Трудно жить в России без нагана (СИ 7.01.2012)
Шрифт:
Несмотря на примитивность, их техника развивала значительную мощность. Судя по воспоминаниям, энергия полученных разрядов измерялась десятками килоджоулей. Атмосферным электричеством плавили металлы, дробили камни, испаряли жидкости, даже жарили мясо. Правил безопасного обращения с высоким напряжением, естественно, ещё не существовало. Частенько происходили несчастные случаи. Лаборатории горели и взрывались. Экспериментаторы гибли. У опытов с электричеством возникла скверная репутация. Работать с постоянным током высокого напряжения вообще трудно. Подходящая для этого элементная база появилась только в середине ХХ века. Первая линия электропередачи постоянного тока напряжением 100 кВ, например, была пущена в эксплуатацию только в 1944 году (опытный участок Мисбург-Лерте). От великой нужды, под американскими бомбами. Немцы пытались найти замену воздушным ЛЭП. Многие важные проблемы в указанной области техники не решены до сих пор. Понимаете? Теперь нам придется…
Возвращаемся к
Воздух — субстанция подвижная. Если заряд покинул проводник и вырвался в атмосферу, то дальше его судьба нам безразлична. Поле электрическое, само собой, его по правильному адресу утащит. А раз есть поток зарядов, то в цепи течет электрический ток. Ну да, через воздух… Сила этого тока зависит только от производительности ионизатора. Сколько он ежесекундно носителей зарядов за пределы металла выбросит, столько кулонов электричества через этот проводник и протечет. Какое ещё сопротивление воздуха? А нет его, практически. Можно считать равным нулю. Всё равно, как подключились к стратосфере напрямую, все 400 киловольт небесного напряжения, висящих над головой, у нас словно бы сидят на конце громоотвода…
Непонятно? Ох, ребята и девчата, какие же вы все… Ладно, поясняю насчет сопротивления воздуха. От противного… Знаете, что такое заземление? Ну да, железный штырь, вбитый в грунт, для отвода тока от защищаемого оборудования. Если туда что попало — всё "замкнет" на землю и пропадет в земле безопасно. Теперь вопрос на засыпку. Какую величину имеет сопротивление заземления? Ну да, если взять парочку одинаковых заземлений, измерить сопротивление между ними и разделить надвое, как раз получим нужную величину. Так сколько? А вот и нет! Хорошее заземление должно иметь сопротивление порядка Ома. Да-с. В любом грунте, даже в сухом песке или скальной породе. А не волнует, сопротивление материала. Во-во… Главное — обеспечить хороший контакт с объемом пускай и плохо проводящего материала. Земля-то — она большая. Следовательно, сопротивление Земли стремится к нулю, а все потери на сопротивление — только в точке контакта с землей. Там, где носители зарядов движутся достаточно плотно. И — всё проблемы решены. Площадь сечения самого плохого "проводника", при растекании тока в объеме, с удалением от заземлителя, возрастает, как квадрат расстояния. В геометрической прогрессии… Очень быстро. И так же быстро падает его электрическое сопротивление. С непривычки — кажется парадоксом…
Когда на верхнем конце нашего "атмосферного генератора" работает ионизатор, его сопротивление, относительно атмосферы, тоже стремится к нулю. Точнее, пренебрежимо мало. Объемный эффект, как и в случае заземления в грунте. Сила тока в цепи зависит только от производительности ионизатора… Удобно…
Нет, горелку на верхний конец токоприемника мы громоздить не будем. И петарду — не будем. И куска радиоактивного элемента у нас нет. Оно и к лучшему, кстати… При разряде, в газовой среде, электроды теряют вес. На каждый ампер-час протекшего через газ заряда плазмой распыляется примерно кубический сантиметр материала электрода. Состав его значения не имеет. Нету стойких к плазмо-химии материалов… Хоть вольфрам ставь, хоть кремний, хоть графит. Всё горит и окисляется. Догадались? Если поставить на верхушку радиоактивный источник, то атмосферная коррозия его скоренько разъест до дыр и вся гадость распылится в окружающей среде, осядет вокруг тонким равномерным слоем. Оно нам надо? Живите проще.
Расходным набалдашником для приемника атмосферного тока, на всех громоотводах, ставят простое, экологически чистое железо. От него, кроме ржавчины, никакого вреда. Мы тоже, не будем, от коллектива отрываться… Как заставить банальную железяку испускать в воздух ионы плазмы? Есть такой способ!
Считаем площадь грунта, которую экранирует от атмосферного электрического поля штырь высотой, например, двадцать метров. Ага, вот эта самая сосенка, которую мы под стойку приемника назначили. Пи умноженное на "эр квадрат", так? Здесь "эр" — радиус площадки и высота подъема приемника. Итог — 1256 квадратных метров.
Теперь находим площадь приемного электрода, при заданных условиях достаточную для зажигания на нем коронного разряда в ясную безоблачную погоду. Это тоже просто. Напряженность поля в короне около 30 кВ/см или 3 МВ/м. Напряженность поля над ровной землей — 130 В/м. Считаем пропорцию… Примерно 500 квадратных сантиметров оголенного металла, шарик, диаметром 12–13 сантиметров, на верхотуре, уже будет окружен слабым облаком из ионизированных молекул воздуха… Если взять стержень потоньше, то и коронный разряд вокруг него будет соразмерно сильнее. Просто?
Не просто… Скорость движения свободных ионов в воздухе, при атмосферном давлении, измеряется сантиметрами
Вывод? Если нужен сильный разряд, то нужно "острие". Не простое, неподвижное, а мотающееся по ветру, обдуваемое напором воздуха. Стальная фольга (в идеале) или металлизированная бумага, от влаги покрытая лаком. Длинная полоса такой фольги сейчас и трепещет на ветру. Тает, тает, тает… Расходник! А регулировка тока очень простая — положением опоры. Наклонили пониже — поле разряда ослабло. Подняли повыше — усилилось. Голь на выдумки хитра…
Поскольку земля заряжена относительно атмосферы отрицательно, а корпус установки заземлен, то на центральном электроде цементной трубы напряжение положительное. Равное с потенциалом на "приемнике". При остановках процесса эту высоковольтную деталь замыкают на корпус заземленным стальным штырем. Несколько десятков киловольт таки там присутствует. Простейший пример использования атмосферного генератора "напрямую", в качестве готового источника питания "электрофильтра". Никаких тебе согласующих устройств, никаких преобразователей. На одной стороне цепи горит коронный разряд вокруг плещущего на ветру "приемника электричества", с другой — горит коронный разряд в трубе, по которой из реактора несется пыльный газ. От центрального электрода (колючей проволоки) поток ионов продирается к окружающим заземленным стенкам. На пути он заряжает частицы цемента и они дрейфуют туда же, после разряда оседают на металле. Труба дрожит, цемент скользит по спиральной дорожке в накопитель. И ничего больше не надо. Всю конденсированную фракцию "корона" выметает из газа как невидимой метлой. Очень просто и чисто, ага… Регулировка напряжения и тока — наклоном (высотой подъема) штанги "приемника". Сколько точно напряжения в цепи — никто не знает. Желающих измерить не нашлось. Да и зачем? По выхлопному отверстию трубы видно… Если выходящий газ чист от пыли — всё работает нормально. Как только появились клубы — задирай стойку повыше. Разряд не справляется… А начали звонко щелкать в железной трубе искры пробоев — опускай пониже. Или… пни реактор сапогом, помоги вибрации сбить со стенок цементный налет. Элементарно… Уже привыкли. Люди, они ко всему привыкают.
Ясное дело, высокое напряжение смертельно опасно. И что? Пример товарища Рихмана другим наука. Соблюдайте правила техники безопасности! Они простые, на самом деле. Допуск на работу с напряжением выше 1000 вольт наши ребята имеют все. Научили! Через "не могу и не хочу". Поголовно. Без отговорок. С электричеством, как и с огнестрельным оружием, шутки плохи. Бьет жизнь шутников, смертным боем…
Кстати, вот вам пример, как смертельная опасность людей подтягивает. Делает их лучше и строже… Крайне, в трудные времена, раздражают игры с серьезными вещами… Шутники, в боевой обстановке, очень быстро кончаются. Физически. И в обстановке приближенной к боевой, как у нас — тоже…
Грань между шуткой и издевательством — тонкая. Но, непреодолимая. Это наглядно доказывает опыт так называемых "опасных профессий". Тех же моряков, саперов, врачей, силовых электриков… Довелось, как-то давно, участвовать в разработке, где были задействованы три группы "спецов" — "высоковольтники", электромонтеры и программисты. Все они к электричеству причастные, но по-разному. У программеров — выше 220 напряжения нет, а обычно — несколько вольт. Ройся голыми руками, где хочешь… Силовики работают с промышленными сетями, там и убить может… А у высоковольтников — убивает почти всегда. Стоит чуть забыться или допустить оплошность. Раз вышел острый конфликт. У программеров забарахлил лазерный принтер. А там внутри высокое напряжение. В ремонт его тянуть некогда. Причина более-менее понятная — внутри накопилась пыль. Надо разобрать и протереть-смазать. Сел один из "высоковольтников", на чистой тряпке (половине простыни) разложил части принтера. Винтики, скобки, крупные узлы… Начал их, по очереди, спиртом протирать и в обратном порядке на место ставить. Раз! Одного винтика нет! Разобрал собрал — нет… Он и тряс принтер, и в потроха с зеркальцем заглядывал — нет. После третьей сборки-разборки винтик волшебным образом появился… Откуда? А рядом тусовался "веселый программист". Он этот винтик сначала незаметно спер, а потом — обратно подкинул. Ха-ха-ха! Это веселая шутка! "В большой семье еб…"