Техника - молодёжи 2007-05, страница 19

Рис.2

Рис.3

Рис. 1. Модель шаровой молнии:

а, в, с, d, е —детализированная последовательность центрально-симметричных колебаний электронов

Рис. 2. Моделирование шаровой молнии:

ГИ — генератор импульсов; А — металлический стержень с острием; В — полая металлическая полусфера

Рис. 3. Процесс образования главной части шаровой молнии — плазмы с разделёнными компонентами

Рис. 1

Эл. динам. д силы

Эл. динам, силы

а также силы электростатического отталкивания избыточного заряда одной из плазменных компонент. Из многочисленных наблюдений следует вывод, что ШМ содержит в себе некомпенсированный положительный заряд [3, с. 83]. Электростатическое расталкивание, порождённое этим зарядом, останавливает про

цесс сжатия, и на определённом этапе размеры и форма ШМ стабилизируются. Этот же избыточный заряд не даёт отдельным элементарным токам (возникающим периодически при ЦСК) сблизиться в сильную локальную неоднородность. (Такое развитие событий могло бы привести к взрывоподобному «схлопыва-

нию» ШМ с импульсным выделением всей её энергии.)

Таким образом, в шаровой молнии с ЦСК при определённых условиях автоматически обеспечивается достаточно хорошая токовая и зарядовая симметрия. Как следует из основных положений электродинамики [4], в предлагаемой модели результирующее магнитное поле отсутствует и, следовательно, электромагнитное излучение исключено(!). Электрическое поле во все моменты ЦСК сконцентрировано главным образом внутри плазмы между её компонентами. В известном смысле ШМ аналогична закрытому колебательному контуру с той лишь разницей, что здесь энергия периодически перераспределяется между двумя формами: электростатической и кинетической (минуя магнитную форму). Общее же количество энергии коллективного взаимодействия в плазменной системе остаётся почти постоянным.

Из всего изложенного можно сделать предварительный вывод, что шаровая молния с централь-но-симметричными колебаниями является энергетически достаточно консервативной системой.

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ШАРОВОЙ МОЛНИИ

Оставляя пока в стороне детали возникновения и формирования ШМ в природе, попытаемся смоделировать этот процесс в предполагаемых лабораторных условиях.

Пусть в нашем распоряжении имеется гипотетический генератор очень мощных и коротких высоковольтных импульсов (ГИ). Пусть полюса генератора соединены с двумя электродами (рис. 2). Предположим, что между электродами содержится сухой, чистый воздух при нормальном давлении (NflO¹⁵ см~³).

Рассмотрим подробно работу этой системы.

1. Импульс электрода отрицательной полярности, посылаемый от ГИ на остриё А по отношению к положительно заряженному электроду В, настолько короткий и мощный, что за время его действия между электродами А и В обычный линейный разряд не успевает сформироваться. Электроны от генератора «накачиваются» в остриё до предела. При этом сверхмощное электрическое поле, наводимое заряженным остриём, буквально «сдувает» электроны с оболочек атомов воздуха, окружающего остриё. Почти одновременно с поверхности металлического острия происходит взрыво-подобная автоэлектронная эмиссия. Так возле острия образуется и нара-

www.tm-magazin ,ru 17