Слайд 1«Линейная молния»
Подготовили: Сапаргалиев Арлан
Филипьев Алексей
учащиеся 8 класса
СШ №11
Слайд 2Цель:
Исследование природы линейной молнии как дополнительный источник энергии.
Слайд 3Задачи:
1) исследовать по литературным источникам природу линейной молнии;
2) уметь преподать полученные
знания в простой и доступной форме;
3) сделать вывод о том, стоит ли использовать молнию как дополнительный источник энергии.
Слайд 4Методы:
- анализ литературы;
- наблюдение;
- сравнение;
- математические расчеты.
Слайд 5 Молния – гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно происходит во
время грозы проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом.
Слайд 6 В каждый момент времени в разных точках Земли сверкают молнии более
2000 гроз.
В каждую секунду около 50 молний ударяются в поверхность земли, и в среднем каждый ее квадратный километр молния поражает шесть раз за год.
Слайд 8 Молния - вечный источник подзарядки электрического поля Земли. В начале XX
века с помощью атмосферных зондов измерили электрическое поле Земли. Его напряженность у поверхности оказалась равной примерно 100 В/м, что соответствует суммарному заряду планеты около 400 000 Кл.
Слайд 9Молния
Шаровая Четочная Линейная
Слайд 10 Параметры обычных линейных молний в земных условиях следующие:
а) длина - не
более 10 км, некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км.
б) диаметр канала до 40 см,
в) сила тока 106-1011 А,
г) длительность одной молнии 10-4 с,
д) общее число молний, проходящих в одном канале до 50 молний;
е) температура в канале до 30 000 0К.
Слайд 11 Для возникновения молнии необходимо, чтобы в относительно малом объёме облака образовалось
электрическое поле напряженностью, достаточной для начала электрического разряда
(~ 1 МВ/м), а в значительной части облака существовало бы поле со средней напряжённостью, достаточной для поддержания начавшегося разряда
(~ 0,1-0,2 МВ/м).
Слайд 12Распределение частоты гроз по поверхности суши и океанов.
Слайд 13 Процесс развития наземной молнии состоит из нескольких стадий. На первой стадии,
в зоне, где электрическое поле достигает критического значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными электронами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с молекулами, составляющими воздух, ионизуют их. Таким образом, возникают электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов - стримеры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые, сливаясь, дают начало яркому термоионизованному каналу с высокой проводимостью - ступенчатому лидеру молнии.
Слайд 14 Обычно молния включает несколько повторных разрядов, но их число может доходить
и до нескольких десятков. Длительность многократной молнии может превышать 1 секунду. Смещение канала многократной молнии ветром создаёт так называемую ленточную молнию - светящуюся полосу.
Слайд 15Взаимодействие линейной молнии с поверхностью земли и расположенными на ней объектами.
Слайд 16 Фульгурит (с лат. Fulgur - молния)- окаменевшая молния.
Самые длинные из
раскопанных фульгуритов уходили под землю на глубину более пяти метров. Фульгуритами также называют оплавленности твердых горных пород, образованные ударом молнии, они иногда в большом количестве встречаются на скалистых вершинах гор. Фульгуриты, состоящие из переплавленного кремнезема, обыкновенно представляют собой конусообразные трубочки толщиной с карандаш или с палец. Их внутренняя поверхность гладкая и оплавленная, а наружная образована приставшими к оплавленной массе песчинками. Цвет фульгуритов зависит от примесей минералов в песчаной почве. Большинство из них имеют рыжевато-коричневый, серый или черный цвет, однако встречаются зеленоватые, белые или даже полупрозрачные фульгуриты.
Слайд 17 Молния - серьезная угроза для жизни людей. Поражение молнией возможно как
при пребывании под открытым небом, так и в закрытом помещении. Чаще поражаются люди находящиеся во время грозы на открытой местности, укрывающиеся от дождя под деревьями и вблизи от работающего электрооборудования.
Слайд 18Эскулап
(сын Аполлона)
Фаэтон
(сын бога Солнца Гелиоса)
Рихман
Георг Вильгельм
Слайд 20Молниеприемник
Токоотвод
Заземлитель
450
Слайд 21
Направив объектив на выбранную точку, нужно открыть затвор, и включить ночной
режим. Терпеливо дождаться, когда полыхнет молния. Закрыть затвор.
Готово!
Как фотографировать линейную молнию?
Слайд 22Сколько стоит линейная молния?
Мощность разряда =
(5*107 В) * (2*105 А)
2
=5*1012 Вт
т.е.
5 млрд. киловатт
Энергия =
5*1012 Вт * 0,001 с = 5*109 Дж
кВт*ч ≈ 1400 кВт*ч
15 тг. *1400 = 21 000 тг
5*109
3,6*106
Так как 1 кВт*ч = 3,6*106 Дж, то
Энергия =
Слайд 23 Нагрев 1 куба воды
на 10С возьмет 1,16 кВт*ч,
на 13
градусов - 15 кВт*ч.
А 30 кубов на 13 градусов – 450 кВт*ч. Пусть 2/3 энергии
уйдет впустую.
Тогда, как раз - одной
молнией можно разом
нагреть бассейн на 13
дополнительных градусов.
130С
Слайд 24Выводы
Анализируя литературу, исследуя природу линейной молнии, узнали исторические факты, физические свойства,
способы защиты, как фотографировать и сколько стоит линейная молния.
При математических расчетах было установлено, что в настоящее время не стоит использовать линейную молнию как дополнительный источник энергии. Основная часть энергии молнии расходуется при искровом заряде на нагрев атмосферы. А для получения и использования, только небольшой части этой энергии требуются большие экономические затраты.