme ni tofauti kwa muonekano. Umeme wa matawi unaozingatiwa kawaida, wakati mwingine umeme wa mpira, nk.

Umeme ni wa kupendeza sio tu kama aina ya hali ya asili. Inafanya uwezekano wa kutazama kutokwa kwa umeme katikati ya gesi kwa voltage ya volts milioni mia kadhaa na umbali kati ya elektroni za kilomita kadhaa.

Mnamo 1750 B. Franklin alialika Jumuiya ya Royal ya London kufanya majaribio ya chuma, iliyowekwa juu ya msingi wa kuhami na kuwekwa kwenye mnara mrefu. Alitarajia kuwa wakati ngurumo ya radi ikikaribia mnara, malipo ya ishara iliyo kinyume yangezingatia mwisho wa juu wa baa ya hapo awali, na malipo ya ishara ile ile kama chini ya wingu mwisho wa chini. Ikiwa nguvu ya uwanja wa umeme wakati wa kutokwa na umeme huongezeka kwa kutosha, malipo kutoka ncha ya juu ya fimbo yatatoka kwa hewa, na fimbo itapata malipo ya ishara sawa na msingi wa wingu.

Jaribio lililopendekezwa na Franklin halikufanywa England, lakini lilifanywa mnamo 1752 huko Marly karibu na Paris na mwanafizikia wa Ufaransa Jean d'Alembert.Alitumia fimbo ya chuma urefu wa mita 12 kuingizwa kwenye chupa ya glasi (ambayo ilitumika kama kiziba msaidizi wake aliripoti kwamba wakati radi ya radi ilikuwa juu ya kuongezeka, cheche zilitengenezwa wakati waya iliyowekwa chini ililetwa juu yake.

Franklin mwenyewe, bila kujua juu ya jaribio lililofanikiwa lililotekelezwa Ufaransa, mnamo Juni mwaka huo huo, alifanya jaribio lake maarufu na kite na aliona cheche za umeme mwishoni mwa waya iliyofungwa kwake. Mwaka uliofuata, kwa kusoma mashtaka yaliyokusanywa kutoka kwa fimbo, Franklin aligundua kuwa besi za radi kwa kawaida zilishtakiwa vibaya.

Uchunguzi wa kina zaidi wa umeme uliwezekana mwishoni mwa karne ya 19. kwa sababu ya uboreshaji wa njia za kupiga picha, haswa baada ya uvumbuzi wa vifaa na lensi zinazozunguka, ambayo ilifanya iwezekane kurekodi michakato inayoendelea haraka. Kamera kama hiyo ilitumika sana katika utafiti wa kutokwa kwa cheche. Ilibainika kuwa kuna aina kadhaa za umeme, na laini ya kawaida, gorofa (intracloud) na mpira (kutokwa na hewa).

Umeme wa laini una urefu wa kilomita 2-4 na ina nguvu kubwa ya sasa. Inatengenezwa wakati nguvu ya uwanja wa umeme inafikia thamani muhimu na mchakato wa ionization hufanyika. Mwisho huo huundwa na elektroni za bure, ambazo ziko hewani kila wakati. Chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme, elektroni hupata mwendo wa kasi na njiani kwenda Duniani, ikigongana na atomi za hewa, hugawanyika na kuionesha. Ionization hufanyika katika kituo nyembamba ambacho kinakuwa cha kusonga. Hewa ina joto. Kupitia njia ya hewa yenye joto, malipo kutoka kwa wingu hutiririka hadi kwenye uso wa dunia kwa kasi ya zaidi ya kilomita 150 / h. Hii ni hatua ya kwanza ya mchakato. Wakati malipo yatafika kwenye uso wa Dunia kati ya wingu na dunia, kituo cha kuendeshea hutengenezwa kwa njia ambayo mashtaka huelekeana: mashtaka mazuri kutoka kwa uso wa Dunia na mashtaka mabaya yaliyokusanywa katika wingu. Umeme wa laini unaambatana na sauti kali - radi, kukumbusha mlipuko. Sauti inaonekana kama matokeo ya kupokanzwa haraka na upanuzi wa hewa kwenye kituo, na kisha baridi sawa na kukandamiza.

Umeme tambarare hufanyika ndani ya radi na inaonekana kama miangaza ya taa iliyoenezwa.

Umeme wa mpira unajumuisha umati wa nuru katika umbo la mpira, kidogo kidogo kuliko mpira wa mpira unaosonga kwa kasi ndogo kuelekea mwelekeo wa upepo. Wao hupasuka kwa kishindo kikubwa au hupotea bila kuwa na maelezo yoyote. Umeme wa mpira unaonekana baada ya umeme wa laini. Mara nyingi huingia ndani ya majengo kupitia milango na windows wazi. Asili ya umeme wa mpira bado haijafahamika.Utoaji wa umeme wa umeme, kuanzia radi, mara nyingi huelekezwa kwa usawa na haufikii uso wa dunia.

Ili kulinda dhidi ya umeme, viboko vya umeme huundwa, kwa msaada ambao malipo ya umeme huongozwa ardhini kando ya njia salama iliyoandaliwa.

Mgomo wa umeme kawaida huwa na viboko vitatu au zaidi vya mara kwa mara - misukumo inayofuata njia ile ile. Vipindi kati ya msukumo mfululizo ni mfupi sana, kutoka 1/100 hadi 1/10 s (hii ni kwa sababu ya kuangaza kwa umeme). Kwa ujumla, flash hudumu kwa sekunde moja au chini. Mchakato wa kawaida wa ukuzaji wa umeme unaweza kuelezewa kama ifuatavyo. Kwanza, kiongozi dhaifu wa mwangaza hutoka kutoka juu kwenda kwenye uso wa dunia. Anapoufikia, kutokwa na mwangaza mkali, au kuu, hutoka kutoka ardhini kwenda juu kupitia kituo kilichowekwa na kiongozi.

Utekelezaji wa kiongozi, kama sheria, huenda kwa njia ya zigzag. Kasi yake ya uenezi ni kati ya kilomita mia moja hadi mia kadhaa kwa sekunde. Kwa njia yake, inaangazia molekuli za hewa, ikitengeneza kituo na kuongezeka kwa hali ya juu, ambayo kutokwa kwa nyuma kunakwenda juu kwa kasi takriban mara mia moja kuliko ile ya kutokwa kwa kiongozi. Ni ngumu kuamua saizi ya kituo, hata hivyo, kipenyo cha kutokwa kwa kiongozi kinakadiriwa kuwa 1-10 m, na kipenyo cha kutokwa kwa nyuma, kwa sentimita kadhaa.

Mgomo wa umeme hufanya usumbufu wa redio kwa kutoa mawimbi ya redio anuwai - kutoka 30 kHz hadi masafa ya chini sana. Mawimbi mengi ya redio labda yako katika kiwango cha 5 hadi 10 kHz. Uingiliano kama huo wa redio ya chini-chini "umejilimbikizia" katika nafasi kati ya mpaka wa chini wa ulimwengu na uso wa dunia na inaweza kuenea kwa umbali wa maelfu ya kilomita kutoka chanzo.

Umeme: mtoaji wa uhai na injini ya mageuzi. Mnamo 1953, wataalam wa bioksiolojia S. Miller na G. Urey walionyesha kuwa moja ya "ujenzi wa ujenzi" wa maisha - asidi ya amino inaweza kupatikana kwa kupitisha kutokwa kwa umeme kupitia maji, ambayo gesi za anga la "ulimwengu" ni kufutwa (methane, amonia na hidrojeni). Baada ya miaka 50, watafiti wengine walirudia majaribio haya na kupata matokeo sawa. Kwa hivyo, nadharia ya kisayansi ya asili ya uhai Duniani inapeana jukumu la msingi kwa mgomo wa umeme. Wakati mapigo mafupi ya sasa yanapitishwa kupitia bakteria, pores huonekana kwenye bahasha yao (utando) ambayo vipande vya DNA vya bakteria vingine vinaweza kupita ndani, na kusababisha moja ya mifumo ya mabadiliko.

Unawezaje kujikinga na umeme na ndege ya maji na laser. Hivi karibuni, njia mpya kimsingi ya kushughulikia umeme imependekezwa. Fimbo ya umeme itaundwa kutoka ... mkondo wa kioevu, ambao utafutwa kutoka ardhini moja kwa moja hadi kwenye radi. Maji ya umeme ni suluhisho la chumvi ambayo polima za kioevu huongezwa: chumvi imeundwa ili kuongeza upitishaji wa umeme, na polima huzuia ndege kutoka "kuvunja" ndani ya matone ya mtu binafsi. Kipenyo cha ndege hiyo kitakuwa karibu sentimita, na urefu wa juu ni mita 300. Wakati fimbo ya umeme ya kioevu imekamilika, itakuwa na vifaa vya michezo na uwanja wa michezo, ambapo chemchemi itawasha kiatomati wakati nguvu ya uwanja wa umeme inakuwa ya kutosha na uwezekano wa mgomo wa umeme upeo. Mtiririko wa kioevu kutoka kwa radi ya radi utamaliza malipo, na kufanya umeme kuwa salama kwa wengine. Ulinzi kama huo dhidi ya kutokwa na umeme unaweza kufanywa kwa msaada wa laser, ambayo boriti ambayo, ikionesha hewa, itaunda kituo cha kutokwa kwa umeme mbali na umati wa watu.

Je! Umeme unaweza kutupotosha? Ndio, ikiwa unatumia dira. Katika riwaya inayojulikana ya G. Melville, "Moby Dick," kesi kama hiyo inaelezewa wakati kutokwa kwa umeme, ambayo iliunda uwanja wenye nguvu wa sumaku, iliifanya tena sindano ya dira. Walakini, nahodha wa meli hiyo alichukua sindano ya kushona, akaigonga ili kuipatia nguvu, na kuiweka mahali pa sindano ya dira iliyoharibiwa.

Je! Unaweza kupigwa na umeme ndani ya nyumba au ndege? Kwa bahati mbaya ndio! Umeme wa umeme unaweza kuingia nyumbani kupitia waya kutoka kwa nguzo iliyo karibu. Kwa hivyo, ikiwa kuna radi, jaribu kutumia simu ya kawaida. Inaaminika kuwa kuzungumza kwenye simu ya rununu au simu ya rununu ni salama zaidi. Wakati wa ngurumo ya radi, haifai kugusa inapokanzwa na mabomba ya bomba yanayounganisha nyumba na ardhi. Kwa sababu hiyo hiyo, wataalam wanashauri kuzima vifaa vyote vya umeme, pamoja na kompyuta na runinga, wakati wa mvua ya ngurumo.

Kwa habari ya ndege, kwa ujumla, wanajaribu kuruka karibu na maeneo yenye shughuli za dhoruba. Na bado, kwa wastani, mara moja kwa mwaka, umeme hupiga moja ya ndege. Sasa yake haiwezi kugonga abiria, inapita chini ya uso wa ndege, lakini ina uwezo wa kulemaza mawasiliano ya redio, vifaa vya urambazaji na umeme.

Watu wengi wanaogopa hali mbaya ya asili - ngurumo za mvua. Hii kawaida hufanyika wakati jua limefunikwa na mawingu meusi, kuna radi kali na inanyesha sana.

Kwa kweli, unapaswa kuogopa umeme, kwa sababu inaweza hata kuua au kuwa. Hii imekuwa ikijulikana kwa muda mrefu, kwa hivyo, njia anuwai za kinga dhidi ya umeme na radi zimetengenezwa (kwa mfano, nguzo za chuma).

Je! Ni nini kinachotokea huko juu na radi hutoka wapi? Na umeme huibukaje?

Mawingu ya radi

Kawaida kubwa. Wanafikia kilomita kadhaa kwa urefu. Kwa kuibua, huwezi kuona jinsi kila kitu kinachemsha na kuchemsha ndani ya mawingu haya ya kulipuka. Hewa hii, pamoja na matone ya maji, huenda kwa kasi kubwa kutoka chini hadi juu na kinyume chake.

Sehemu ya juu kabisa ya mawingu haya kwa hali ya joto hufikia digrii -40, na matone ya maji yanayodondokea katika sehemu hii ya wingu kufungia.

Kuhusu asili ya radi

Kabla hatujajua wapi radi na umeme vinatoka, jinsi inavyotokea, wacha tueleze kwa kifupi jinsi radi za radi zinaundwa.

Zaidi ya matukio haya hayatokei juu ya uso wa maji wa sayari, lakini juu ya mabara. Kwa kuongezea, mawingu ya ngurumo hutengeneza kwa nguvu juu ya mabara ya latitudo ya kitropiki, ambapo hewa karibu na uso wa dunia (tofauti na hewa iliyo juu ya uso wa maji) hupasha moto sana na huinuka haraka kwenda juu.

Kawaida, kwenye mteremko wa urefu tofauti, hewa inayofanana moto hutengenezwa, ambayo huvuta hewa yenye unyevu kutoka maeneo makubwa ya uso wa dunia na kuinua.

Kwa hivyo, kile kinachoitwa mawingu ya cumulus hutengenezwa, na kugeuka kuwa radi, zilizoelezewa hapo juu.

Sasa hebu tufafanue umeme ni nini, unatoka wapi?

Umeme na radi

Kutoka kwa matone hayo yaliyogandishwa sana, vipande vya barafu vinaundwa, ambavyo pia hutembea kwenye mawingu kwa kasi kubwa, kugongana, kuanguka na kuchajiwa umeme. Vipande hivyo vya barafu ambavyo ni vyepesi na vidogo hubaki juu, na vile vilivyo kubwa zaidi huyeyuka, kwenda chini, tena kugeuka kuwa matone ya maji.

Kwa hivyo, mashtaka mawili ya umeme huibuka kwenye radi. Hasi hapo juu, chanya chini. Wakati mashtaka tofauti yanakutana, moja yenye nguvu huibuka na umeme hutokea. Inakotokea, ikawa wazi. Je! Ni nini kitatokea baadaye? Umeme wa umeme huwaka mara moja na kupanua hewa inayoizunguka. Mwisho huwaka sana hivi kwamba athari ya mlipuko hufanyika. Hii ndio radi inayotisha uhai wote duniani.

Inageuka kuwa haya yote ni udhihirisho. Halafu swali linalofuata linaibuka juu ya wapi mwisho huo unatoka, na kwa idadi kubwa sana. Na inaenda wapi?

Mazingira

Umeme ni nini, unatoka wapi, waligundua. Sasa kidogo juu ya michakato inayohifadhi malipo ya Dunia.

Wanasayansi wamegundua kuwa malipo ya Dunia kwa ujumla ni ndogo na ni coulombs 500,000 tu (kama betri 2 za gari). Halafu malipo hasi ambayo huchukuliwa na umeme karibu na uso wa Dunia hupotea wapi?

Kawaida, katika hali ya hewa wazi, Dunia hutolewa polepole (mkondo dhaifu hupita kila wakati kati ya ionosphere na uso wa Dunia kupitia anga nzima). Ingawa hewa inachukuliwa kama kizio, ina sehemu ndogo ya ioni, ambayo inaruhusu sasa kuwapo kwa ujazo wa anga nzima. Kwa sababu ya hii, japo polepole, lakini malipo hasi huhamishwa kutoka kwa uso wa dunia kwenda urefu. Kwa hivyo, ujazo wa malipo ya jumla ya Dunia daima hubadilika.

Leo, maoni yaliyoenea zaidi ni kwamba umeme wa mpira ni aina maalum ya malipo ya umbo la mpira, ambayo yamekuwepo kwa muda mrefu na huenda kwa njia isiyotabirika.

Leo hakuna nadharia ya umoja ya kutokea kwa jambo hili. Kuna dhana nyingi, lakini hadi sasa hakuna aliyepokea kutambuliwa kati ya wanasayansi.

Kawaida, kama vile mashuhuda wanavyoshuhudia, hufanyika katika mvua ya ngurumo au katika dhoruba. Lakini pia kuna visa vya kutokea kwake katika hali ya hewa ya jua. Mara nyingi hutengenezwa na umeme wa kawaida, wakati mwingine huonekana na kushuka kutoka mawinguni, na mara chache huonekana bila kutarajia angani au hata inaweza kutoka kwa kitu fulani (nguzo, mti).

Ukweli wa kupendeza

Je! Ngurumo na umeme hutoka wapi, tuligundua. Sasa kidogo juu ya ukweli wa kushangaza kuhusu hali ya asili iliyoelezewa hapo juu.

1. Kila mwaka Dunia hupata miali ya umeme takriban milioni 25.

2. Umeme una urefu wa wastani wa takriban km 2.5. Kuna pia kutokwa kwa urefu wa kilomita 20 katika anga.

3. Kuna imani kwamba umeme hauwezi kupiga mara mbili katika sehemu moja. Kwa kweli, hii sivyo ilivyo. Matokeo ya uchambuzi (kwenye ramani ya kijiografia) ya maeneo ya milipuko ya umeme kwa miaka kadhaa iliyopita inaonyesha kuwa umeme unaweza kupiga mahali hapo mara kadhaa.

Kwa hivyo tuligundua umeme ni nini, unatoka wapi.

Mvua huundwa kama matokeo ya hali ngumu zaidi ya anga ya kiwango cha sayari.

Karibu mia 50 ya umeme hutokea kwenye sayari ya Dunia kila sekunde.

Umeme ni kutokwa kwa umeme kwa nguvu. Inatokea wakati mawingu au dunia inatiwa umeme sana. Kwa hivyo, mgomo wa umeme unaweza kutokea ndani ya wingu, au kati ya mawingu yaliyo karibu ya umeme, au kati ya wingu la umeme na ardhi. Mgomo wa umeme unatanguliwa na tofauti ya uwezo wa umeme kati ya mawingu ya karibu au kati ya wingu na ardhi.

Umeme, ambayo ni, malezi ya nguvu za mvuto wa hali ya umeme, inajulikana kwa kila mtu kutoka kwa uzoefu wa kila siku.

Ni nini kinachosababisha mawingu umeme? Baada ya yote, hawasugukiana, kama ilivyo kwa malezi ya malipo ya umeme kwenye nywele na kwenye sega.

Radi ya radi ni kiasi kikubwa cha mvuke, sehemu ambayo imegandishwa kwa njia ya matone madogo au vipande vya barafu. Juu ya radi inaweza kuwa kwenye urefu wa kilomita 6-7, na chini inaweza kutundika juu ya ardhi kwa urefu wa kilomita 0.5-1. Juu ya kilomita 3-4, mawingu yanajumuisha vipande vya barafu la saizi tofauti, kwani hali ya joto huwa chini ya sifuri. Vipande hivi vya barafu viko katika mwendo wa kila wakati unaosababishwa na mikondo inayoinuka ya hewa ya joto kutoka kwenye uso mkali wa dunia. Vipande vidogo vya barafu ni rahisi kuliko kubwa kubebwa na mikondo ya hewa inayopanda. Kwa hivyo, "nimble" barafu ndogo huelea, ikihamia sehemu ya juu ya wingu, wakati wote hugongana na kubwa. Kila mgongano kama huo unasababisha umeme. Katika kesi hii, barafu kubwa hushtakiwa vibaya, na ndogo - vyema. Baada ya muda, vipande vidogo vya barafu vinaonekana vyema kwenye sehemu ya juu ya wingu, na huchajiwa vibaya kubwa - chini. Kwa maneno mengine, sehemu ya juu ya radi inashtakiwa vyema na hasi ya chini.

Shamba la umeme la wingu lina nguvu kubwa - karibu milioni V / m. Wakati maeneo makubwa yanayoshtakiwa kwa usawa yanakaribia ya kutosha kwa kila mmoja, elektroni zingine na ioni, zinazoendesha kati yao, huunda kituo cha mwangaza cha plasma kupitia ambayo chembe zingine zilizochajiwa hukimbilia nyuma yao. Hivi ndivyo kutokwa kwa umeme kunavyotokea.

Wakati wa utokaji huu, nishati kubwa hutolewa - hadi bilioni J. Joto la kituo hufikia 10,000 K, ambayo hutoa mwangaza mkali ambao tunaona wakati wa kutokwa kwa umeme. Mawingu hutoka kila wakati kupitia njia hizi, na tunaona udhihirisho wa nje wa hali hizi za anga kwa njia ya umeme.

Kituo cha incandescent kinapanuka sana na husababisha wimbi la mshtuko linaloonekana kama radi.

Sisi wenyewe tunaweza kuiga umeme, ingawa ni ndogo. Jaribio linapaswa kufanywa katika chumba cha giza, vinginevyo hakuna kitu kitaonekana. Tunahitaji baluni mbili zenye mviringo. Tunawashawishi na tunawafunga. Kisha, kuhakikisha kuwa hawagusi, paka kwa kitambaa cha sufu kwa wakati mmoja. Hewa inayowajaza ni umeme. Ikiwa mipira imekusanywa pamoja, ikiacha pengo la chini kati yao, basi cheche zitaanza kuruka kutoka kwa mmoja hadi mwingine kupitia safu nyembamba ya hewa, na kuunda mwangaza. Wakati huo huo, tutasikia kelele dhaifu - nakala ndogo ya radi katika radi.

Kila mtu ambaye aliona umeme aligundua kuwa haikuwa laini inayong'aa mkali, lakini mstari uliovunjika. Kwa hivyo, mchakato wa uundaji wa idhaa inayofaa kwa kutokwa kwa umeme inaitwa "kiongozi wa hatua". Kila moja ya "hatua" hizi ni mahali ambapo elektroni ziliharakisha hadi mwendo wa nuru karibu zilisimama kwa sababu ya kugongana na molekuli za hewa na kubadilisha mwelekeo wa harakati.

Kwa hivyo, umeme ni kuvunjika kwa capacitor, ambayo dielectri ni hewa, na sahani ni mawingu na dunia. Uwezo wa capacitor kama hiyo ni mdogo - karibu 0.15 μF, lakini akiba ya nishati ni kubwa sana, kwani voltage inafikia volts bilioni.

Umeme mmoja kawaida huwa na kutokwa kadhaa, ambayo kila moja hudumu tu makumi ya milioni ya sekunde.

Umeme mara nyingi hufanyika katika mawingu ya cumulonimbus. Umeme pia hutokea katika milipuko ya volkano, vimbunga na dhoruba za vumbi.

Kuna aina kadhaa za umeme katika sura na mwelekeo wa kutokwa. Utoaji unaweza kutokea:

• kati ya radi na ardhi,
• kati ya mawingu mawili
• ndani ya wingu,
• acha wingu angani wazi.

Mawingu yalitanua mabawa yao na kulifunga jua kutoka kwetu ...

Kwa nini wakati mwingine tunasikia ngurumo na kuona umeme wakati wa mvua? Je, milipuko hii inatoka wapi? Sasa tutakuambia juu ya hii kwa undani.

Umeme ni nini?

Umeme ni nini? Hili ni jambo la kushangaza na la kushangaza sana la asili. Karibu kila wakati hufanyika wakati wa mvua ya ngurumo. Mtu anashangaa, mtu anaogopa. Washairi wanaandika juu ya umeme, wanasayansi huchunguza jambo hili. Lakini mengi yalibaki bila kutatuliwa.

Jambo moja ni hakika - ni cheche kubwa. Kama balbu za taa zililipuka! Urefu wake ni mkubwa - kilomita mia kadhaa! Na yuko mbali sana na sisi. Ndio sababu kwanza tunaiona, na kisha tu tunasikia. Ngurumo ni "sauti" ya umeme. Baada ya yote, nuru hutufikia haraka kuliko sauti.

Na pia kuna umeme kwenye sayari zingine. Kwa mfano, kwenye Mars au Zuhura. Radi ya kawaida huchukua sekunde tu ya kugawanyika. Wakati huo huo, ina aina kadhaa. Umeme huonekana wakati mwingine bila kutarajia.

Umeme hutengenezaje?

Umeme kawaida huzaliwa katika radi, juu juu ya ardhi. Ngurumo huonekana wakati hewa inapoanza kupata joto kali. Hii ndio sababu kuna mvua kubwa ya ngurumo baada ya joto kali. Mabilioni ya chembe zilizochajiwa kwa kweli huhamia mahali inapoanzia. Na wakati ziko nyingi sana, zinaibuka. Hapa ndipo umeme unatoka - kutoka kwa radi. Anaweza kupiga chini. Dunia inamvutia. Lakini inaweza kupasuka katika wingu lenyewe. Yote inategemea ni aina gani ya umeme.

Je! Ni aina gani za umeme?

Kuna aina tofauti za umeme. Na unahitaji kujua kuhusu hilo. Hii sio tu "Ribbon" angani. Hizi "ribbons" zote ni tofauti kutoka kwa kila mmoja.

Umeme daima ni mgomo, daima ni kutokwa kati ya kitu. Kuna zaidi ya kumi! Hadi sasa, tutataja tu za msingi zaidi, tukiunganisha picha za umeme kwao:

• Kati ya radi na ardhi. Hizi ni "ribboni" zile zile ambazo tumezoea.

Kati ya mti mrefu na wingu. "Ribbon" sawa, lakini pigo linaelekezwa kwa mwelekeo mwingine.

Zipu ya Ribbon - wakati sio "Ribbon" moja, lakini kadhaa kwa sambamba.

• Kati ya wingu na wingu, au "cheza nje" katika wingu moja. Aina hii ya umeme mara nyingi huonekana wakati wa mvua za ngurumo. Unahitaji tu kuwa mwangalifu.

• Pia kuna mgomo wa umeme usawa ambao haugusi ardhi hata kidogo. Wamejaliwa nguvu kubwa na wanachukuliwa kuwa hatari zaidi.

• Na kila mtu amesikia juu ya umeme wa mpira! Ni wachache tu waliowaona. Kuna hata watu wachache ambao wangependa kuwaona. Na pia kuna watu ambao hawaamini uwepo wao. Lakini fireballs zipo! Ni ngumu kupiga picha ya umeme kama huo. Inalipuka haraka, ingawa inaweza "kutembea", lakini mtu karibu nayo ni bora kutohamia - ni hatari. Kwa hivyo sio juu ya kamera hapa.

• Aina ya umeme na jina zuri sana - "Taa za St Elmo". Lakini hii sio umeme kweli. Huu ndio mwanga ambao huonekana mwishoni mwa mvua ya ngurumo kwenye majengo ya gabled, taa za taa, miti ya meli. Pia cheche, sio tu kufifia na sio hatari. Taa za Saint Elmo ni nzuri sana.

• Radi ya volkano hufanyika wakati wa mlipuko wa volkano. Volkano yenyewe tayari ina malipo. Hii labda ndio sababu ya umeme.

• Umeme wa Sprite ni kitu ambacho huwezi kuona kutoka Duniani. Zinaonekana juu ya mawingu na hadi sasa ni watu wachache wanaozisoma. Bolts hizi zinaonekana kama jellyfish.

• Umeme wenye doti haujasomwa. Ni nadra sana kuiona. Kwa kuibua, inaonekana kweli kama laini ya doti - kana kwamba Ribbon ya umeme inayeyuka.

Hizi ni tofauti za umeme. Kuna sheria moja tu kwao - kutokwa kwa umeme.

Hitimisho.

Hata katika nyakati za zamani, umeme ulizingatiwa kama ishara na ghadhabu ya Miungu. Alikuwa siri kabla na bado ni hivyo sasa. Haijalishi jinsi wanavyooza ndani ya atomi ndogo na molekuli! Na kila wakati ni nzuri sana!