Категорије: Истакнути чланци » Занимљиве чињенице
Број прегледа: 17181
Коментари на чланак: 0

Колика је цена муње?

 

Колика је цена муње?Једном у рабљеној књижари наишао сам на књигу И. Перелмана „Забавна физика“ издања из 1924. године. Одштампан на смеђем папиру (и одакле је дошао добар папир после грађанског рата) имао је поднаслов - „Парадокси, загонетке, задаци, експерименти, замршена питања и приче из области физике“. Овај поднаслов у наредним издањима из детињства надалеко познате књиге из неког је разлога нестао. Само из радозналости, хтео сам да откријем шта се у књизи променило у последњих 75 година. На крају, код куће сам имао двадесет друго издање ове надалеко познате студентске књиге за младе. Али наука и технологија за то време нису стагнирале.

Моје интересовање за Ј. И. Перелмана подстакло је недавно објављеном књигом Г. И. Мисхкевича о животу и раду изванредног популаризатора науке. „Певач математике, бард физике, песник астрономије“ био је широко тражен у земљи, однедавно аграрних и назадних, и тек је започео свој пут у број напредних и културних стања света. А улога Перелмана у овом развоју била је далеко од последње. У својим књигама, духовита забава, научна сигурност и чак грациозност, чак и у школским годинама, помогли су најталентованијем делу младе генерације да одабере свој будући животни пут у служби науке.

У биографској књизи успут је примећено да је Ј. И. Перелман 1916. године радио на посебном састанку руске владе о гориву и „у вези са грозним стањем грејања на дрва у Петрограду“ први пут предложио да се у нашој земљи пребаци на летње време. Чињеница да помоћу руку сата штедите енергију за освјетљење одавно је свима позната. Али како се спасило дрва, нисам могао да схватим.

Колика је цена муње?Та ме чињеница толико заинтересовала да сам одлучио питати аутора биографије о томе. Штавише, у једној од прича књиге коју сам купио приликом израчунавања потрошње енергије за муње, подаци између Перелмана и наредних издања, објављених после смрти популаризатора, разликовали су се готово стотину пута!

Послано је писмо и стигао је одговор и све је поставио на своје место. Што се тиче уштеде огревног дрвета, објашњење је било врло јасно - током Првог светског рата дрво огрева као гориво у котловницама у Санкт Петербургу. То је разлог зашто је у првим годинама совјетске власти почела потрага за новом врстом горива за електрификацију земље (план ГОЕЛРО). Тада су обратили пажњу на тресет.

Што се тиче неусклађености калкулација, дозволићу вам да цитирате из писма Г. И. Мишкевича написаног мени: „СВА издања његових књига која су изашла након смрти Ја. И. Перелмана су КОРУПИРАНА свим врстама неодговорних уредника и издавача.“ Нагласио аутор писма. Додајемо само да је „доктор забавних наука“ умро 16. марта 1942. од глади у опкољеном Лењинграду.

Али хтео сам да откријем питање "Колико кошта гром?" Јер ово је име једног од поглавља у књизи Перелмана.

Прво озбиљно истраживање муње узео је сјајни Американац Бењамин Франклин, из неког разлога који је сматран једним од америчких председника у нашој земљи. Није, али је овековечио своје име експерименталним доказивањем електричне природе грмљавинске олује.

Тада то није било лако учинити. Није било небодера, авиона, па чак ни балон није измишљен. А било је потребно да примимо небеску струју буквално у руке за експерименте. Заиста, у првом електричном кондензатору тог времена, Лејден банци, једна од две плоче је била рука експериментатора.

Користећи дечију играчку која се зове змај, експериментатор је увео диригент у громогласни мезар, напунио Леиден-ову теглу и затим је упоредио са истом теглом напуњеном електричном машином.

Понашање лименке било је идентично. Нема сумње: муња је по природи електрични. Чак је утврдио да облаци најчешће носе негативан електрични набој. Франклинови експерименти су били изузетно опасни, али они су поред веома занимљивих научних података довели до његовог проналаска громобрана.

Колика је цена муње?Други Американац, Цхарлес Протеус Стеинметс (1865-1923), сматра се једним од главних оснивача науке о електротехници. Посљедњих година свог живота посветио се проблемима преноса енергије на даљину користећи високи напон.

Да би решио проблеме изолације високонапонских система, потребан му је високонапонски генератор импулса. Ово је саградио он. Овај генератор би могао да створи вештачку муње са потенцијом од 120 киловолта. Међутим, постоји научна метода која се зове екстраполација, која вам омогућава да поделите закључке из опажања у неким условима о сличним појавама у другима. Иако је ова метода далеко од савршеног, али често се ништа друго не може применити на науку.

У САД се монетаристичка метода често користи за оцењивање свега и свачега. "Изгледате као хиљаду долара", каже газда свом секретару. Пијаниста осигурава своје прсте за милион долара. А процена талената фудбалера у доларима одавно је позната чак и нашим навијачима. Ради јасноће, процењујући пражњење грома, Иа.И. Перелман користи ову веома ефикасну методу, измишљену у Новом свету.

Читали смо почетне податке Иа. И. Перелмана: „Ево израчуна (коме дугујемо недавно преминулог америчког инжењера електротехнике Стеинметс) Напон током громобрана одређује се на око 5 милиона волти. Струја се процењује на 10 000 ампера. "

У принципу, знајући напон и јачину струје било које инсталације, лако је израчунати њену снагу множењем ових података. Помножећи снагу са потрошњом енергије, добијамо потрошњу енергије. Све то важи за муње. Али колико дуго траје бљесак ове гигантске електричне искре? Да ли се ово време може измерити?

Испада да није тако тешко. Енглески физичар Ц. Вхеатстоне предложио је да се у ту сврху употреби брзо ротирајући диск, али са одређеном, унапред одређеном брзином. Бљесак муње, осветливши овај диск на тренутак, забележиће за колико степени је овај диск померен. Знајући број обртаја диска, претварање времена није тешко извршити, мада пражњење муње траје само хиљадине секунде.

Много је теже добити израчунате електричне параметре муње. На крају крајева, громовник се може замислити као напуњени кондензатор, али када се испразне, његове струје и напон се временом мијењају експоненцијално, односно функција експоненцијалне.

Перелман уредници пружају друге податке. Њихова максимална струја муње је 200 хиљада ампера, а потенцијал 50 милиона волти. Подељену снагу деле на пола, објашњавајући им ову употребу за израчунавање просечног потенцијала. Примена у њиховим прорачунима из неког разлога максималне струје и погрешно израчунатих потенцијала води, наравно, до погрешних резултата. Дакле, израчуната енергија према Стеинметсу се не може прихватити због непознатих података узетих било одакле су резултати, а резултати добијени од стране уредника су нетачни. Да ли је могуће израчунати енергију коју потроши гром, а да се не прибегавају њеним променљивим параметрима. Испада да је могуће.

Колика је цена муње?У књизи изванредног истраживача муње Б. Сцхонланд-а пријављен је још један параметар - количина електричне енергије коју муње троше током пражњења. „Код појединачних удара (муње) наелектрисање од 2 до 10 привеска обично се неутралише.“ Прорачун за овај параметар је поједностављен, јер један привезак није ништа друго него ампер други. Други параметар - напон громобрана, научници израчунавају, јер га још увек није могуће измерити. Према Б. Сцхонланду, "процењује се да је овај напон најмање 100 милиона волти."

Хајде да направимо наше прорачуне за то.Претпоставимо да количина електричне енергије која се троши приликом самога пражњења обичне муње износи 5 кулома (Ово је нешто између 2 и 10) Затим, када множимо каломе у волтима, добијемо 500 милиона вати-секунди или 140 киловат-сати од свега. А са просечном тарифом у Русији од 2 рубаља по киловатсату, трошкови у рубаљима износиће 280 рубаља. За тако завидан феномен, количина је врло мала. Имајте на уму да је израчунавање Ц. Стеинметс-а и уредника Перелмана при преласку на модерне тарифе за електричну енергију дало резултате од 30, односно 2800 рубаља, респективно. Наш је резултат ближи Стеинметсовом резултату, али још се разликује од њега по редоследу, тј. 10 пута! У осталим стварима, ово се лако објашњава чињеницом да каснији научници процењују потенцијал облака не на 5 милиона волти, већ на 100 милиона, а ми смо узели набој облака са плафона.

Мора се признати да наше калкулације немају научну вредност. Они једноставно илустративно изјављују да таква запањујућа појава као што је атмосферска струја није енергетски интензивна и мало је вероватно да ће икада наћи практичну употребу као извор електричне енергије. Уосталом, месечну потрошњу енергије од 140 кВх "електрични бројили" покрећу само за осветљавање степеништа вишестамбене зграде.

Да ли су ови резултати потребни модерним електричарима? Наравно да су им потребни, али само зато да се не покушају бавити употребом атмосферске струје у индустрији и пољопривреди. Економски је неисплатива и веома опасна. Цитирамо један од радова америчког метеоролога Л. Беттена: "Чудно је да гром, који је обавезан атрибут сваке грмљавинске олује, убија више људи него било која друга временска појава, осим неочекиваних поплава."

Гледајући бљескове муња који освјетљавају велике просторе, свака разумна особа требала би схватити да ту енергију, коју троши цијелу ноћ у свом тријему и стану, на крају плаћа и треба да тежи ка енергетски штедљивим изворима свјетла. Деструктивна природа муње проузрокована је кратким трајањем процеса при великој снази и подсећа на експлозију домаћег гаса у кући у којој се обично троши пуно гаса у плинским пећима. Тако мали цурење гаса у једном од станова, који заједно са ваздухом представља експлозивну смешу, доводи до трагедија у целој кући.

Требамо одати почаст Цх.П. Стеинметс-у, покретачу таквог израчуна, и да подсетимо припремљене читаоце да је и он аутор симболичне методе за рачунање електричних кругова наизменичних струја. А кошта много.

Прочитајте и:Атмосферска струја као нови извор алтернативне енергије

Погледајте и на електрохомепро.цом:

  • Грмљавина и гром: шта треба да знате о томе
  • Експериментални судари Леиден искуства
  • Шта је активна заштита од муње
  • Сва истина и измишљотина о муници
  • Најједноставнији електрични прорачуни (Гаииах Т.)

  •