| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2210195
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ КУЛЬКОВИЙ МОЛНИИ
Ім'я винахідника: Кім А.С .; Федосін С.Г.
Ім'я патентовласника: Пермський державний університет
Адреса для листування: 614600, Перм, ГСП, ул.Букірева, 15, Пермський державний університет, патентний відділ, пат.пов. А.А.Оноріну, рег.№ 126
Дата початку дії патенту: 2001.04.09
Винахід відноситься до області електротехніки. Технічний результат винаходу, що полягає в розробці способу отримання кульової блискавки з великим часом існування, досягається шляхом того, що в способі отримання кульової блискавки, що включає накопичення електромагнітної енергії, розряд потужного імпульсу струму і спостереження кульової блискавки, розряд виробляють в просторі, обмеженому об'ємним витком, яке попередньо заповнюють гарячим повітрям і спектрально розчленованим світлом, при цьому кульову блискавку створюють у вигляді тороідосфери.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області рідкісних природних явищ і може бути використано як накопичувач енергії.
Відомий спосіб отримання кульової блискавки, що включає накопичення електромагнітної енергії, розряд імпульсу струму і спостереження кульової блискавки / 1 / - І.К. Кикоин. Досліди в домашній лабораторії // Квант. 1981. Вип. 4.
Даний спосіб має недолік. Імовірність отримання кульової блискавки дорівнює близько 0,01. Крім того, час існування такої кульової блискавки трохи (близько 1 с).
Відомий і спосіб отримання кульової блискавки, що включає накопичення електромагнітної енергії, розряд імпульсу струму і спостереження кульової блискавки при підпалюванні електричною іскрою суміші повітря і пропану / 2 / - JD Barry. Fereball, Ball Lightning and Elmo's Fire // Weatherm. 1 968 b. V. 28. P. 180-198. Він узятий нами за прототип.
Недоліком даного способу є нестійка форма кульової блискавки, час існування якої мало (близько 2 с).
Завданням даного винаходу є розробка способу отримання кульової блискавки з великим часом існування і більшою ймовірністю спостереження.
Це завдання досягається тим, що в способі отримання кульової блискавки, що включає накопичення електромагнітної енергії, розряд потужного імпульсу струму і спостереження кульової блискавки, розряд струму виробляють в просторі, обмеженому об'ємним витком, яке попередньо заповнюють гарячим повітрям і спектрально розчленованим світлом, при цьому кульову блискавку створюють у вигляді тороідосфери.
Нижче розкривається наявність причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу і досягається результатом.
Кульова блискавка - вогонь, тепло і світло. Вогонь проізрождает світло, а світло живить вогонь. Ці процеси супроводжуються завжди теплом. Пропонована кульова блискавка - тороідосфера і складена з двох частин: тороида і сфери. Кожна частина формується особливою конфігурацією витків: тороид одним проводом, а сфера - багатьма проводами. Струм проходить у всіх витках одночасно. Крім того, перед початком експерименту простір, обмежений об'ємним витком, заповнюється гарячим повітрям і спектрально розчленованим світлом (кольором), що дозволяє збільшити час існування кульової блискавки.
Запропоновано спосіб спостереження кульової блискавки, що дозволяє практично з великою ймовірністю спостерігати кульову блискавку.
Аналіз суттєвих ознак пропонованого винаходу показав, що такий спосіб спостереження кульової блискавки в доступних заявнику джерелах не виявлено. Отже, він має новизною і високим винахідницький рівень.
 |
На кресленні наведена схема пристрою для спостереження кульової блискавки. Нижче розглянемо приклад отримання кульової блискавки. Джерело постійної напруги 1 заряджає батарею конденсаторів 2 до необхідного напруги. Після заряду батареї конденсаторів 2 включаються тиристори 4 блоком управління 5. Всі напруга подається на об'ємний виток проводу 6. За час включення тиристорів 4 по об'ємному витка 6 проходить струм порядку кілька десятків тисяч ампер. Блок 7 нагріває повітря і заповнює їм просторову область об'ємного витка, створюючи кругове обертання в обсязі витка 6, а блок 8 заповнює просторову область об'ємного витка спектрально розчленованим світлом. Опір об'ємного витка в цьому випадку має бути близько 0,085 Ом. Вибір діаметра дроту витка визначає обсяг самого витка. При цьому треба врахувати, що більш товстий дріт буде віддавати за одиницю часу в n 2 разів більше тепла, ніж тонка (де n - відношення діаметрів проводів). При цьому потрібно врахувати обмеження по напрузі і струму тиристорів. Таким чином, діаметр спостерігається кульової блискавки в основному обмежується в пропонованому способі параметрами тиристорного ключа. |
Час існування такої кульової блискавки супроводжується звуковим ефектом в момент вибуху блискавки (як удар грому) і потенційною можливістю смертельного ураження дослідника електрострумом (доза ~ 2 кДж). Необхідно дотримуватися правил техніки безпеки.
Після проведення чергового експерименту (спостереження кульової блискавки) необхідно розрядити залишкову напругу за допомогою резистора і вимикача 3. Після цього можна починати новий експеримент.
Таким чином, пропонована кульова блискавка є невеликий шматок лінійної блискавки, закручений в клубок з характерним розміром (діаметром витка проводу). Звідси виходить, що кульова блискавка по струмів і магнітних полів не може бути більше лінійної блискавки, яка виходить за рахунок розряду батареї конденсаторів. При великих енергіях спостерігається кульова блискавка більшого розміру.
Енергія кульових блискавок (на численні літературними даними) становить від 25 Дж до 10 кДж. Це означає, що для створення ШМ необхідно від 50 Дж до 20 кДж, так як половина необхідної енергії йде на створення кульової блискавки, а інша половина - на створення навколо неї поля. Сумарна ємність батареї конденсаторів взята з урахуванням
E = (CU 2) / 2. (1)
При Е = 20 кДж, U = 2500 V ємність батареї конденсаторів дорівнює 6400 мкФ. Як розрядника можна використовувати паралельно включені тиристори Т 173-1250-30. В імпульсі разом вони витримують струм більше 30000 А. Максимальний час життя спостереження кульової блискавки близько 3 с, що дозволяє проводити детальні та систематичні дослідження.
За час виникнення і існування кульової блискавки в просторі витка присутній широкий спектр потужного електромагнітного випромінювання, свого роду клубок електромагнітного вихору. Тому необхідно екранувати обсяг, в якому знаходиться об'ємний виток. Від ультрафіолетового випромінювання (світла) в оглядовий отвір необхідно встановити звичайне скло товщиною 3-8 мм. Температура в обсязі витка може досягати від 1000 до 25000 К. Всі ці заходи необхідно враховувати при детальному і систематичному дослідженні кульової блискавки.
У природі ймовірність спостереження кульової блискавки невелика, і за статистикою фіксується одна кульова блискавка на 1000-2000 звичайних блискавок, тобто близька до нуля. У нашому випадку ймовірність спостереження кульової блискавки близька до 1.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання кульової блискавки, що включає накопичення електромагнітної енергії, розряд потужного імпульсу струму і спостереження кульової блискавки, що відрізняється тим, що розряд виробляють в просторі, обмеженому об'ємним витком, яке попередньо заповнюють гарячим повітрям і спектрально розчленованим світлом, при цьому кульову блискавку створюють у вигляді тороідосфери .
Версія для друку
Дата публікації 15.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.