ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 41
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки
Нижегородской области
Адрес места нахождения :ул.Ильинская д 18
Г.Нижний Новгород 603950
Почтовый адрес : Кремль корп.14
Г.Нижний Новгород 603082
Тел.433 24 51 факс 4341190
Индивидуальный учебный проект
Тема «Молния»
Выполнила: Асабова Анастасия Игоревна 29 группа
студентка 2ого курса по специальности «Мастер жилищно-коммунального хозяйства»
Руководитель: Мурыгина Оксана Германовна преподаватель колледжа ГБПОУ «ДТК»
Дзержинск 2023 г.
Содержание
-
Основная часть.
-
Понятие «молния» -
История изучения -
Характеристика молнии и её виды
-
Заключение -
Информационные ресурсы
-
Основная часть-
Понятие «молния»
-
Мо́лния —электрический искровой разряд в атмосфере, происходит во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Молнии также были зафиксированы на Венере, Юпитере, Сатурне, Уране и др.[1] Сила тока в разряде молнии на Земле составляет в среднем 30 кА, иногда достигает 200 кА[2], напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт .Молнией считают альтернативной энергией, а если быть точнее это называется грозовой энергетикой.
Грозовая энергетика — это способ получения энергии путём поимки и перенаправления энергии молний в электросеть.
Но есть проблемы в грозовой энергетике. Молнии являются не очень надёжным источником энергии, так как заранее нельзя предугадать, где и когда случится гроза.
Ещё одна проблема грозовой энергетики состоит в том, что разряд молнии длится доли секунд и, как следствие, его энергию нужно запасать очень быстро. Для этого потребуются мощные и дорогостоящие конденсаторы.
Молния является сложным электрическим процессом и делится на несколько разновидностей: отрицательные — накапливающиеся в нижней части облака и положительные — собирающиеся в верхней части облака. Это тоже надо учитывать при создании молниевой фермы.
-
История изучения
Молния издревле является объектом интереса со стороны человека. Её опасные проявления были известны еще с глубокой древности. В язычестве молнию считали деятельностью наиболее могущественных богов: Зевса в древнегреческой мифологии, Перуна — в славянской. Поражение молнией считалось карой божьей. Соответственно, для защиты от молнии совершались определенные ритуалы и обряды. Из античной и славянской мифологии представление о молнии, как об инструменте божественной деятельности перекочевало и в христианство. Несмотря на восприятие молнии как проявления высших сил, тем не менее, уже в античности были выявлены определенные закономерности в поражении объектов молнией. Еще Фалесом было описано, что молния чаще всего ударяет в высокие отдельно стоящие объекты. В Средние века молния часто становилась причиной пожаров в деревянных городах, откуда пошло правило что нельзя строить дома выше храма. Храмы, расположенные, как правило на возвышенных местах, выполняли в этих случаях роль молниеотводов. Было также замечено, что металлизированные (в те годы — в основном, позолоченные) купола реже поражаются молнией.
Большой толчок в изучении молнии дало развитие мореплавания. Во-первых, мореплаватели столкнулись с грозами невиданной на суше силы, во-вторых, обнаружили, что грозы неравномерно распределены по географическим широтам, в-третьих, заметили, что при недалеком ударе молнии стрелка компаса испытывает сильные возмущения, в-четвертых, четко связали появление огней святого Эльма и надвигающейся грозы. Кроме того, именно мореплаватели первыми обратили внимание, что перед грозой возникали явления, похожие на те, что возникают при электризации стекла или шерсти от трения.
Развитие физики в XVII — XVIII веках позволило выдвинуть гипотезу о связи молнии и электричества. В частности, такого представления придерживался М.В. Ломоносов. Электрическая природа молнии была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклин, по идее которого был проведён опыт по извлечению электричества из грозового облака. Широко известен опыт Франклина по выяснению электрической природы молнии. В 1750 году им опубликована работа, в которой описан
эксперимент с использованием воздушного змея, запущенного в грозу. Опыт Франклина был описан в работе Джозефа Пристли.
К началу XIX века большинство ученых уже не сомневались в электрической природе молнии (хотя существовали и альтернативные гипотезы, например, химическая) и основными вопросами исследования стали механизм выработки электричества в грозовых облаках и параметры грозового разряда.
В 1989 году были обнаружены особые виды молний в верхней атмосфере: эльфы и спрайты. В 1995 году был открыт другой вид молний в верхней атмосфере — джеты.
В конце XX века при изучении молнии были открыты новые физические явления — пробой на убегающих электронах и фотоядерные реакции под действием гамма-излучения грозового разряда
Для изучения физики молнии применяются методы наблюдения со спутников.
1.3. Характеристика молнии и её виды
Молнии делятся на два типа: один вызываются отрицательными разрядами, накапливающимся в нижней часть грозового облака, а другие – положительными , которые собираются в его верхней части. Второй тип встречается от 4 (в средних широтах) до 17 (в тропиках) раз реже, чем разряды первого типа. Разряд молнии характеризуется большими токами – от 2000А до 300 000А и высоким напряжением (от 2000В до 2 миллиардов вольт). Температура молнии доходит до 300 000 градусов (считают, что это более чем в 6 раз выше температуры поверхности солнца). Скорость передвижения молнии равна 100 000 км/с. Вспышка молнии имеет продолжительность порядка 0,001 секунды.
Виды молний
-
Плоская молния: Представляет собой электрический разряд на поверхности облака, не имеет линейного характер
-
Линейная молния: Представляет собой искру длиной 1-10 км с разветвлениями, диаметром несколько сантиметров. Вспышка длиться 0,01-0,1 сек. , температура превышает 25000 градусов по Цельсия. Часто происходит несколько повторных разрядов по одному и тому же каналу, при этом общая продолжительность вспышки может достигать 1 сек. и более. -
-
Шаровая молния: Имеет сферическую форму, диаметром 10-50 см, движется медленно, может существовать 1-2 минуты, после чегоисчезает со взрывом или без взрыва. Встречается редко.
-
Молния земля- облако: Образуются они в результате накапливающегося электростатического заряда на вершине самого высокого объекта на земле, что делает его весьма «привлекательным» для молнии. Такие молнии образуются в результате «пробивания» воздушной прослойки между вершиной заряженного объекта и нижней частью грозовой тучи. Чем выше объект, тем больше вероятность того, что молния в него ударит
-
Внутриоблачные молнии: Внутриоблачные молнии включают в себя обычно только лидерные стадии; их длина колеблется от 1 до 150 км. Доля внутриоблачных молний растёт по мере смещения к экватору, меняясь от 0,5 в умеренных широтах до 0,9 в экваториальной полосе. Прохождение молнии сопровождается изменениями электрических и магнитных полей и радиоизлучением, так называемыми атмосфериками.
-
Эльфы: Эльфы представляют собой огромные, но слабосветящиеся вспышки-конусы диаметром около 400 км, которые появляются непосредственно из верхней части грозового облака. Высота эльфов может достигать 100 км, длительность вспышек — до 5 мс
-
Джеты: Джеты представляют собой трубки-конусы синего цвета. Высота джетов может достигать 40-70 км (нижняя граница ионосферы), живут джеты относительно дольше эльфов.
Спрайты: Спрайты — некое подобие молнии, бьющей из облака вверх. Впервые это явление было зафиксировано в 1989 году случайно. Сейчас о физической природе спрайтов известно крайне мало
.
-
Заключение
В заключение я могу сказать что молния до конца не изучена, и применять её как полноценную энергию будет спорным решением на данный момент. В 2006 году Компания Alternative Energy Holdings объявила об успешном развитии прототипа модели, которая может продемонстрировать возможности «захвата» молнии для дальнейшего её превращения в электроэнергию. Молния является чистой энергией, и её применение будет не только устранять многочисленные экологические опасности, но также будет значительно уменьшать дороговизну производства энергии. Также компания сообщила, что окупаться такая установка будет за 4—7 лет, молниевые фермы смогут производить и продавать электроэнергию по цене всего $ 0,005 за киловатт-час, что значительно дешевле производства энергии с помощью современных источников.
-
Информационные ресурсы
https://ru.wikipedia.org/wiki/Молния
https://scienceforum.ru/2021/article/2018024259
https://ru.wikipedia.org/wiki/Грозовая_энергетика
https://ru.wikipedia.org/wiki/Спрайт_(молния)
https://hi-news.ru/research-development/v-chem-sekret-sinix-dzhetov-i-molnij-na-granice-atmosfery-i-kosmosa.html
