800x6001024x768Auto Width
Главная

Грозовые разряды и загадка шаровой молнии

Шаровая молния в предшествующие века

Свойства грозовой молнии

Существует ли в действительности шаровая молния?

Наблюдения шаровой молнии

Фотографии шаровой молнии

Характерные черты шаровой молнии

Теоретические и экспериментальные исследования

Современное состояние проблемы шаровой молнии

Плазменные теории и плазменные сгустки

Колебания происходили на частотах от 82 до 260 кГц, а скорость примерно соответствовала формуле , где Те — температура электронов, mi — масса иона. Эксперимент проводился с различными газами: кислородом, азотом, водородом, неоном, парами ртути.

Образование светящихся сгустков плазмы при разрядах переменного тока уже давно привлекало к себе внимание. Такая высокотемпературная плазма исследуется обычно для газов, находящихся в стеклянных камерах при пониженном давлении, причем разряд возникает в поле индукционной катушки или между электродами без гальванической связи с источниками тока, отчего его называют безэлектродным разрядом. В этих образованиях с низкой концентрацией заряженных частиц внешнее поле может управлять движением электронов, вызывать ионизацию за счет их столкновений с молекулами газа и генерировать тем самым плазму. Этот процесс происходит при самых разных частотах (скажем, от 50 до 108 Гц. Сообщались качественные характеристики этих разрядов, полученных при мощностях от 10-2 до 10-3 Вт/см3 и при давлениях до атмосферного. Были получены холодные разряды с микроамперными токами и разряды типа дуги при токах в сотни ампер и мощностях порядка сотен киловатт. Цвет разрядов в атмосферных газах при частотах порядка мегагерц изменяется с изменением давления от розовато-красного при нескольких мм рт. ст. и желто-белого при 10 мм рт. ст. до огненно-оранжевого при нескольких см рт. ст. При частоте 62 МГц цвет изменялся от розово-красного при 5 мм рт. ст. до лилового или красно-бурого, зеленого и, наконец, оранжево-белого при давлении более 400 мм рт. ст. Эти разряды изучались для выяснения характера тока в области свечения, а не для изучения состава, энергии и распределения заряженных частиц, что могло бы представить интерес с точки зрения физики плазмы.

Разряды в полях с частотами порядка мегагерц использовались как источники в плазменных горелках. Индукционная катушка, окружающая подводящую газ трубку, создает плазменный факел, устойчиво горящий и при атмосферном давлении. В плазменных горелках достигается температура до 19 000 К при мощности 3,1 кВт.

Рис. 24 Сверхзвуковая вращающаяся дуга

1 — анод, 2 — светящийся диск, 3 — катод, 4 — слюдяной цилиндр

В цилиндрической установке, показанной на рис. 24, был получен при низком давлении светящийся быстро вращающийся голубой диск. Разряд образовался в электрическом поле 100 В/см при давлении 0,5 мм рт. ст., вращение создавалось за счет действия магнитного поля 6000 Гс, направленного по оси цилиндра. Скорость вращения составляла 17 000 об/с. Скорости газа 1,3—2 105 см/с измерялись с помощью введения в поток газа с характерным свечением и измерения силы воздействия потока на помещенную в него вольфрамовую пластинку. Разряд происходил при низкой температуре, менее 600° С, хотя подводилась довольно большая мощность — 0,5 кВт/см.