Статическое электричество в природе

Разделение электрических зарядов может приводить к драматическим эффектам в природе. Почти любое вещество, которое скользит или проносится мимо других объектов, захватывает или теряет электроны. Когда это происходит с поднимающимися или падающими каплями воды в облаках, одна часть облака может оказаться отрицательно заряженной по отношению к другой части или земле. Когда концентрация зарядов в некоторой области становится достаточно высокой, часть зарядов уносится, образуя проводящую дорожку к земле или другой части облака. Такой пробой происходит быстро, поднимая температуру проводящей дорожки до значения, когда наблюдается свечение, и создавая область высокого давления, которая, распространяясь во все стороны, вызывает гром. Главная светящаяся стрела молнии пробегает по дорожке, созданной «лидером». «Лидер» прокладывает дорогу вниз к земле, следуя по наиболее легкому для пробоя пути, иногда обрываясь на полпути, как видно на рисунке.

 


Штырь молниеотвода на здании не предотвращает удара молнии, а обеспечивает безопасный путь к земле для любой стрелы молнии, оказавшейся рядом со штырем. Проволока, соединяющая штырь с влажной землей, должна быть достаточно массивной, чтобы не сильно нагреваться при проскальзывании молнии. Штырь молниеотвода создает защитный конус с углом около 60° для всего находящегося под ним. Штырь не разряжает облака, которое обычно находится гораздо выше. Не оказывает он и никакого влияния на то, что молния может оборваться в какой-либо точке небосвода, хотя острый конец штыря и может создавать небольшое локализованное облако заряженного воздуха вокруг себя, увеличивая таким образом защищенную область.

Электростатические эффекты могут служить помехой в некоторых промышленных процессах, как, впрочем, и в быту. В любом процессе, где участвуют движущиеся части вещества или движется зерно или жидкость, происходит разделение зарядов. Если сдернуть ночью шерстяное одеяло, то можно заметить, как блеснет вся поверхность. Одна из опасностей при транспортировке зерна в элеватор связана с тем, что в результате разделения зарядов в атмосфере, заполненной горячей пылью, может проскочить молния.

С другой стороны, при производстве абразивной бумаги электростатические эффекты играют положительную роль. Вместо того чтобы посыпать намазанную клеем бумагу абразивным зерном, зерно помещается под бумагой и подскакивает к липкой стороне бумаги благодаря электростатическому притяжению, создаваемому в нужном месте. В этом процессе абразивные зерна выстраиваются в требуемом направлении, образуя острую абразивную бумагу. (Вспомните, как клочки бумаги подпрыгивали навстречу заряженной расческе.)

Автор Кл. Э. Суорц “Необыкновенная физика обыкновенных явлений”

Оставить комментарий:

XHTML: Вы можете использовать теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>