Предыдущая статья Содержание Адрес редакции Следующая статья

ИЗ АРХИВА НАУКИ

 

А. Ильин

Электрические фонтаны
Гастона Планте


     Нам удалось достать редчайшее издание - книгу Гастона Планте "Электрические явления в атмосфере", изданную в 1891 году на русском языке, и сегодня мы готовы предложить вам поставить некоторые опыты, описанные самим автором. Но прежде немного вводной информации.

     Проводники с током, напомним, создают вокруг себя магнитное поле, в результате чего отталкиваются или притягиваются друг к другу. В обычных случаях, например в комнатной электропроводке, токи и вызываемые ими силы сравнительно малы, а поскольку сами проводники достаточно жестки, никаких изменений их формы мы не замечаем. Лишь при авариях токи короткого замыкания достигают тысяч ампер на квадратный миллиметр, и тогда магнитные силы завязывают проводники толщиною в руку узлами.
     Зато, пропуская по жидкости относительно небольшие токи, Г.Планте обнаружил, что порою при этом возникают довольно неожиданные эффекты.
     Вот самый простой для повторения опыт Планте. В сосуде с раствором медного купороса (чайная ложка на литр воды) два медных электрода. При подаче на них напряжения всего в 2 - 3 В на всем протяжении положительного электрода возникают пузырьки кислорода. Если же к электродам подключалась батарея из 15 - 20 элементов Бунзена, развивавшая напряжение 45 - 50 В, возникала иная картина. Кислород хлестал, в основном, на конце электрода шипящей струей, которая расплывалась в виде хлопьев. Если в этот момент к оконечности электрода приближали полюс намагниченного стального стержня (рис. 1), облачко водорода приходило в быстрое вращательное движение. Его направление менялось на противоположное при смене магнитного полюса.

Рис. 1   Рис. 1

     Объяснить причину движения нетрудно. В воде под действием электрического поля, создаваемого электродами, движутся ионы растворенной соли. Ион - заряженная частица. При их движении в магнитном поле на ионы действует сила Лоренца, искривляющая траекторию потока и закручивающая его в спираль Архимеда.
     Бывают случаи, когда на жидкость с протекающим в ней током действует не внешнее магнитное поле, а ее собственное. Тогда картина становится сложнее. Поле меняет форму траектории движения ионов, а она в свою очередь меняет конфигурацию поля.
     Этим и объясняются необычные эффекты в других опытах.
     Таков, например, электрический прилив (рис. 2). В сосуд с солоноватой водой погружались проводники, соединенные с батареей из 400 пар свинцовых аккумуляторных пластин. Если один из электродов касался стенки, то возле него наблюдался вихрь, на 1,5 - 2 см выходящий над поверхностью воды и сопровождающийся появлением светящихся полос. Получить источник с параметрами батареи Планте сложно. Ориентировочный расчет на основе параметров энерговыделения, найденных из рисунков к книге, говорит о возможности применить для этой цели батарею конденсаторов емкостью в одну фараду при напряжении 600 - 800 В. Однако опыт, чисто внешне схожий с электрическим приливом, получается в ванне с вазелиновым маслом. Погруженные в нее электроды следует соединить со школьной электростатической машиной.

Рис. 2   Рис. 2

     На рисунке 3 изображен опыт с дистиллированной водой. Положительный электрод выполнялся в виде полоски фильтровальной бумаги. При напряжении около 1600 В, прежде, чем произойдет искровой разряд, жидкость поднимается в виде конуса на 2 - 3 см. Аналогичный конус высотой в несколько миллиметров можно наблюдать, используя масло и электростатическую машину.

Рис. 3   Рис. 3

     Наконец, самый красивый опыт - электрический фонтан, вольтаическая помпа, как назвал его сам автор (рис. 4).

Рис. 4   Рис. 4

     В слабосоленую воду опускается стеклянная трубочка со вставленным в нее проволочным электродом, соединенным с плюсом батареи, дающей напряжение 400 В. Минусовый провод опускается в чашу с водой. При подаче напряжения вода быстро поднимается по каналу трубки и, вырываясь на высоту 20 - 30 см, рассыпается на тысячи блестящих черточек и брызг пара. При более высоком напряжении фонтан возрастает, но процесс начинает идти почти без выделения тепла.
     Планте обращал особое внимание на сходство явлений, наблюдавшихся в его опытах, с такими атмосферными явлениями, как смерчи и циклоны. Он полагал, что вращение смерча происходит благодаря взаимодействию атмосферного электричества, стекающего по столбу влажного воздуха (с водяными каплями), и земного магнетизма. В подтверждение этому есть множество наблюдений, когда смерчи сопровождаются канонадой линейных и шаровых молний. Особенно сильные электрические явления, сопровождающиеся оранжево-красным свечением волн, отмечаются в районе ока тайфуна - места его зарождения.
     Одно время точка зрения Планте на эти грозные явления была популярна среди ученых. Но энергия электричества в них была измерена и сопоставлена с энергией воздушных масс. Оказалась, что доля ее ничтожна, и ее вообще перестали принимать во внимание. Лишь в последние десятилетия на атмосферное электричество стали смотреть иначе. Ему отводится тонкая организующая роль, примерно роль пальца, спускающего курок грандиозных природных процессов. В Аргентине, например, ведутся опыты по электрическому управлению погодой. Похоже, что идеи Гастона Планте живут и побеждают. Но это тема отдельного разговора...


     ФОТОАЛЬБОМ

Воспроизведение гравюры на дереве, иллюстрирующей смерть д-ра Рихмана в 1753 г. в Петербурге, которая, согласно сообщениям, была вызвана шаровой молнией. Предполагается, что шаровая молния образовалась в экспериментальной установке, предназначенной для измерения грозовых облаков.  



 
Рисунок, иллюстрирующий свечение разряда между двумя пластинами конденсатора при высоком напряжении.


Рисунок, иллюстрирующий свечение разряда постоянного тока при использовании в качестве отрицательного электрода поверхности жидкости, а в качестве положительного электрода - тонкого металлического стержня.  


  Рисунок, хорошо иллюстрирующий прямое эмоциональное воздействие появления шаровой молнии на человека.


Еще один рисунок, иллюстрирующий эмоциональное воздействие шаровой молнии на человека.  


  Сделанная во время грозы фотография со следом светящегося объекта, который первоначально идентифицировался как горизонтальный разряд молнии, а позже - как след шаровой молнии. О наблюдении шаровой молнии при первоначальной публикации не сообщалось.


Сделанная во время грозы фотография, на которой зафиксировано несколько отдельных объектов, идентифицированных как шаровые молнии. Первоначально было опубликовано много подобных фотографий. Подлинность снимка была подтверждена авторитетными учеными.  


  Сделанная во время грозы фотография одиночного следа наблюдавшегося объекта, впоследствии идентифицированного как шаровая молния. На переплёте окна, у которого закончилась траектория этого объекта, были найдены остатки вещества, похожего на сажу.

Здесь приведены фотографии из книги
Дж. Барри "Шаровая молния и четочная молния", Москва "Мир" 1983 г.


Предыдущая статья Содержание В начало статьи Адрес редакции Следующая статья

Hosted by uCoz