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Descargas de corona o las luces de San Elmo
... Un gran destacamento de soldados de la antigua Roma estaba en una campaña nocturna. Se acercaba una tormenta. Y de repente cientos de luces azuladas aparecieron sobre el destacamento. Iluminaba las lanzas de las lanzas de los guerreros. ¡Parecía que las lanzas de hierro de los soldados ardían sin quemarse!
Nadie conocía la naturaleza del sorprendente fenómeno en esos días, y los soldados decidieron que tal resplandor en las lanzas presagia su victoria. Entonces este fenómeno se llamó las luces de Cástor y Pólux, después de los mitológicos héroes gemelos. Y luego cambió el nombre de las luces de Elma, el nombre de la iglesia de San Elmo en Italia, donde aparecieron.
Especialmente a menudo, tales luces se observaron en los mástiles de los barcos. El filósofo y escritor romano Lucius Seneca dijo que durante una tormenta eléctrica "las estrellas parecen descender del cielo y abordar los mástiles de los barcos". Entre las muchas historias sobre esto, la evidencia del capitán de un velero inglés es interesante.
Sucedió en 1695, en el mar Mediterráneo, cerca de las Islas Baleares, durante una tormenta eléctrica. Temiendo la tormenta, el capitán ordenó que bajaran las velas. Y luego los marineros vieron en diferentes lugares del barco más de treinta luces de Elm. En una paleta de un gran mástil, el fuego alcanzó más de medio metro de altura. El capitán envió a un marinero con la orden de sacarlo. Subiendo las escaleras, gritó que el fuego siseaba como un cohete de pólvora cruda. Se le ordenó quitarlo junto con una veleta y derribarlo. Pero tan pronto como el marinero se quitó la veleta, el fuego saltó al extremo del mástil, de donde era imposible quitarlo.
En 1902, los marineros del barco de vapor Moravia vieron una imagen aún más impresionante. Desde las islas de Cabo Verde, el capitán Simpson escribió en el cuaderno de bitácora de un barco: “Un relámpago brilló durante una hora en el mar. Cuerdas de acero, mástiles, nokreys, golpes de pluma de carga: todo brillaba. Parecía que cada cuatro pies en los tacos parecía que tenían lámparas encendidas, y en los extremos de los mástiles y nocrays se encendían luces brillantes ”. El resplandor fue acompañado por un ruido inusual:
"Como una miríada de cigarras instaladas en un instante, o madera muerta y hierba seca quemada con una explosión ..."
Las luces de San Elmo son diversas. Suceden en forma de un resplandor uniforme, en forma de luces parpadeantes separadas, antorchas. A veces son tan similares a las llamas que se apresuran a extinguirse.
Humphrey, un meteorólogo estadounidense que observó las luces de Elma en su rancho, testifica: este fenómeno natural, "transformando a cada toro en un monstruo con cuernos ardientes, da la impresión de algo sobrenatural". Esto lo dice una persona que, por su propia posición, no es capaz de parecer sorprendido por tales cosas, pero debe aceptarlas sin emociones innecesarias, confiando solo en el sentido común.
Podemos decir con seguridad que ahora, a pesar del dominio, lejos de ser cierto, aunque no universal, de la cosmovisión científica natural, habrá personas que, si estuvieran en la posición de Humphrey, verían algo en los cuernos de toro de fuego más allá de lo razonable. No hay nada que decir sobre la Edad Media: entonces, en los mismos cuernos, probablemente verían las maquinaciones de Satanás.
Descarga de corona, corona eléctrica, un tipo de descarga luminosa que ocurre cuando hay una heterogeneidad pronunciada del campo eléctrico cerca de uno o ambos electrodos. Se forman campos similares en los electrodos con una curvatura muy grande de la superficie (puntas, alambres delgados). En la descarga Corona, estos electrodos están rodeados por un resplandor característico, también llamado corona o capa de corona.
La región no luminosa ("oscura") del espacio entre electrodos adyacente a la corona se denomina zona exterior. La corona a menudo aparece en objetos altos y puntiagudos (luces de San Elmo), alrededor de cables de líneas eléctricas, etc.La descarga en corona puede tener lugar a diversas presiones de gas en el espacio de descarga, pero se manifiesta más claramente a presiones no inferiores a la atmosférica.
La aparición de una descarga en corona se explica por una avalancha de iones. Siempre hay una cantidad de iones y electrones en un gas que surge de causas aleatorias. Sin embargo, su número es tan pequeño que el gas prácticamente no conduce electricidad.
Con una intensidad de campo suficientemente alta, la energía cinética acumulada por el ion en el espacio entre las dos colisiones puede ser suficiente para ionizar la molécula neutra durante la colisión. Como resultado, se forma un nuevo electrón negativo y un residuo cargado positivamente, un ion.
Un electrón libre en colisión con una molécula neutra lo divide en un electrón y un ion positivo libre. Los electrones en una colisión posterior con moléculas neutrales nuevamente los divide en electrones e iones positivos libres, etc.
Tal proceso de ionización se llama ionización por impacto, y el trabajo que debe gastarse para separar un electrón de un átomo se llama trabajo de ionización. El trabajo de ionización depende de la estructura del átomo y, por lo tanto, es diferente para diferentes gases.
Los electrones e iones formados bajo la influencia de la ionización por impacto aumentan el número de cargas en el gas y, a su vez, entran en movimiento bajo la influencia de un campo eléctrico y pueden producir la ionización por impacto de nuevos átomos. Por lo tanto, el proceso se fortalece y la ionización en el gas alcanza rápidamente un valor muy grande. El fenómeno es similar a una avalancha de nieve, por lo tanto, este proceso se denominó avalancha de iones.
Tiramos de un cable de metal ab que tiene un diámetro de varias décimas de milímetro en dos soportes aislantes altos y lo conectamos al polo negativo del generador, que produce un voltaje de varios miles de voltios. Llevamos el segundo polo del generador a la Tierra. Obtienes una especie de condensador, cuyo revestimiento es el cable y las paredes de la habitación, que, por supuesto, se comunican con la Tierra.
El campo en este condensador es muy heterogéneo, y su tensión cerca de un cable delgado es muy alta. Al aumentar el voltaje gradualmente y observar el cable en la oscuridad, se puede notar que con un cierto voltaje, aparece un brillo débil (corona) cerca del cable, cubriendo el cable desde todos los lados; Se acompaña de un silbido y un ligero crujido.
Si se conecta un galvanómetro sensible entre el cable y la fuente, entonces, con la apariencia del resplandor, el galvanómetro muestra una corriente notable que fluye desde el generador a través de los cables al cable y desde él a través del aire de la habitación a las paredes, entre el cable y las paredes se transfiere por los iones formados en la habitación debido a la ionización de impacto.
Por lo tanto, la luminiscencia del aire y la aparición de corriente indican una fuerte ionización del aire bajo la influencia de un campo eléctrico. Una descarga en corona puede ocurrir no solo cerca del cable, sino también cerca de la punta y generalmente cerca de cualquier electrodo cerca del cual se forme un campo no homogéneo muy fuerte.
Descarga de la corona
Limpieza eléctrica de gases (precipitadores electrostáticos). Un recipiente lleno de humo de repente se vuelve completamente transparente si se introducen electrodos metálicos afilados conectados a una máquina eléctrica, y todas las partículas sólidas y líquidas se depositan en los electrodos. La explicación del experimento es la siguiente: tan pronto como la corona es encendida por el cable, el aire dentro del tubo está fuertemente ionizado. Los iones de gas se adhieren a las partículas de polvo y las cargan. Como un campo eléctrico fuerte actúa dentro del tubo, las partículas de polvo cargadas se mueven bajo la influencia del campo hacia los electrodos, donde se depositan.
Contadores de partículas
El contador de partículas Geiger-Muller consiste en un pequeño cilindro de metal equipado con una ventana cubierta con papel de aluminio y un delgado alambre de metal estirado a lo largo del eje del cilindro y aislado de él.El medidor está incluido en un circuito que contiene una fuente de corriente cuyo voltaje es igual a varios miles de voltios. El voltaje se selecciona necesario para la aparición de una descarga de corona dentro del medidor.
Cuando un electrón que se mueve rápidamente ingresa al contador, este último ioniza las moléculas de gas dentro del contador, lo que hace que el voltaje requerido para encender la corona sea algo más bajo. Se produce una descarga en el contador y aparece una corriente débil a corto plazo en el circuito. Para detectarlo, se introduce una resistencia muy grande (varios megaohmios) en el circuito y se conecta un electrómetro sensible en paralelo con él. Con cada golpe de un electrón rápido dentro del mostrador, la hoja del electrómetro se doblará.
Dichos contadores permiten registrar no solo electrones rápidos, sino también en general cualquier partícula cargada y de rápido movimiento capaz de producir ionización por colisión. Los contadores modernos detectan fácilmente el ingreso de incluso una sola partícula en ellos y, por lo tanto, hacen posible con total fiabilidad y una gran claridad ver que las partículas cargadas elementales realmente existen en la naturaleza.
Pararrayos
Se estima que en la atmósfera de todo el mundo, ocurren alrededor de 1800 tormentas eléctricas simultáneamente, que dan un promedio de aproximadamente 100 relámpagos por segundo. Y aunque la probabilidad de un rayo de una persona individual es insignificante, sin embargo, los rayos causan mucho daño. Es suficiente indicar que en la actualidad aproximadamente la mitad de todos los accidentes en grandes líneas eléctricas son causados por rayos. Por lo tanto, la protección contra los rayos es una tarea importante.
Lomonosov y Franklin no solo explicaron la naturaleza eléctrica de los rayos, sino que también indicaron cómo construir un pararrayos que los proteja contra los rayos. El pararrayos es un cable largo, cuyo extremo superior se afila y se fija por encima del punto más alto del edificio protegido. El extremo inferior del cable está conectado a una lámina de metal, y la lámina está enterrada en la Tierra al nivel del agua del suelo.
Durante una tormenta eléctrica, aparecen grandes cargas inducidas en la Tierra y un gran campo eléctrico aparece en la superficie de la Tierra. Su tensión es muy alta cerca de conductores afilados y, por lo tanto, se enciende una descarga en corona al final del pararrayos. Como resultado, las cargas inducidas no pueden acumularse en el edificio y no se producen rayos. En aquellos casos en que ocurre un rayo (y estos casos son muy raros), golpea un pararrayos y las cargas van a la Tierra, sin dañar el edificio.
En algunos casos, la descarga de la corona del pararrayos es tan fuerte que aparece un resplandor claramente visible en la punta. Tal brillo a veces aparece cerca de otros objetos puntiagudos, por ejemplo, en los extremos de mástiles de barcos, copas de árboles afilados, etc. Este fenómeno se notó hace varios siglos y causó horror supersticioso a los marineros que no entendían su verdadera esencia.
Ver también en electro-es.tomathouse.com
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