Электрические соты

в 15:47, , рубрики: высокое напряжение, газовый разряд, ТЮФ, физика, эксперименты, электричество, Электроника для начинающих

Если налить немного масла на горизонтальную металлическую пластину и поместите над ним вертикальную металлическую иглу. При приложении между иглой и пластиной высокого напряжения на поверхности масла возникает ячеистая структура.

Электрические соты - 1

Давайте разберёмся почему так происходит?

Электрические соты - 2

Дело в том, что когда мы подаём высокое напряжение на иглу, то на ней образуется коронный разряд, который ионизирует воздух.

Коронный разряд

Электрические соты - 3
фотография в темноте

Электрические соты - 4
фотография с выдержкой

Электрические соты - 5

После ионизации, мы получаем положительный ион и отрицательный электрон. Так как полученные частицы имеют заряд и находятся в электрическом поле, то на них действует некоторая сила. Если игла является анодом, а пластина катодом, то положительные ионы будут притягиваться к отрицательно-заряженной пластине.

Ионный ветер

Пламя спички является плазмой, то есть сильно ионизованным газом.
Можно заметить влияние электрического поля на пламя.

Можно предположить, что появление сот связано с действием ионов на масло. Это и доказывает следующий эксперимент.

Но ведь масло является диэлектриком, то есть не даёт пройти ионам к пластине. Получается, что ионы остаются на поверхности масла и равномерно давят на него.
Электрические соты - 6

Но всё же, почему мы получаем соты? Если мы приложим напряжение поменьше, то вместо сот получим маленькие ямки.

Из-за флуктуаций некоторые ионы оказываются ближе к пластине, следовательно сила притяжения их к пластине увеличивается. Они начинают продавливать масло, завлекая за собой его молекулы. Тем самым, вызывая схожие отклонения в других местах.

Электрические соты - 7
При дальнейшем увеличении напряжения, количество ямок и их размер увеличиваются. И энергетически выгодно эти ямки соединить каналами.
Электрические соты - 8

Что и получаем на практике.

Электрические соты - 9

А что же будет, если мы откачаем воздух. Логично предположить что не будет сот, так как нечего ионизировать. Но нет, при откачке мы всего лишь разрежаем воздух, следовательно у иона больше длинна свободного пробега, и он развивает большую скорость.

Электрические соты - 10

Уменьшая давление, можно добиться эффекта сот при более низких напряжениях.

В конце данной статьи я хочу ещё раз показать это явление.

Автор: Iroslove

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля