Искровой и коронный разряды. Молния. Громоотвод

1. Искровой и коронный разряды. Молния. Громоотвод.

Выполнила
Приходько Виталия
Ученица 10 эн 1 класса

2. Искровой разряд

Искровой разряд (искра электрическая) —
нестационарная форма электрического разряда,
происходящая в газах. Такой разряд возникает обычно при
давлениях порядка атмосферного и сопровождается
характерным звуковым эффектом — «треском» искры.
Почему мы слышим треск искры?
Искровые каналы, быстро удлиняясь, перекрывают разрядный промежуток и соединяют электроды непрерывными проводящими каналами.
Далее сила тока резко нарастает, канал быстро
нагревается, в нём повышается давление, в результате чего возникает ударная волна. Это порождает звук, воспринимаемый как характерный «треск» искры(в случае молнии — гром)

3.

Температура в главном канале искрового разряда может
достигать 10 000 К. Расстояние, «пробиваемое» искрой в воздухе,
зависит от напряженности электрического поля у поверхности
электродов и их формы. Для сфер, радиус которых много больше
разрядного промежутка, она считается равной 30 кВ на сантиметр,
для иголок — 10 кВ на сантиметр.
Непосредственно после пробоя разрядного промежутка напряжение на нём
падает в течение очень короткого времени (от нескольких долей мкс до
100 мкс) ниже величины напряжения погасания разряда. Искровой разряд
повторяется, если после того, как он погаснет, напряжение вновь возрастёт
до величины напряжения пробоя.
При увеличении мощности источника напряжения Искровой разряд переходит обычно в дуговой разряд.

4. Скользящий искровой разряд

Особый вид искрового разряда,
возникающий вдоль поверхности
раздела газа и твёрдого
диэлектрика, помещенного между
электродами, при условии
превышения напряженностью поля
пробивной прочности воздуха.
Области скользящего искрового
разряда, в которых преобладают
заряды какого-либо одного знака,
индуцируют на поверхности
диэлектрика заряды другого знака,
вследствие чего искровые каналы
стелются по поверхности
диэлектрика, образуя при этом так
называемые фигуры Лихтенберга.

5. Применение искрового разряда

• помощью инициируют взрывы и процессы горения
• измеряют высокие напряжения
• используют в спектральном анализе
• для регистрации заряженных частиц
• В переключателях электрических цепей
• Для обработки металлов

6. Коронный разряд

КОРОННЫЙ РАЗРЯД - один из видов электрического разряда в газе,
возникающий в резко неоднородном электрическом поле у электрода
с малым радиусом закругления (острия, тонкие провода). Наиболее
известен коронный разряд в воздухе, сопровождающийся свечением и
характерным потрескиванием
коронный разряд, или просто корона, возникает в результате процессов
ионизации атомов и молекул газа в области высокой напряжённости
электрического поля у малого электрода и ограничен этой областью.
Ионизация приводит к появлению заряженных частиц газа: свободных
электронов и положительных ионов, а в электроотрицательных газах, к
которым относится и воздух, – к появлению отрицательных ионов. При
движении электронов в электрическом поле они приобретают энергию,
достаточную для последующей ионизации атомов и молекул, идёт резкое нарастание числа заряженных частиц, что приводит к образованию
электронной лавины и возникновению коронный разряд

7. В за­ви­си­мо­сти от по­ляр­но­сти элек­тро­да и ве­ли­чи­ны воз­дей­ст­вую­ще­го на­пря­же­ния коронный разряд может иметь

В зависимости от полярности электрода и величины воздействующего напряжения коронный
разряд может иметь лавинную или стримерную форму.
в промежутке развиваются
только электронные лавины
в промежутке кроме электронных лавин
развиваются стримерные каналы

8. Применение коронного разряда

• Очистка газов от пыли и сопутствующих загрязнений (электростатический фильтр)
• Диагностика состояния конструкций (позволяет обнаруживать трещины в изделиях)
• Применяется в копировальных аппаратах (ксероксах) и лазерных принтерах для заряда
светочувствительного барабана
• Применяется для определения давления внутри лампы накаливания

9. молния

Молния – это мощный электрический
искровой разряд, который возникает в газовой
оболочке нашей планеты, атмосфере. Как
правило, молния возникает во время грозы.
Она принимает облик ярких световых
вспышек, сопровождающихся громом.
Молния не возникает мгновенно из ничего,
хоть и движется она достаточно быстро.
Формирование молнии можно условно
разделить на начальную, среднюю и
финальную стадию.

10. Молнии делятся на множество видов. Основным критерием является характер образования разряда, ведь молнии могут возникать на

разной высоте.
Также они могут иметь
разную форму, длину и
прочие параметры.

11. Линейная (туча-земля)

Часто встречающийся вид,
возникающий из-за разных
зарядов верхней и нижней
частей облака. Появляется и
развивается линейная
молния по принципу,
описанному ранее – в
результате активной
ионизации воздуха. От
основного канала-лидера
ступенчато расходятся
вспышки в разные стороны,
на финальной стадии
достигающие земли.

12. Земля-облако

Объекты, расположенные
на большой высоте, часто
приманивают молнию,
накапливая
электростатический заряд.
Разряды «земля-облако»
возникают как следствие
пробивания слоя
атмосферы между нижней
частью грозовой тучи и
заряженной верхушкой.

13. Облако-облако

Большинство молний возникают именно среди облаков. Вспышки образуются в результате того, что разные
части туч имеют разные заряды. Поэтому облака, расположенные поблизости, пробивают друг друга
электрическими разрядами.

14. Горизонтальная молния

Похожа на «облако-земля», но
не достигает земной
поверхности. Вспышки
распространяются в разные
стороны. Такая молния
считается чрезвычайно
мощной. Для ее образования
достаточно одной грозовой
тучи на чистом небе

15. Ленточная молния

Интересную форму
приобретает молния, в которой
несколько одинаковых каналов
устремляются вниз
параллельно друг другу на
небольшом расстоянии.
Вероятно, причина кроется в
сильном ветре, расширяющем
данные каналы.

16. Четочная (пунктирная) молния

Редкий вид молнии, природа которого мало изучена. Разряд идет
не сплошной линией, а с частыми мелкими промежутками –
пунктирами. Возможно, некоторые участки молнии быстро
остывают, придавая ей такую форму. Вспышка длится пару
секунд, а сама молния бьет волной и только одним следом.

17. Шторовая молния

Возникает над облаками, а не внутри или под ними, как
предыдущие виды. Как именно образуется, неизвестно. Внешне
это широкая светящаяся полоса, состоящая из большого
количества разрядов. При этом можно услышать негромкий гул.
Впервые такую молнию удалось запечатлеть лишь в 1994 году.

18. Молния спрайт

Если обычная молния возникает на высоте около 16 км, то
спрайты появляются гораздо выше – 50-130 км. Они
представляют собой электрические разряды холодной
плазмы, бьющие из облаков вверх. Рассмотреть их
проблематично, но образуются спрайты группами при каждой
сильной грозе через несколько секунд после мощной
молнии. Средняя длина вспышек – 60 км, диаметр – до 100
км, длительность – до 100 миллисекунд.

19. Эльф

Масштабные конусообразные вспышки со
слабым красным светом (диаметр примерно
400 км). Образуются в верхних слоях
грозовых туч. В высоту достигают 100 км, а
длятся около 3 миллисекунд.

20. Джет

Молнии трубчато-конусной формы с синим свечением. В высоту достигают нижних
слоев ионосферы (от 40 до 70 км). По продолжительности немного обгоняют эльфов.

21. Вулканическая молния

Возникает при
извержении вулкана.
Вероятно, из-за того,
что пепел и магма
при выбросе несут
электрический
заряд. Кроме того,
эти частицы
постоянно
сталкиваются, чем и
вызывают разряды.

22. Огни Святого Эльма

Фактически это не молния, а разряды, которые
возникают на заостренных концах возвышающихся
объектов. Сюда относятся вершины скал, деревья, мачты
судов, башни и т.п. Образуются они из-за высокой
напряженности электрического поля. Чаще всего это
происходит во время грозы или метели зимой.

23. Шаровая молния

Молния в виде сгустка плазмы
шарообразной формы,
плавающего прямо в воздухе. Как
и почему образуется такой
разряд, учеными до сих пор не
установлено. Можно наверняка
утверждать лишь то, что такая
молния ведет себе
непредсказуемо. Многие до сих
пор сомневаются в ее
существовании.

24. Громоотвод(молниеотвод)

Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды,
и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле.
Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и
поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Воздух
вблизи молниеотвода в результате коронного разряда сильно
ионизируется. Вследствие этого напряжённость электрического поля
вблизи острия уменьшается, индуцированные заряды не могут
накапливаться на здании и вероятность возникновения молнии
снижается. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи
очень редки), молния исходит из молниеотвода, не причиняя
разрушений.
Состоит из трёх связанных между собой частей:
• Молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и
располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии. В
зависимости от защищаемого объекта может представлять собой
металлический штырь, сеть из проводящего материала или
металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.
• Заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для
отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю. Обычно
представляет собой провод достаточно большого сечения.
• Заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой
проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом. Обычно
представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт.