2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней. На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 17  След.
 
 Незаконченный эксперимент
Сообщение02.04.2008, 19:06 
Заблокирован


07/03/08

617
Незадолго до перестройки я работал в метрологической службе одного НИИ. С работой по долгу службы справлялся, но она было довольно скучной. Так что для спасения души работал над не вполне служебными изобретениями и ставил простые опыты по физике.

Об одном из таких опытов есть смысл рассказать здесь и сейчас. Завершить его тогда серией исключающих экспериментов по всем правилам науки для уяснения природы обнаруженного эффекта мне не удалось. (Началась перестройка...) И едва ли уже когда-нибудь удастся. Годы не те...

Техника эксперимента была предельно простой. Обыкновенная электрическая лампочка мощностью в 150 вт опускалась в стеклянную банку с обыкновенной (слегка подсоленной) водой. Не слишком глубоко. Только цоколем. Не заглубляя до уровня патрона лампы.

Калибр банки выбирался минимальным. Лишь бы колба лампочки туда пролезла... После чего лампочка подключалась в обыкновенную электрическую сеть переменного (220 вольт).

Пока вода у поверхности колбочки лампы не начинала пузыриться ничего особенного не происходило. А потом мне удалось засечь слабый постоянный электрический ток в цепи между подсоленной водой и земельным проводом. (То есть в цепи заземления воды.)

Для индикации этого тока я не стал рисковать наноамперметром, а просто включил в ней бумажный конденсатор емкостью 4 мкф, рассчитанным на 400 в. Примерно за минуту он заряжался почти по предела. Так, что при закорачивании его отвёрткой щелчок был впечатляющий...

Опыт прекрасно воспроизводится. Так что с этим проблем не будет... А вот с объяснением природы феномена, если она не банальна, вам придётся повозиться.

Полагаю, что дело тут не в утечках тока электронной эмиссии через колбу и не в механизме, подобном механизму работы школьной электрофорной машины.

Похоже на то, что пузырьки исходят из жидкости вместе с кулоновским зарядом. Но это ещё надо доказать серией исключающих экспериментов.

Проще всего сделать это с помощью плотной металлической крышки. Провод заземления жидкости при этом надо убрать, заменив его проводом между крышкой и водой, через который и будет протекать слабый ток.
Допустим, что я верно угадал исход предложенного исключающего эксперимента. Что же следует делать дальше? А дальше, надо заменить лампочку на электрический кипятильник той же мощности и проверить, что при этом изменится. У меня в этом случае эффект исчезал... Почему?

Потом есть смысл проверить к чему приведёт замена действия лампочки на действие источника СВЧ. Сохранится ли эффект?

И так далее. Не мне вас учить...

А теперь о том, что может дать возня с этими экспериментами.

Дело в том, что этот эффект может вносить существенный вклад в работу механизма атмосферного электричества. (Роль лампочки при этом играет Солнце.) А ведь этот механизм пока что толком не объяснён...

Может ли обнаруженный феномен иметь некое практическое значение? Полагаю, что может! Но об этом потом.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.04.2008, 19:30 


21/03/06
1545
Москва
Цитата:
Пока вода у поверхности колбочки лампы не начинала пузыриться ничего особенного не происходило. А потом мне удалось засечь слабый постоянный электрический ток в цепи между подсоленной водой и земельным проводом. (То есть в цепи заземления воды.)

Поясните пожалуйста поконкретнее - между чем и чем Вы смогли зесечь электрический ток (Ваше описание я не до конца понимаю), с помощью какого прибора/индикатора Вы его обнаружили, его(тока) величину (хотя бы порядок), а также, пробовали ли Вы измерять разность потенциалов между какими-то точками, между которыми протекал ток?

Цитата:
Для индикации этого тока я не стал рисковать наноамперметром, а просто включил в ней бумажный конденсатор емкостью 4 мкф, рассчитанным на 400 в. Примерно за минуту он заряжался почти по предела. Так, что при закорачивании его отвёрткой щелчок был впечатляющий...

Заряжался до предела - Вы измеряли напряжение на его обкладках, или же судили по искре от отвертки?

Цитата:
А вот с объяснением природы феномена, если она не банальна, вам придётся повозиться.

Не хочу Вас заранее разочаровывать, но при описании опыта что-то, очень смутное, всплыло в памяти. Может быть, я ошибаюсь, но по-моему, где-то уже о чем-то подобном слышал.
Вы пробовали искать информацию в инете?

Цитата:
Допустим, что я верно угадал исход предложенного исключающего эксперимента. Что же следует делать дальше? А дальше, надо заменить лампочку на электрический кипятильник той же мощности и проверить, что при этом изменится. У меня в этом случае эффект исчезал... Почему?

Вот-вот. Все дело именно в лампочке, скорее всего.

С нетерпением жду Ваших пояснений, чтобы начать думать :), и, кстати, эксперимент действительно простой - повторить легко, однако проблема с правильным измерением столь малых токов. Я не исключаю возможности некоррктных измерений (не учитываются св-ва измерителя), отсюда и "эффект".

А вообще, автору респект за то, что он не замахивается на ниспровержение основ физики, а просто хочет грамотно разобраться. Давайте разбираться вместе!

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.04.2008, 21:03 
Заблокирован


07/03/08

617
Отвечаю по порядку. Очень малый постоянный ток явно протекал в проводе, соединяющем подсоленную воду с лабораторным защитным заземлением. (Иначе бы конденсатор, емкостью в 4 мкф, рассчитанный на напряжение 400 вольт, не разряжался бы при его коротком замыкании со столь устрашающим звуком. Похоже, что примерно за одну минуту я его даже несколько перегрузил по напряжению.)

Исходя из этих данных легко рассчитать весьма слабый ток, который его подзарядил. Но ток-то был мизерный, а вот напряжение получилось изрядное... На термоэдс такое напряжение списать невозможно...

Рисковать прибором с целью точного определения весьма высокого напряжения на конденсаторе я не стал. В этом не было ни малейшего смысла. Так что ограничился впечатляющим щелчком разрядки от минутной зарядки. Больше мог ведь и конденсатор не выдержать...

Информацию в сети по этому феномену я не искал. Сильно сомневаюсь в том, что некто уже ставил точно такой опыт... А уж тем более в том, что сделал из него те же предварительные гипотетические выводы!

Но для перестраховки я проконсультировался с одним из лично знакомых мне почтенных мужей науки государства российского. Он про такой эффект тоже не слышал.

Но готов был его объяснить иначе, чем я. Обещал привлечь для проверки своих московских студентов. Но пока не привлёк...

Между прочим, кипятильники бывают весьма разные. Например, в качестве кипятильника можно использовать мощный резистор, не имеющий металлического покрытия и двойной изоляции. Это может повлиять на результат...

А что, если использовать пузырьки воздуха для обдува колбы лампочки со дна банки? Ведь механизм этого феномена может быть не связан с кипением возле раскалённых стенок её колбы!

Тот же эффект можно ожидать и от обдува одной из пластин простейшего конденсатора в аналогичных условиях... Тогда свет здесь вообще не причём.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.04.2008, 22:04 


21/03/06
1545
Москва
Цитата:
Отвечаю по порядку. Очень малый постоянный ток явно протекал в проводе, соединяющем подсоленную воду с лабораторным защитным заземлением. (Иначе бы конденсатор, емкостью в 4 мкф, рассчитанный на напряжение 400 вольт, не разряжался бы при его коротком замыкании со столь устрашающим звуком. Похоже, что примерно за одну минуту я его даже несколько перегрузил по напряжению.)

Исходя из этих данных легко рассчитать весьма слабый ток, который его подзарядил. Но ток-то был мизерный, а вот напряжение получилось изрядное... На термоэдс такое напряжение списать невозможно...

Рисковать прибором с целью точного определения весьма высокого напряжения на конденсаторе я не стал. В этом не было ни малейшего смысла. Так что ограничился впечатляющим щелчком разрядки от минутной зарядки. Больше мог ведь и конденсатор не выдержать...

Итак, Вы предполагаете разницу потенциалов между водой и защитным заземлением лаборатории, к которому, естественно, подключен ноль, т.е. между водой и нулем.

Далее. Я правильно делаю вывод, что напряжение на конденсаторе Вы не измеряли, ограничившись лишь субъективным восприятием "пироэффекта"? Тогда спешу Вас огорчить - даже будучи заряженным до нескольких вольт конденсаторы довольно хорошо хлопают, хотя, конечно, это зависит от их емкости и внутреннего сопротивления. Так что опыт с конденсатором пока оставим в покое.

Что имеем в сухом остатке? Практически ничего. Опыт надо бы повторить, однако у меня подозрения, что дело было в следующем: путь вода-стекло лампы-патрон обладал некоторым, относительно малым сопротивлением. Таким образом, через это сопротивление на воде оказывалась фаза, и протекал ток между ней нулем, ограниченный, естественно, этим пресловутым сопротивлением. А при кипении и повышении влажности это сопротивление уменьшалось (да, я знаю, что дистиллированная вода - диэлектрик, но Вы же говорите о микротоках, и потом - вода могла просто содействовать уменьшению сопротивления), вот Вы и смогли этими микротоками зарядить Ваш конденсатор.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.04.2008, 22:23 
Заслуженный участник


22/01/07
605
Написано "подсоленная вода"

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.04.2008, 22:26 


21/03/06
1545
Москва
Цитата:
Написано "подсоленная вода"

Вот это как раз неважно, т.к. соль остается в растворе, выкипает чистая вода. Хотя, конечно, наличие соли, кипения - образуются небольшие дорожки из подсоленной воды (пузыри разбрызгивают ее с поверхности), так что тут все еще проще.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.04.2008, 22:55 
Заблокирован


07/03/08

617
Схема эксперимента Вами понята правильно. Ваши сомнения по части вполне возможной банальной природе описанного феномена вполне естественны.

Будь у меня возможность довести дело до конца, то я бы поставил все положенные чистые опыты, дополнил их всеми положенными исключающими экспериментами и так далее.

Проблема в том, что такой возможности у меня уже нет. А интуиция профессионального изобретателя подсказывает мне, что дело тут не в банальной утечке.

К тому же, до пузырения воды вокруг колбы проходит минут пять-десять, а при этом конденсатор вовсе не заряжается. А после начала пузырения он заряжается очень быстро! На банальную утечку это не похоже...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.04.2008, 10:10 


25/03/08
214
Самара
Вот когда вода начинается пузыриться и разбрасываются капельки солёного раствора, то и начинает происходить утечка.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.04.2008, 10:23 
Заблокирован


07/03/08

617
Tiger-OZ писал(а):
Вот когда вода начинается пузыриться и разбрасываются капельки солёного раствора, то и начинает происходить утечка.


Глобального кипения воды в сосуде при этом нет. Есть лишь мельчайшие пузырьки на поверхности колбы лампочки. И всё...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.04.2008, 10:29 


25/03/08
214
Самара
так и токи не глобальные. На это Вам уже указывали

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.04.2008, 10:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


10/10/07
715
Южная Корея
REX писал(а):
Будь у меня возможность довести дело до конца, то я бы поставил все положенные чистые опыты


А в чем проблема? Лампочки нынче дорого стоят?

Добавлено спустя 14 минут 9 секунд:

Возможно электро-проводность стекла в вашем опыте зависила от температуры? То есть лампочка нагрелась и стекло стало проводящим. Стекла разные ведь бывают? Хотя вроде температура должна быть значительно выше.

http://www.connect.ru/article.asp?id=5941

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.04.2008, 10:55 
Заблокирован


07/03/08

617
Для достижения убедительных для мужей науки результатов понадобятся не только лампочки...

Но дело даже не в этом.Что дал этот незавершённый эксперимент? Всего лишь всевозможные подозрения...

Обсуждать его имеет смысл лишь с теми, кто быстрее других доведут его до конца по всем правилам науки.

Есть ли у них теперь для такой работы весомый мотив? Полагаю, что есть!

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.04.2008, 11:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


10/10/07
715
Южная Корея
REX писал(а):
Всего лишь всевозможные подозрения


А что тогда вы хотите? Вот есть "подозрения", что ток у вас не мог быть постоянным. И есть мнение что на обкладках вашего конденсатора не могло высокого напряжения образоваться (если конечно всё было как вы описываете и цоколь не касался воды и имелся сухой участок стеклянного балона). Вы хотя бы напряжение на конденсаторе измерили прежде чем искы пускать. Неужели в метрологической лаборатории не было вольтметра?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.04.2008, 11:58 
Заблокирован


07/03/08

617
Лаборатория была прекрасно оснащена. А вот легальной возможности систематически заниматься в ней физическими опытами у меня не было...

Так что мне пришлось довольствоваться фактом сильнейшего оплавление изуродованной разрядом отвёрки.

У меня нет сомнений в том, что конденсатор был заряжен именно постоянной составляющей протеквшего через него тока.

Разумеется, и переменный ток в принципе тоже способен так зарядить конденсатор (при определённом стечении обстоятельств). Но в данном конкретном случае при мыслимом значении постоянной времени цепи заряда это было исключено.

Полалагаю, что на предварительную опытную проверку мыслимых банальных причин описанного феномена уйдёт гораздо меньше времени, чем на однодневную сетевую полемику...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.04.2008, 12:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


10/10/07
715
Южная Корея
Вообще вспоминается такой интересный опыт с осаждением металлического натрия на внутренней поверхности баллона лампы. Если не путаю, лампочка погружается баллоном в расплав легкоплавкой натриевой соли (например селитры). Ионы натрия диффундируют через стекло внутрь лампы, где восстанавливаются до металлического натрия электронами испущенными нагретой спиралью. Между спиралью и расплавом приложена ес-сно соответствующая разность потенциалов. Как видите схема опыта аналогична вашей. Через стекло лампы действительно течет постоянный ток. Но я что-то сильно сомневаюсь чтобы в вашем опыте данный механизм играл заметную роль.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ Сообщений: 250 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 17  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group