Аномалии молний

[catet]

Ponchik в сообщении #306715 писал(а):

Цитата:

но я не знаю примерно то же, что не знают другие

Вероятно, Васятка здесь говорит о том, что не знает больше других.

Цитата:

у меня нет до конца ясности в данном вопросе. Меня не смущает стационарный процесс или не стационарный, просто чтобы было движение зарядов цепь должна быть замкнутой.

Неправильное выражение?
Видимо, для возникновения тока необходима разность потенциалов и ненулевая проводимость среды.
Для возникновения пробоя надо, что бы разность потенцилов превысила пороговую для данной проводимости.
Но вопрос Васятка для электрической молнии так и остаётся без ответа, какая разность потенциалов между тучей и участком атмосферы, на котором молния делает свою ступень?

[Comanchero]

catet в сообщении #306764 писал(а):

Видимо, для возникновения тока необходима разность потенциалов и ненулевая проводимость среды.

А что значит нулевая проводимость? Вакуум? Так там с лёгкостью протекают токи...
Для протекания эл. тока необходимо наличие "свободных"(не связанных) зарядов и наличие электрического поля.

[catet]

Comanchero в сообщении #306811 писал(а):

А что значит нулевая проводимость?

Сопротивление среды бесконечно.

Цитата:

Для протекания эл. тока необходимо наличие "свободных"(не связанных) зарядов и наличие электрического поля.

Свободными зарядами и определяется электрическое поле.

[Comanchero]

catet в сообщении #306829 писал(а):

Comanchero в сообщении #306811 писал(а):
А что значит нулевая проводимость?

Сопротивление среды бесконечно.

равнозначные понятия

catet в сообщении #306829 писал(а):

Свободными зарядами и определяется электрическое поле.

Да? Значит электрический ток в проводнике определяется электрическим полем самих электронов?

[Gravist]

catet в сообщении #306764 писал(а):

Но вопрос Васятка для электрической молнии так и остаётся без ответа, какая разность потенциалов между тучей и участком атмосферы, на котором молния делает свою ступень?

Сatet, Вы неправы! Невнимательно читаете ВСЮ тему. Васятке писАлось упрощенно

Gravist в сообщении #303559 писал(а):

Васятка в сообщении #303443 писал(а):

В том-то и фокус, что для банального искрового пробоя не хватает разности потенциалов.

Ещё раз: Вернемся к тем же картинкам. До А-стадии разность потенциалов между Облаком и Землей равна Е. ...

взгляните на этот пост. Ответы-то он получал... Сложность - в восприятии их!

[catet]

Comanchero в сообщении #306836 писал(а):

Да? Значит электрический ток в проводнике определяется электрическим полем самих электронов?

Я такого не писал. Я писал, что ток определяется разностью потенциалов и проводимостью среды. Это Ваша версия.
-- Вт апр 06, 2010 13:39:23 --

Gravist в сообщении #306838 писал(а):

В том-то и фокус, что для банального искрового пробоя не хватает разности потенциалов.

Если не хватает рказницы потенциалов, то почему происходит пробой? Конечно, любое непонятное явление проще всего объяснить космическими лучами.

[Comanchero]

catet в сообщении #306854 писал(а):

Comanchero в сообщении #306836 писал(а):
Да? Значит электрический ток в проводнике определяется электрическим полем самих электронов?

Я такого не писал. Я писал, что ток определяется разностью потенциалов и проводимостью среды. Это Ваша версия.

Я писал о внешнем поле, которое и есть $E=-gradU$, а вы о каком?

catet в сообщении #306829 писал(а):

Свободными зарядами и определяется электрическое поле.

И наличие проводимости для токов смещения тоже неважно.

-- Вт апр 06, 2010 15:04:39 --

catet в сообщении #306854 писал(а):

Если не хватает рказницы потенциалов, то почему происходит пробой?

опять 25

Цитата:

Хотя основные процессы в молнии, повидимому, такие же, как в коротких лабораторных искрах, особенности развития обоих типов разрядов все же несколько различны. Это видно, например, из следующего любопытного факта. Как говорилось выше , искровой разряд (короткий) в воздухе при нормальных условиях возникает при напряженности поля 30 кв/см. Многочисленные же измерения напряженности поля в атмосфере показывают, что даже во время грозы она значительно меньше и не превышает 2—4 кв/см. Такое снижение пробойной напряженности поля наблюдается и в очень длинных лабораторных искрах (длиной до 10 м). Оно объясняется, повидимому, тем, что в очень длинных разрядных промежутках могут возникать случайные большие местные усиления электрического поля, в которых и зарождаются стримеры искрового разряда.

[Gravist]

catet в сообщении #306854 писал(а):

Если не хватает рказницы потенциалов, то почему происходит пробой? Конечно, любое непонятное явление проще всего объяснить космическими лучами.

Catet, вам в школе (класс 7?) такую машинку с шариками для искорок, большим диском и рукояткой вращения показывали? Электрофорную? Между заряженными шариками зажженную свечку (воду из пульверизатора, канц.кнопку на леске) ставили? Был разряд? А ведь вначале не хватало разности потенциалов для пробоя. И никаких косм.лучей! Никто не утверждает их в панацее всех явлений в атмосфере.

[Васятка]

Ponchik в сообщении #306715 писал(а):

Сухая гроза это – явление кажущееся.

С таким объяснением сухой грозы не спорю, но вот попадались описания не просто сухой грозы, а просто грома среди ясного неба, то есть при отсутствии облаков в зоне возникновения молний. Пишут, что явление редкое, но наблюдаемое, а для шаровых молний не настолько и редкое.

"Особенность сухой грозы в том, что в подоблачном слое отмечается низкая влажность воздуха, и капли дождя испаряются, не долетая до земли. В остальном все происходящие процессы аналогичным тем, что наблюдаются при обычной грозе".
"дождь или пыль снижают электрическую прочность воздуха и способствуют образованию молнии. А чистый воздух – прекрасный изолятор."
Я сопоставил две цитаты из Вашего интересного сообщения и получается какая-то неувязочка, Вам не кажется?

"Положительные заряды образуются выше уровня с температурой -10 °С, отрицательные - в части облака с температурой от 5 до -20 °С. Центр положительных зарядов располагается между изотермами -20 и -30 "С, а центр отрицательных - между изотермами 0 и -10 °С. "
Меня сразу насторожило начало этой цитаты, ведь полагается, что заряды возникают за счёт трения, но в соответствии с законом сохранения заряда (частный случай закона сохранения энергии), заряды возникают парами, или я снова что-то важное упустил на уроках природоведения? В соответствии с цитатой нужно полагать, то при -10 начинается альфараспад, который даёт некомпенсированный положительный заряд или синтез протонов из кварков? Тогда вероятно этим и надо объяснять наличие при грозе рентгеновского излучения, а не тормозным излучением на атомах газов в канале молнии. Факт, что проспал важный урок во время обучения.
Наверное, всё же в облаке (лучше брать шире - в атмосфере) заряды возникают парами, и имеется ещё некий механизм разделения зарядов и минимизации токов утечки между "обкладками конденсатора" - заряженными слоями. А другой механизм делает каждую из "обкладок" высоко проводимой, иначе заряду не стечь так быстро по каналу молнии. Вообще создаётся впечатление, что облака золя всего лишь вторичные носители заряда, а всё остальное покрыто мраком, но может я глубоко заблуждаюсь, а умные люди уже всё разложили по полочкам и большинству всё ясно.

но я не знаю примерно то же, что не знают другие

Ponchik в сообщении #306715 писал(а):

Ошибаетесь. Вы не знаете много того, что знают другие.

Безусловно не знаю, но я не знаю так же то, что они не знают тоже касательно обсуждаемого феномена, но убеждены, что им всё ведомо, пусть им будет хорошо в этой жизни.


"ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, упорядоченное (направленное) движение электрически заряж. ч-ц или заряж. макроскопич. тел."
Я это в общем-то понимаю, так и зубрил для сдачи экзамена, но потом как-то стал немного шире смотреть на процессы и пытаться проследить целостную цепь, так как таковая неизбежно есть, а локальное явление - ток электрический это лишь часть общего процесса, конденсатор сдвигает этот процесс во времени, но цепь тем не менее замыкается. Помню по природоведению учили круговорот воды в природе, а потом я начал усматривать круговорот энергии в мире и естественно частные проявления этого процесса, например, в электрических цепях, а со сдвигом во времени или без такового, по сути не так уж и важно. Ведь заряды-то текут те самые, которые появились в результате преобразования некоторой иной энергии в электрическую - действия ЭДС. А появление неравновесных зарядов в нашем мире явление не частое, я уже упоминал некоторые из процессов, ведущих к этому.
Кстати, в связи с этими процессами наша планета заряжена избыточным положительным зарядом, но когда разряжается нижний отрицательно заряженный край грозового облака на землю, этот избыток гасится, что вероятно хорошо для планеты. Но верхний край облака "сливает" свой положительный заряд на ионосферу и та становится носителем некомпенсированного положительного заряда, ведь ионизация за счёт космического излучения даёт пары зарядов. Земля - сферический конденсатор, и ионосфера тоже сферический конденсатор, только радиус у него побольше, возможно и ёмкость тоже, но вот материал "обкладок" разный, а это влияет. Тем не менее между этими обкладками течёт постоянный по направлению ток в 1-2килоАмпера. Я так думаю, что это именно ток от генератора грозы, ведь космические лучи разности потенциалов не создают (пары зарядов), да и по прикидкам получается тоже самое. 50 молний каждую секунду бьют в землю, средний ток молнии 20 КА, множим ток на время и на число молний в секунду, и получаем примерно 1 КА постоянного тока, того самого, что постоянно течёт между ионосферой и землёй.

Ponchik в сообщении #306715 писал(а):

Вы когда-нибудь комнатную антенну для телевизора с двумя усиками видели? Волновой вибратор называется.

Доводилось видеть, я даже про объёмные резонаторы осведомлён, только они на очень высоких частотах работают обычно, а как Вам такое понятие, как внутримолекулярный объёмный резонатор, да и внутриатомные имеют место быть и не только для ЭМ колебаний, и никаких чудес.

За ссылки огромное спасибо, все посмотрю, честное пионерское.

[Ponchik]

Васятка в сообщении #307051 писал(а):

"Особенность сухой грозы в том, что в подоблачном слое отмечается низкая влажность воздуха, и капли дождя испаряются, не долетая до земли. В остальном все происходящие процессы аналогичным тем, что наблюдаются при обычной грозе".
"дождь или пыль снижают электрическую прочность воздуха и способствуют образованию молнии. А чистый воздух – прекрасный изолятор."
Я сопоставил две цитаты из Вашего интересного сообщения и получается какая-то неувязочка, Вам не кажется?

Что-то не вижу неувязочки. И в том, и в другом случае дождь идёт. На это я и хотел обратить Ваше внимание.

Цитата:

"Положительные заряды образуются выше уровня с температурой -10 °С, отрицательные - в части облака с температурой от 5 до -20 °С. Центр положительных зарядов располагается между изотермами -20 и -30 "С, а центр отрицательных - между изотермами 0 и -10 °С. "
Меня сразу насторожило начало этой цитаты

Цитата не моя, поэтому за стиль изложения автора я ответственности не несу. Вероятно, Вас смутил глагол "образуются". Замените его синонимами "формируются", "сосредотачиваются", "образуют скопление" и всё станет понятно.
ИМХО. Не надо уподобляться Глебу Капустину, герою рассказа В. Шукшина «Срезал». Ведь из контекста понятен смысл употреблённого автором глагола.

Цитата:

"ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, упорядоченное (направленное) движение электрически заряж. ч-ц или заряж. макроскопич. тел."
Я это в общем-то понимаю, так и зубрил для сдачи экзамена, но потом как-то стал немного шире смотреть на процессы и пытаться проследить целостную цепь, так как таковая неизбежно есть, а локальное явление - ток электрический это лишь часть общего процесса, конденсатор сдвигает этот процесс во времени, но цепь тем не менее замыкается.

Лучше сказать – конденсатор (так же как и индуктивность) сдвигает фазу тока (а не сам процесс) относительно фазы напряжения, иначе (по Васятке) получается, что конденсатор это машина времени.

Цитата:

Ponchik в сообщении #306715 писал(а):

Вы когда-нибудь комнатную антенну для телевизора с двумя усиками видели? Волновой вибратор называется.

Доводилось видеть

Пример с антенной это хороший пример того, что электрический ток это не просто движение зарядов, что в окружающей среде при этом возникают электромагнитные явления. Где-то далеко в передающей антенне движутся электрические заряды, а в приёмной антенне в связи с этим движутся другие заряды, хотя никакой электрической цепи между антеннами нет. Так же и в облаке для того чтобы все заряды в нём начали движение совсем не обязательно иметь электрические проводники между заряженными каплями, достаточно их связи через электромагнитное поле.
Наиболее полно электрические процессы описываются уравнениями Максвелла. Но это математическое описание. Сложность же их физической интерпретации заключается в том, что эти процессы идут в четырёхмерном пространственно-временном континууме. Кстати, именно поэтому уравнений Максвелла именно четыре! Нам же доступно ощущение лишь трёх пространственных координат, а четвёртая координата – время, недоступно нашим органам чувств. В связи с этим и возникают проблемы непонимания электрических процессов. Лучше всего для понимания с этой точки зрения электромагнитные процессы описаны в учебнике «Орир Дж. Физика: Пер. с англ.-М.: Мир, 1981.» Книгу можно найти в интернете.
Особенностью электрических процессов в заряженном облаке является то, что заряды в нём носят объёмный характер.
В технике, созданной человеком, нет подобных устройств, за исключением, пожалуй, электретов. Но, в электретах заряды неподвижны, а в облаке подвижны. Кстати, когда наши инженеры и учёные впервые столкнулись с электретами в японской трофейной военной технике, то очень удивились "конденсаторам без обкладок".
Для описания и понимания систему обёмных зарядов можно представить схемой замещения последовательно соединённых конденсаторов, где отдельными конденсаторами будут отдельные капли, составляющие облако. Тогда токи в облаке будут токами смещения конденсаторов. А облако будет разряжаться как единое целое а не искорками между отдельными каплями. И никаких трудностей с проводимостью и замкнутыми цепями не возникает.
Другая особенность заключается в том, что токи при разряде облака молнией являются импульсными, а не постоянными или переменными.

По поводу напряжённости пробоя воздуха - в учебниках "Техника высоких напряжений" пишут, например:
http://www.energyland.info/files/library/bf82f35cdc73c788374b79e27ab5dc98.pdf

Цитата:

1.6. Особенности пробоя газового промежутка с резконеоднородным
электрическим полем
В промежутке типа стержень – плоскость (С-П) напряженность элек-
трического поля у острия существенно больше средней напряженности поля в
промежутке. При сравнительно небольшой средней напряженности
поля у острия напряженность настолько велика, что там может происхо-
дить ударная ионизация с развитием электронных лавин и образованием
проводящих каналов – стримеров. Обладающие большой подвижностью
отрицательные свободные электроны ответственны за образование но-
вых заряженных частиц, а остающиеся после ионизации малоподвижные
положительные ионы меняют распределение электрического поля в про-
межутке. Поскольку ионизация начинается всегда у острия, то при его
положительной полярности положительный объемный заряд (ПОЗ) эк-
ранирует острие и затрудняет развитие ионизационных процессов вблизи
острия, облегчая в то же время развитие разряда в оставшемся промежутке
между ПОЗ и отрицательной плоскостью. При отрицательном острие ПОЗ
вблизи него резко интенсифицирует ионизацию вблизи острия, затрудняя
развитие разряда в промежутке ПОЗ – положительная плоскость. Перечис-
ленные факторы определяют основные отличия закономерностей пробоя
промежутка С-П от промежутка с однородным и слабонеоднородным элек-
трическим полем, которые сводятся к следующему:
• электрическая прочность промежутка С-П существенно меньше
электрической прочности промежутка с однородным и слабонеодно-
родным электрическим полем; так, при нормальных условиях элек-
трическая прочность воздуха при расстояниях между электродами
порядка десятков сантиметров составляет примерно 30 кВ/см для
однородного поля и снижается до единиц киловольт на сантиметр
для промежутка С-П;

Напомню, что молния начинается с какой-либо неоднородности электрического поля облака (возможно с выпадения капель дождя) и образования в этом месте стримера.

Историю исследований молнии в нашей стране смотри
http://www.eninnet.ru/publ/staty/bazelyan.pdf
Короче, набираете в поисковике – техника высоких напряжений pdf – и там их много, хороших и разных.
Кстати, тут вот:
http://flyback.org.ru
на "форуме по катушкам Тесла и другим высоковольтным устройствам" общаются любители моделировать молнию.

[Васятка]

Ponchik в сообщении #307185 писал(а):

Что-то не вижу неувязочки. И в том, и в другом случае дождь идёт. На это я и хотел обратить Ваше внимание.

Просто в случае мокрой грозы сырой воздух от облака до земли, а в случае сухой грозы дождь до земли не доходит и остаётся прослойка "отличного изолятора" - сухого воздуха.

Ponchik в сообщении #307185 писал(а):

Цитата не моя, поэтому за стиль изложения автора я ответственности не несу. Вероятно, Вас смутил глагол "образуются". Замените его синонимами "формируются", "сосредотачиваются", "образуют скопление" и всё станет понятно.

Понимаете, замена синонимом в данном случае меняет смысл, поэтому хотелось бы уточнить. Заряды образуются парами, по иному только в иных условиях. Если они образуются парами, то существует некий механизм осуществляющий разделение зарядов, я пытаюсь узнать о нём хоть что-то, но пока не получается. В данном механизме странным образом реализована анизотропность электрических свойств облака золя в условиях нестабильных потоков воздуха, которая выражается в очень высоком сопротивлении по вертикали и очень низком сопротивлением по горизонтали. Мне сдаётся это верная тема для докторской, может быть Вы сможете мне прояснить эту тему.

Ponchik в сообщении #307185 писал(а):

Лучше сказать – конденсатор (так же как и индуктивность) сдвигает фазу тока (а не сам процесс) относительно фазы напряжения, иначе (по Васятке) получается, что конденсатор это машина времени.

О сдвиге фаз можно говорить при наличии периодического процесса. В случае грозы процесс зарядки конденсатора (облака), потом пребывание этого конденсатора в заряженном состоянии, а с подзарядкой этот процесс может быть неопределённо долгим, потом разряд сначала одной обкладки конденсатора, потом другой обкладки, потом других обкладок (земли и ионосферы), тех на которые разрядился первично (для рассматриваемого процесса) заряженный конденсатор. А потом снова плавная разрядка уже этого конденсатора. так что я думаю, что говорить именно о сдвиге фаз не совсем корректно для данного случая.

Пример с антенной это хороший пример того, что электрический ток это не просто движение зарядов, что в окружающей среде при этом возникают электромагнитные явления. Где-то далеко в передающей антенне движутся электрические заряды, а в приёмной антенне в связи с этим движутся другие заряды, хотя никакой электрической цепи между антеннами нет. Так же и в облаке для того чтобы все заряды в нём начали движение совсем не обязательно иметь электрические проводники между заряженными каплями, достаточно их связи через электромагнитное поле.

Снова мы упираемся в периодический процесс регистрируемый резонатором, собственно резонанс - это процесс накопления во времени излучаемой энергии в структуре резонатора, и для периодических процессов это актуально, а для непериодических вряд ли, сложно создать эффективный резонатор с неопределённой частотой настройки, но это тоже тема. А вот для того чтобы тёк однонаправленный ток (непериодический) величиною в десятки тысяч ампер, тут колебания поля, вызывающие колебания зарядов не подходит, ведь молния переносит однонаправленно заряд в десятки Кулон, следовательно, больше подойдёт закон Ома, чем уравнения Максвелла.

Сложность же их физической интерпретации заключается в том, что эти процессы идут в четырёхмерном пространственно-временном континууме.

Хорошо бы если бы этих измерений в реальности было только четыре, в том числе в процессе грозообразования.
А облака аэрозоля Вы относите к гомоэлектретам или гетероэлектретам ибо иных нет, мне кажется это тоже новая тема. Вот только сложности с условиями зарядки этих самых электретов, не проще обратить взгляд вспять, когда ёмкость измеряли сантиметрами а не фарадами и это было более актуально именно для объёмных конденсаторов. А электрет он без металлической обкладки, так и облако обычно состоит не из металла, а ёмкостью обладает.

Другая особенность заключается в том, что токи при разряде облака молнией являются импульсными, а не постоянными или переменными.

Что-то физики перемудрили упрощая себе расчёты, ток бывает однонаправленный (постоянный) и разнонаправленный (переменный). А вот выделение в отдельный класс тока, который однонаправленный но изменяющийся во времени не актуально. Вон даже физические константы плавают, а Вы хотите чтобы ток был постоянной величины, это для стабилизаторов тока, пожалуй будет актуально, да и то в определённых пределах, а в остальных случаях ток не изменяющий направления считался постоянным, он может быть не изменяющимся, изменяющимся и пульсирующим, но он не переходит через ноль, в отличие от переменного. Конечно я с физиками спорить не хочу, они меня авторитетом задавят, но разделение токов, приводимое Вами не айс, определённо не айс. Я получал знания несколько раньше Вас и усвоил то, о чём написал, и думаю, что это правильно.
Относительно разрядов от острия я в курсе, поэтому и задавал вопрос о секвойях, они растут в полосе активной грозовой деятельности, весьма высокие, да и растут тысячу и более лет, а молниями не убиты. Может быть Вы в курсе почему такое возможно.
Относительно катушек Теслы, так там высокая частота, а это меняет очень многое, если не всё.

[barga44]

Васятка.Вы совершенно не понимаете, что такое молния и гроза.
Мне пришлось видеть грозу в январе, шел сильный дождь.На улице в Монреале в 1998 г было -2С. Вода дистиллированная - это изолятор.
После того, как облака заряжаются.Происходит пробой.Образуется плазма.
Плазма движется как жидкость или газ в русле реки.
Но заряд и ток не переносится электроонами,как вы везде пишете.Он переносится электромагнитными волнами.Нелинейными.Их нельзя складывать.Две молнии не равны одной,но крупнее в 2 раза.
Молния испускает гамма излучение и согласно некоторым наблюдением еще и позитроны.
Это очень сложное явление.Поэтому возьмите физическую энциклопедию и прочтите статью.Вам этого достаточно.

[barga44]

Васятка.Вы совершенно не понимаете, что такое молния и гроза.
Мне пришлось видеть грозу в январе, шел сильный дождь.На улице в Монреале в 1998 г было -2С. Вода дистиллированная - это изолятор.
После того, как облака заряжаются.Происходит пробой.Образуется плазма.
Плазма движется как жидкость или газ в русле реки.
Но заряд и ток не переносится электроонами,как вы везде пишете.Он переносится электромагнитными волнами.Нелинейными.Их нельзя складывать.Две молнии не равны одной,но крупнее в 2 раза.
Молния испускает гамма излучение и согласно некоторым наблюдением еще и позитроны.
Это очень сложное явление.Поэтому возьмите физическую энциклопедию и прочтите статью.Вам этого достаточно.

[Comanchero]

barga44 в сообщении #307438 писал(а):

Вода дистиллированная - это изолятор.

Это не так, в воде всегда присутствуют ионы, тем более в атмосферной.

barga44 в сообщении #307438 писал(а):

Но заряд и ток не переносится электроонами,как вы везде пишете.Он переносится электромагнитными волнами.Нелинейными.Их нельзя складывать.Две молнии не равны одной,но крупнее в 2 раза.

Заряд переносится током проводимости, а не током смещения.

[Васятка]

В связи с обилием всяческих выбросов в атмосферу дожди бывают самого разного качества, но далеко не дистиллированной водой. Да и дистиллированная вода не изолятор, а в соединении с углекислым газом образует угольную кислоту, которая легко диссоциирует Н2О + СО2 « Н2СО3 « Н+ + НСО3- , ну а дальше понятно. Из-за этого образуется поверхностный пробой изоляторов в сырую погоду, да и проводимость влажного воздуха повышается, по сравнению с сухим.