Как сделать молния в домашних условиях

🕒

Лабораторные опыты с атмосферным электричеством позволяют узнать много, но загадки все ещё остаются.

Плазменная лампа Николы Теслы не может считаться моделью шаровой молнии, хотя изобретателем наверняка двигал интерес к этому странному атмосферному явлению.

Оказалось, что холодная плазма в разреженной среде при наличии быстропеременного электрического поля имеет к нему мало отношения.

В Петербургском институте ядерной физики уже несколько лет существует мастерская шаровых молний. Тут была придумана и создана небольшая установка, с достаточной точностью воспроизводящая природный процесс рождения молний на влажной поверхности: тут есть медный ввод, играющий роль громоотвода, кварцевая трубочка с электродом, открытая поверхность водопроводной воды.

В роли громового облака выступает батарея конденсаторов на 600 мкФ, которую можно заряжать до 5,5 кВ. Это серьезное напряжение — малейшая неосторожность при работе с ним грозит смертельной опасностью.

Она была подробно описана в институтском препринте от 24 марта 2019 года. Вода в полиэтиленовой чашке должна быть заземлена, для этого на дно положен медный кольцевой электрод. Он соединен изолированной медной шиной с землей. Положительный полюс конденсаторной батареи тоже заземлен.

От медного ввода хорошо изолированная шина ведёт к центральному электроду. Это цилиндрик из железа, алюминия или меди, диаметром 5–6 мм, который плотно окружен трубочкой из кварцевого стекла. Она возвышается над поверхностью воды на 2–3 мм, сам электрод опущен вниз на 3–4 мм. Образуется цилиндрическая ямка, куда можно капнуть каплю воды. Конец медного провода от отрицательного полюса конденсаторной батареи нужно закрепить на длинной эбонитовой ручке.

Если быстро коснуться этим разрядником медного ввода, то из центрального электрода с хлопком вылетит плазменная струя, от которой отделится и поплывет в воздухе шаровой плазмоид. Цвет его будет разным: с железного электрода сорвется яркий белёсый плазмоид, с медного — зеленый, а с алюминиевого электрода — белый с красноватым отливом: такие плазмоиды видят летчики, когда в самолет ударяет молния. Чтобы получить настоящую шаровую молнию, нужно вставить в кварцевую трубку цилиндрик из пористого угля. Такие угли используют при дуговом спектральном анализе. Пористый уголь можно пропитать разными растворами и суспензиями.

Если нанести на электрод водную вытяжку из почвы, с органикой, частичками угля и глины, то при разряде из электрода вылетит классическая шаровая молния «апельсинового» цвета. Правда, проживет она не дольше секунды, но этого достаточно, чтобы рассмотреть её во всех деталях и полюбоваться ею.

Получение настоящих шаровых молний — дело нетрудное. Нужна линейная молния, бьющая в некое подобие громоотвода, и сырой воздух. Для того, чтобы изучать свойства шаровых молний, нам приходилось изготавливать их тысячами.

Прежде всего, электрические измерения показали, что шаровая молния — это, действительно, автономное образование: ток в разрядном контуре исчезает через десятую долю секунды, потом молния свободно движется и светится за счет аккумулированной энергии.

Как это ни удивительно, но шаровая молния имеет комнатную температуру!

Молния, кстати, не намного горячее огурца на грядке. Этот парадокс связан с особым состоянием ионов в керне шаровой молнии. Каждый возникший при разряде ион сразу гидратируется — во влажном воздухе его плотно окружают молекулы воды. Разноименные ионы притягиваются друг к другу, но молекулы воды мешают им сблизиться. Возникает особое состояние вещества — гидратированные кластеры.

Компьютерное моделирование показало, что в гидратированной плазме скорость рекомбинации ионов резко замедляется. Если в «сухой» плазме она происходит за миллиардную долю секунды, то у ионов, законсервированных в кластере, рекомбинация затягивается на десятки и сотни секунд. В течение этого времени молния будет светиться.

В керне шаровой молнии гидратированные кластеры с большим дипольным моментом образуют цепочечные и фрактальные структуры. Клуб теплого, влажного воздуха может аккумулировать громадную энергию, до килоджоуля на литр, если получит её при разряде в виде разобщенных ионов разного знака.

Таким образом, загадку шаровых молний можно считать разгаданной. А ведь ещё совсем недавно она занимала свое место среди загадок природы, обсуждаемых на телевидении и в печати, где-то рядом с НЛО, Тунгусским метеоритом и Бермудским треугольником.

И это неудивительно. Миф о шаровой молнии кормит уже не одно поколение журналистов и ученых.

В погоне за сенсацией в сообщения о шаровой молнии вводились красочные подробности. Бесхитростный рассказ фермера: «Раздался сильный удар грома. По водосточной трубе сбежал огненный комок, размером с кулак, и нырнул в бочку с водой. Вода булькнула. Я подошел и сунул руку в воду. Вода, вроде, стала теплее…», — после четырех последовательных перепечаток в газетах превратился в научный труд по вычислению запаса энергии в объеме размером с кулак, способном испарить объем воды размером с бочку.

Сегодня, дорогие друзья, мы будем проводить забавные, но весьма познавательные опыты по физике. Мы с вами вызовем молнию, заставим взорваться пустую жестяную банку, и изогнем струю воды из-под крана. Эти веселые опыты очень интересны и увлекательны, и вместе с тем, помогут понять физическую природу некоторых вещей.

Веселые опыты мы начнем с вызова молнии

Лучше всего молнию домашнего изготовления видно в темноте. Для вызова молнии самыми лучшими являются ясные и сухие дни. Для проведения этого забавного опыта, вам потребуется: пластмассовая расческа, шерстяной свитер или тряпочка, металлическая дверная ручка или дверная коробка.

Для того чтобы вызвать молнию, нужно:

1. Быстрыми движениями потри расческу о шерстяной свитер или шерстяную тряпочку в течение тридцати секунд. Расческа зарядится электричеством.

2. Поднеси расческу очень-очень близко к дверной ручке или коробке, не дотрагиваясь до нее. Ты увидишь вспышку, проскакивающую между ними, прямо как молния, пробегающая от тучи к земле.

Продолжим наши веселые опыты, взорвав пустую жестяную банку

Для проведения этого физического опыта, нам потребуется: пустая алюминиевая банка из-под напитка, открывающаяся кольцом, кухонные щипцы, большая миска или наполовину заполненная холодной водой раковина, столовая ложка, плита.

Чтобы пустая жестянка взорвалась, нужно:

1. Наполни большую миску холодной водой или наполовину заполни раковину.

2. Проверь, чтобы щипцы крепко держали жестянку.

3. Налей в банку две столовые ложки воды.

4. С помощью взрослого поставь банку на плиту и вскипяти воду.

5. После того, как пар выйдет из банки в течение двадцати секунд, захвати жестянку щипцами, развернув ладонь вверх.

6. Быстро поднеси банку к холодной воде, переверни ее вверх дном (очень осторожно, чтобы не капнуть кипятком на себя) и опусти верхушку банки чуть ниже уровня холодной воды.

7. Смотри, что происходит!

Пар выталкивает воздух из банки. Когда жестянка остывает, пар превращается обратно в очень небольшое количества воды. Давление воздуха снаружи банки сожмет ее внутрь. Без воздуха внутри банки, который мог бы давить на стенки наружу, это давление «взрывает» жестянку.

Атмосферное давление намного больше, чем ты думаешь, – только посмотри, как разрушается банка!

Закончим наши веселые опыты, изогнув струю воды под краном

И опять же нам потребуется пластмассовая расческа и шерстяной свитер или тряпочка.

1. Немного приоткрой кран, чтобы капель превратилась в тонкий непрерывный ручеек.

2. Потри обратную сторону расчески обо что-нибудь шерстяное.

3. Держи расческу вертикально и обратной стороной поднеси близко к воде.

4. Вода выгнется в сторону расчески.

Вода, вытекая из крана, приобретает электрический заряд. Тогда она начинает притягиваться к предметам, имеющим противоположный заряд.

Ты можешь потереть воздушные шарики и испробовать другие предметы из пластмассы, например пластиковые бутылки и полиэтиленовые пакеты. Попробуй также использовать другие ткани, особенно пушистые и шелковистые.

51

Прирученная молния прямо в комнате – и безопасно!

Для опыта нам потребуются: два воздушных шарика.

Все видели молнию.

Страшный электрический разряд бьет прямо из тучи, сжигая все, во что попадает. Зрелище это и страшно, и притягивает. Молния опасна, она убивает все живое. Мы уже проделывали опыт с шариком и волосами и поэтому можем понять, почему она возникает.

Облака как бы «трутся» друг о друга и выбивают друг из друга электроны, совсем как волосы из шарика. Только сила заряда, которую они приобретают, колоссальна. Когда заряда накапливается слишком много, он «вытекает» и устремляется в ближайший предмет, в землю, в одиноко стоящее высокое дерево, в пруд, в дом.

Пользуясь этим знанием, мы можем создать маленькую и безопасную, прирученную молнию прямо в доме. Поверьте, это совершенно безопасно.

Итак, если мы хотим увидеть молнию прямо своими глазами, то надо проделать следующее. В полной темноте потереть отдельно два шарика о волосы, а потом поднести друг к другу. Между ними проскочит синяя искра с треском! Между прочим, напряжение в этой искре огромное, может быть, десятки тысяч вольт. Я не шучу. Просто ток там очень маленький, а убивает не напряжение, а ток. Синяя искра – это и есть поток электронов, перескакивающих с шарика на шарик, как бы речка, которая существует только очень краткий миг. Молния будет синей, красивой, но о-о-очень маленькой и абсолютно безопасной!

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

1. Молния и электрическая искра
Две с половиной тысячи лет тому назад греческий учёный Фалес из города Милета заметил, что если янтарь (жёлтую смолу, употреблявшуюся для украшения) натереть мехом, то он может притягивать лёгкие предметы — например, волокна или соломинки.

2. Отчего происходит молния?
Подходя близко к высокому дереву или дому, грозовая туча, заряженная электричеством, действует на него совершенно так же, как в рассмотренном нами последнем опыте заряженная палочка действовала на электроскоп. На верхней части дерева или на

3. Как развивается молния?
Чаще всего молнии, ударяющие в землю, происходят от туч, заряженных отрицательным электричеством. Молния, ударяющая из такой тучи, развивается так.Сначала из тучи по направлению к земле начинают течь электроны в небольшом количестве, в узком

5. Шаровая молния
Кроме линейной, бывают, правда гораздо реже, молнии других видов. Из них мы рассмотрим одну, наиболее интересную — шаровую молнию.Иногда наблюдаются грозовые разряды, представляющие собой огненные шары. Как образуются шаровые молнии — пока ещё не

1. Как часто возникает молния?
Не везде на земле грозы бывают одинаково часто.В некоторых жарких, тропических местах грозы происходят круглый год — почти каждый день. В других же местах, расположенных в северных районах, грозы бывают сравнительно редко. В нашем Союзе с его

2. Куда ударяет молния?
Так как молния представляет собою электрический разряд через толщу изолятора — воздуха, то он происходит чаще всего там, где слой воздуха между тучей и каким-либо предметом на поверхности земли будет меньше. Непосредственные наблюдения это и

Рубиновая молния
Какое огромное практическое применение находят себе «невидимые» кванты и какие грандиозные перспективы они открывают перед человечеством, можно показать на примере одного из самых больших достижений современной науки и техники — квантовых

ОТВЕТ НА ПРЯМО ЗАДАННЫЙ ВОПРОС
Вопросу, который был задан естественным кристаллам каменной соли, предшествовала немалая работа физиков — и теоретиков, и экспериментаторов.Вначале теоретики поставили и решили задачу, которая при первом знакомстве с ней кажется очень

Сколько весит воздух в комнате?
Можете ли вы хоть приблизительно сказать, какой груз представляет воздух, вмещаемый вашей комнатой? Несколько граммов или несколько килограммов? В силах ли вы поднять такой груз одним пальцем или же едва удержали бы его на плечах?Теперь,

Маленькая молния
В следующий вечер брат начал опыты с очень странных приготовлений. Взял три стакана, погрел их возле печки, затем поставил на стол и накрыл сверху самоварным подносом, который тоже сначала погрел немного у печки.– Что это будет? – любопытствовал я. –

Mail.RuО компанииРекламаВакансии

Одна моя очень хорошая знакомая жалуется,

что она мечет молнии, и чувствует себя наэлектризованной.

Для неё посвящаю эту статью, ибо, сделав молнию по моим

рецептам, можно выпустить пар и снять избыточный заряд.

       

       

Итак, что нужно для (молниеносного) создания молнии?

1. Электрическая розетка… в которую воткнут шнур от вашего компьютера.

2. На этом компьютере установлен Adobe Photoshop любой версии.

3. Желание освоить метод как за 6 шагов создать молнию.

Фотошоп известен как инструмент для издевательств над фотографиями. Однако, мало кто в нем пробовал рисовать с нуля. Точнее, может, и пробовали, да далеко не продвинулись, уж больно он сложен, если так просто без добрых советов пытаться в нём рисовать.

Итак, молния. Кстати, помимо самой молнии буду давать ценнейшие комментарии по пользованию Фотошопом.

Запускаем Adobe Photoshop.

1. Ctrl+N – создать новый документ. Укажите размеры, например, 400 на 400 пикселей.

2. Устанавливаем цвета по умолчанию – черный и белый. Для этого есть клавиша D – рекомендую запомнить. (Попробуйте также X – переключает цвета фона и рисунка туда и обратно)

3. Заливаем рисунок градиентом. Обратите внимание, что добраться до основных инструментов можно с помощью соответствующих клавиш. Эти клавиши появляются, когда вы задерживаете мышь над инструментом. Например, подведите мышь к кисти, появляется подсказка – Brush (B) так и другие инструменты. Некоторые буквы предлагают ряд инструментов переход к ним осуществляется с помощью Shift+буква. Возвращаясь к градиентной заливке – это буква G, на нее приходится и простая цветовая заливка (в ведра с выливающейся краской) и градиент. Нажимайте Shift+G пока не увидите градиент. Заливать градиентом просто – нужно щелкнуть в одном месте рисунка и провести мышь в другое место. Есть несколько вариантов градиентной заливки –линейная, радиальная и др. Все хорошо попробовать для создания различных молний.

4. Накладываем фильтр Filter => Render => Difference Clouds

5. Инвертируем цвета (делаем негатив), что достигается клавишей I (от inverse)

6. Затемняем рисунок. Хороший инструмент – уровни – Ctrl+L, надо подвигать рычажки чтобы рисунок стал темнее (центральный движок двигаем вправо). Всё, черно-белая молния готова. Можно её немного раскрасить.

7. Ctrl+U – верхний движок – цветовой оттенок, нижние два – насыщенность и яркость. Играйтесь со всеми движками, ищите своё уникальное решение.

Не правда ли, изумительные рисунки получаются? Можете выслать мне наиболее интересные, и я тут размещу.

Ещё что-нибудь показать из Фотошопа? Кстати, теперь можете взять любую свою фотографию в ночным небом и добавить туда свою же молнию, она может ударять вам в руку. Совсем не больно.