현대 과학은 상대적으로지구의 대기와 그 안에서 일어나는 다양한 과정에 대한 많은 지식. 이 모든 것은 과학자들이 사랑하는 실험실에서 잘 연구되고 꼼꼼하게 모델링되어야 할 것 같습니다. 그러나 실제로는 지금까지 대기 전기와 같은 현상에 대한 명확하고 모호한 그림이 없다는 것이 밝혀졌습니다. 반대로 각각 장단점이있는 여러 모델이 있습니다.
연구의 기원에 섰던 사람과과학적으로 확인 된 사실,이 현상의 존재는 미국 형성의 세계적으로 유명한 이데올로기 인 Benjamin Franklin입니다. 실제로, 물리적 현상으로서의 대기 전기는 가설 계산 단계에서 그 앞에있었습니다. 미국의 창시자 중 한 사람은 처음으로 공중에 자신의 존재를 보여주고 번개의 원인을 설명했습니다. 이 이야기에서 가장 흥미로운 점은 프랭클린이 그것을 증명하기 위해 특별한 날카롭게 와이어가 달린 연을 사용했다는 사실입니다.
이런 식으로 전기를 모아서 그는스파크 방전, 가장 간단한 접지 방식으로 키 열기. 그러나 대기 중에 하전 된 입자의 존재를 증명하는 간단한 방법은 고려중인 자연 현상의 발견에서이 위대한 정치가와 과학자의 장점을 감소시키지 않습니다. 그 후 전 세계의 물리학 자들은 이러한 종류의 실험을 통해 얻은 결과를 확인하기 시작했습니다.
이것은 다양한 프로세스의 모음입니다.지구 주위의 공기 중에 하전 입자가 존재하기 때문에 발생합니다. 과학자들은 대기의 전기장, 강도, 이와 관련하여 존재하는 전류, 공간 전하 및 기타 여러 지점과 같은 현상을 조사합니다. 예를 들어, 기상, 환경 요인, 인류의 다양한 인류 활동 분야에 미치는 영향 : 항공, 산업, 농업 등.
우리의 행성은 매우 대략적으로거대한 구형 커패시터. 이것은 전기 에너지를 저장할 수있는 가장 간단한 장치입니다. 전리층과 지구 표면 자체는 거대한 축전기의 판으로 간주 될 수 있습니다. 이 경우 공기는 절연체 역할을하여 정상적인 조건에서 전기 전도도가 매우 낮습니다. 지구 표면은 음전하를 띠고 전리층은 양전하를 띠고 있습니다.
기존 커패시터의 플레이트 사이 에서처럼여기서 전기장은 완전히 독특한 특성으로 형성됩니다. 예를 들어, 그 강도는 지표면에서 최대이며 고도가 증가함에 따라 기하 급수적으로 감소합니다. 그건 그렇고, 이미 해발 10km에서 그 값은 30 배 낮습니다. 이 분야는 기본적으로 "대기 전기"라는 일반적인 이름으로 통합 된 다양한 현상을 형성합니다.
이것은 현대에서 가장 흔한 것 중 하나입니다.모델의 과학적 세계. 이것을 윌슨의 이론이라고합니다. 또한 소비에트 과학자 Frenkel이 제시 한 가설이 있는데, 이에 따르면 전리층은 전기장을 생성하는 데 중요한 역할을하지 않습니다. 그는 그것이 주로 지구 표면과 구름의 상호 작용과 양극화로 인해 형성되었다고 믿었습니다.
하지만 커패시터 모델로 돌아 가면이는 좋은 비유뿐만 아니라 실질적으로 자유 에너지 원을 생성하는 이론적 가능성을 제공하는 대기 전기는 몇 가지 기본 프로세스에서만 나타납니다. 가장 중요한 것들을 고려해 봅시다.
우선, 이들은 소위 누설 전류입니다. 기존 커패시터의 경우 이러한 현상은 전하를 보존하는 데있어 효율성을 감소시키는 기생 현상입니다. 대기의 경우, 이는 허리케인 및 뇌우 지역에서 생성되는 대류입니다. 그들의 힘은 수만 암페어에 달하며, 그럼에도 불구하고 지구 표면과 전리층 사이의 전위차는 큰 변화를 경험하지 않고 자연스럽게 전계 강도를 유지합니다. 커패시터를 포함하는 전기 회로에서는 추가 발전기를 통해서만 가능합니다.
논리에 따라 무언가의 존재를 가정 할 가치가 있습니다.지구 대기의 경우에도 비슷합니다. 실제로 그러한 에너지 원이 있습니다. 이것은 우리 행성의 자기장이며, 태양 복사의 흐름과 함께 회전하여 강력한 발전기를 만듭니다. 그건 그렇고, 대기의 전기만을 사용하여 에너지를 사용한다는 아이디어가 있습니다. 자유 에너지는 인간 활동의 모든 영역에서 과학적 사고를 발전시키는 데 매우 강력한 자극제입니다. 이 추세는 대기 현상의 물리학을 아끼지 않았습니다. 그러나 나중에 더 자세히 설명합니다.
다음 흥미롭고 중요한 과정은대기에서 발생하는 것은 뇌우를 동반하는 불꽃 가스 방출입니다. 대류와 마찬가지로 이것은 지구 표면과 전리층 사이에 생성 된 전기장의 커패시터 모델 관점에서 볼 때 기생 현상입니다. 그리고 이것은 불행히도 대기의 방전 현상의 부정적인 영향을 제한하지 않습니다. 여기에서이 무서운 현상에 수반되는 충격 및 열 과부하의 파괴적인 영향을 포함하여 인위적 활동의 지상 물체에 대한 번개의 위험에 주목해야합니다.
번개의 전기적 특성의 명백 함, 그래서프랭클린에 의해 우아하게 입증 된 이것은 하나의 논리적 질문을 형성합니다. 아마도 그는 여전히 창립 아버지의 동시대 사람들에 대해 걱정했습니다. 그렇다면 대기 전력은 높거나 낮은 전압입니까?
이미 언급 한 커패시터 모델에 따르면행성 눈금판 사이의 전위차는 전기장을 형성해야합니다. 사실, 지구 한쪽의 음전하 표면과 양전하 전리층은 큰 강도의 장을 형성합니다. 구름의 전기 현상은 대기의 바로 아래 부분에 거대한 공간 전하를 생성합니다. 따라서 지구 표면의 전계 강도는 예를 들어 고도 10km보다 훨씬 높습니다.
분명히 그러한 강도의 전기장은경험이 부족한 관찰자가 중위도의 일반적인 뇌우 동안 볼 수있는 강력한 방전 전류를 형성합니다. 따라서 방전 채널의 전압이 높습니다.
스파크 외에도 대기 중에 코로나가 관찰됩니다.역사적 전통으로 인해 성 엘모의 불빛이라고 불리는 방전. 배의 돛대, 탑 등 키가 큰 물체의 끝에는 붓이나 빛나는 광선처럼 보입니다. 또한이 현상은 어둠 속에서만 관찰 할 수 있습니다. St. Elmo의 불빛이 나타나는 이유는 예를 들어 뇌우, 폭풍, 눈보라 등에 접근하거나 접근 할 때 환경의 전기장 강도가 증가하기 때문입니다.
이러한 방전은 다음에서 매우 쉽게 얻을 수 있습니다.가정 조건. 실제로 DIY 대기 전력은 전혀 어렵지 않습니다. 예를 들어, 합성 스웨터를 벗고 바늘을 가져 오기 시작할 수 있습니다. 특정 거리에서 방전이 끝 부분에 나타나며 완전한 어둠 속에서 잘 관찰 될 수 있습니다.
또 다른 뇌우 징후는 가스 방출입니다.일반적으로 구형. 이것은 독특하고 매우 드문 자연 현상 인 볼 번개입니다. 과학자들은 여전히이 현상의 존재에 대한 적절한 이론적 정당화에 동의 할 수 없습니다. 그리고 2012 년까지 볼 번개의 현실에 대한 기록적인 증거는 전혀 없었습니다. 그것은 과학자들이 여전히 고군분투하고있는 지구 대기의 또 다른 신비입니다.
번개의 영향에 대해 이미 위에서 언급했습니다.인간 활동의 유형. 환경 요인으로서의 대기 전력은 매우 중요한 점이며, 또한 강조되어야합니다. 인간이 지구가 제공하는 다양한 자원을 동화하는 관점에서 볼 때 대기 환경은 그가 종으로서의 존재를 유지할 수있게합니다.
대기에 전기장이 존재하면인위적 활동에 대한 많은 불쾌한 결과. 그들 중 일부는 무해하지만 많은 사람들이 최고의 엔지니어링 정신으로 자연의 강력한 힘을 길들일 수있는 효과적인 방법을 제시합니다.
대기 전기 및 이에 대한 보호-생태학의 맥락에서 논의되어야 할 가장 중요한 문제입니다. 당연히 가장 위험한 것은 번개와 같은 가장 강력한 스파크 방전입니다. 그리고 이것은 육지의 다양성에만 적용되는 것이 아닙니다. 클라우드 내 번개는 민간 및 군용 항공에 특정 위협을가합니다. 어떤 식 으로든 모든 방전 대기 현상은 가능한 손상을 면밀히 관찰하고 예방해야합니다. 이는 동일한 항공, 조선에서 또는 건물, 발전소 등의 낙뢰 보호를위한 특수 엔지니어링 서비스에 의해 수행됩니다.
마지막으로 실질적으로 질문으로 돌아가대기 전기가 제공 할 수있는 자유 에너지. 유명한 번개의 군주 테슬라는이 자연 현상을 실용화하기 위해 엄청난 양의 연구를 수행했습니다. 그의 작품은 낭비되지 않았습니다. 현대 엔지니어들은 지구 표면 근처에 강력한 전기장이 존재하기 때문에 다양한 에너지 생산 방법을 특허하고 있습니다.
눈에 띄는 예는 수직선이있는 다이어그램입니다.동일한 필드 존재로 인해 전위차가 나타나는 상단과 하단 사이에 설치된 접지 도체. 이 에너지는 도체 상단에 제어 된 코로나 방전을 형성하여 추출 할 수 있습니다. 결과적으로 전류가 도체에서 유지 될 수 있으며, 이는 소비자가 안전하게 연결할 수 있음을 의미합니다.
따라서 대기 전기,정상적인 인위적 활동에 대한 기존의 위협에도 불구하고 모든 인류에게 실질적으로 자유로운 에너지를 제공 할 수있는 훌륭한 전망을 열어줍니다.
