www.wikidata.uk-ua.nina.az

Фігури Ліхтенберга нім Lichtenberg Figuren або Пилові фігури Ліхтенберга розгалужені електричні розряди які можуть з явл

Фігури Ліхтенберга

Фігури Ліхтенберга (нім. Lichtenberg-Figuren, або «Пилові фігури Ліхтенберга») — розгалужені електричні розряди, які можуть з'являтися на поверхні та в середині ізолюючих матеріалів (твердих тіл, рідин або газів) у процесі електричного пробою. Дослідження плоских фігур Ліхтенберга на ізолюючих поверхнях та тривимірних електричних дерев всередині ізолюючих матеріалів часто дає інженерам важливі відомості про шляхи збільшення довготермінової надійності високовольтного обладнання. Фігури Ліхтенберга тісно пов'язані з поступовим погіршенням роботи високовольтних радіоелементів та обладнання.

Фігури Ліхтенберга породжені ковзним іскровим розрядом по поверхі колби із сумішшю газів. Можна помітити структурні відмінності між "позитивною" та "негативною" фігурами.
Сучасна «3D фігура Ліхтенберга» або «електричне дерево» в суцільному фрагменті прозорого акрилу. Вважається, що фрактальний візерунок розповсюджується до рівня окремих молекул. Розмір зразка: 76 мм × 76 мм × 51 мм
Блискавка є природною 3D фігурою Ліхтенберга.

Історія Редагувати

Фігури Ліхтенберга названі на честь німецького фізика Георга Крістофа Ліхтенберга, який їх відкрив і вперше почав досліджувати. Спочатку вважалося, що вигляд цих кривих та їхні характерні форми дозволять прояснити природу додатних та від'ємних електричних «рідин» (як на той час уявлялась електрика). У 1777 році, Ліхтенберг збудував великий електрофор для створення статичної електрики із високими напругами за допомогою електростатичної індукції. Після розряджання високовольтної точки на поверхні діелектрика, він записував отримані в результаті радіальні візерунки, притрушуючи поверхню різноманітними порохоподібними матеріалами. Наступним кроком було притискання зверху листка паперу, що дозволяло зафіксувати на ньому отриманий візерунок. За допомогою такого способу Ліхтенберг зміг записувати зображення, що само по собі стало відкриттям основного принципу сучасної ксерографії.

Відкриття фігур Ліхтенберга є попередником і відправним пунктом сучасної фізики плазми. Хоча Ліхтенберг вивчав лише двовимірні (2D) фігури, сучасні дослідники високих напруг крім цього також вивчають просторові 3D фігури (електричні дерева) на поверхні та всередині діелектричних матеріалів. Відомо, що фігури Ліхтенберга є зразками фракталів.

Формування Редагувати

Двовимірні (2D) фігури Ліхтенберга можна отримати за допомогою сильно загостреної голки, розташованої перпендикулярно поверхні діелектричної пластини, виготовленої зі смоли, ебоніту, скла або іншого подібного матеріалу. Вістря встановлюється дуже близько до поверхні пластини або навіть торкається її. На голку подається висока напруга, джерелом якої може виступати Лейденська банка (один з типів конденсатора) або генератор статичної електрики. Подача може здійснюватися через іскровий проміжок. Це створює на пластині невеличкий Електричний розряд, за рахунок чого на її поверхні виникають зони мандруючого заряду. Ці наелектризовані ділянки можна виявити, розпорошивши по пластині суміш порохоподібних барвників на основі сірки (жовтий колір) та червоного свинцю (тетроксид свинцю — Pb3O4, також відомий як свинцевий сурик).

Після змішування, частинки сірчаного порошку намагаються отримати невеликий від'ємний заряд, в той час як частинки червоного свинцю прагнуть набути дещо додатного заряду. Від'ємно заряджена сірка притягується до додатно заряджених зон на поверхні пластини, а додатно заряджений червоний свинець — до від'ємних. В результаті на поверхні виникає узор із помітним розподілом кольорів, форма якого залежить від полярності електричного заряду, поданого на пластину. Якщо зони заряджені додатно, отриманий узор виглядає як широка пляма, що складається з щільного ядра від якого у радіальних напрямках розповсюджуються відгалуження. Від'ємно заряджені зони є значно меншими, мають чітку кругову границю і повністю позбавлені відгалужень. Генріх Герц застосував пилові фігури Ліхтенберга у своїй плідній праці для доведення теорії електромагнітних хвиль Максвелла.

Якщо ж пластина отримує суміш додатних та від'ємних зарядів, наприклад, за допомогою котушки Румкорфа, в результаті виникає змішане зображення, що складається з великої червоної плями (яка відповідає від'ємному заряду), оточеної жовтими променями (відповідають додатним зарядам). Різниця між фігурами додатних та від'ємних зон певним чином залежить від присутності повітря. Ця різниця має тенденцію до зникнення у випадку проведення експерименту в умовах вакууму. Пітер Т. Ріес (дослідник 19-го століття) знайшов цьому пояснення в тому, що від'ємна електризація пластини виникає за рахунок тертя водяної пари та інших газів. Електричний пробій у точці завжди супроводжується вибухом і ударною хвилею, яка влучає у поверхню. Електризація, викликана цим, сприятиме розповсюдженню додатного заряду, але протидіятиме йому при від'ємному розряді.

Карбонізовані сліди високовольтних розрядів на поверхні листа полікарбонату

Пізніше стало відомо, що електричні заряди переносяться на поверхню діелектрика за допомогою маленьких іскрових розрядів, що з'являються вздовж кордону між газом та поверхнею діелектрика. Відразу після свого перенесення на діелектрик, ці надлишкові заряди починають тимчасово мандрувати. Форма остаточного розподілення зарядів, залежить від форми іскрових розрядів, які, в свою чергу, пов'язані з полярністю прикладеної високої напруги та тиском навколишнього газу. Застосування більш високої напруги призведе до появи крупніших у діаметрі та більш розгалужених фігур. Зараз відомо, що додатні фігури Ліхтенберга мають більш довгі та розгалужені форми завдяки тому, що у повітрі довшим іскрам легше утворитися та розповсюдитися саме від позитивно заряджених високовольтних терміналів. Ця властивість використовується для вимірювання миттєвих значеннь полярності напруги та оцінки потужності ударів блискавок у лінії електропередач.

Інший тип двовимірних фігур Ліхтенберга можна створити в умовах забруднення діелектричної поверхні напівпровідниковим матеріалом. При прикладанні до поверхні високої напруги, струми утікання, що з'являються при цьому, можуть спричинити локальний нагрів та зростаюче руйнування та обгорання навколишнього матеріалу. З часом на поверхні ізолятора (діелектрика) утворюються розгалужені, деревоподібні карбонізовані узори, що отримали назву «електричні дерева». Подібний руйнуючий процес отримав назву «стежкування» (англ. tracking). Якщо утворювані електропровідні стежки врешті решт пройдуть крізь діелектричний простір, ізолюючий матеріал вийде з ладу, що може спричинити катастрофічні наслідки.

Деякі митці навмисно додають на поверхню деревини або картону солону воду, щоб після подачі високої напруги крізь їх поверхню, отримати на ній складні карбонізовані двовимірні фігури Ліхтенберга.

3D фігури Ліхтенберга Редагувати

Фігури Ліхтенберга можуть створюватися і всередині твердих діелектричних матеріалів, таких як скло або акрил (поліметилметакрилат, також відомий як органічне скло) шляхом інжекції в них променя високошвидкісних електронів з лінійного прискорювача (один з типів прискорювачів частинок). У прискорювачі електрони фокусуються у промінь та розганяються, отримуючи на виході енергії до 25МеВ, рухаючись при цьому з релятивістськими швидкостями (90 — 95 % від швидкості світла).

Якщо промінь націлений у напрямку товстого акрилового зразка, електрони легко проходять крізь його поверхню, але стикаючись з молекулами пластику, швидко втрачають швидкість. Електрони остаточно зупиняються глибоко всередині зразка, а оскільки акрил є чудовим діелектриком, ці електрони стають тимчасово замкненими в ньому, створюючи зону надлишкового від'ємного заряду. В умовах постійного опромінення, кількість замкненого заряду зростає, допоки напруга в середині зразка не досягне мільйонів вольт. Як тільки електричне навантаження перевищить електричну міцність пластику, деякі його частини раптово стають струмопровідними внаслідок пробою діелектрика.

У процесі пробою, у пластику швидко утворюються і розповсюджуються деревоподібні провідні канали, дозволяючи замкненому заряду несподівано вивільнитися у вигляді мініатюрних блискавкоподібних спалахів та вибухів. Пробій зарядженого зразка також можна запустити вручну, протикнувши пластик гострим струмопровідним об'єктом, що створює точку надмірної електричної напруги. Потужний іскровий розряд залишає після себе чисельні розгалужені ланцюжки зі зруйнованого матеріалу, утворюючи постійну фігуру Ліхтенберга всередині зразка. Хоча накопичений внутрішній заряд зразка є від'ємним, розряд починається саме від його додатно зарядженої зовнішньої поверхні, тим самим утворюючи додатну фігуру Ліхтенберга. Ці естетично привабливі об'єкти інколи називають електронними деревами, променевими деревами або блискавковими деревами.

Швидке гальмування електронів всередині акрилу призводить до генерування ними потужного рентгенівського випромінення. Залишкові електрони та рентгенівські промені призводять до потемніння акрилу, створюючи дефекти в ньому (кольорові зони) в процесі соляризації. Спочатку соляризація надає акрилу жовто-зеленого кольору, який після розряджання зразку змінюється на бурштиново-жовтий. Зазвичай колір з часом слабне, а легкий нагрів в умовах присутності кисню додатково прискорює цей процес.

Нога людини, поблизу якої вдарила блискавка. Помітні світло-червоні розгалужені сліди, викликані струмом.

Існування у природі Редагувати

Фігури Ліхтенберга можуть утворюватися на тілі потерпілих від удару блискавки. При цьому на шкірі з'являються червоні візерунки, які можуть залишатися впродовж декількох годин або діб. Вони стають у пригоді медичним експертам при встановленні причин смерті. Фігури Ліхтенберга на тілі людини інколи називають блискавковими квітами. Вважається, що їх спричиняють розриви капілярів під поверхнею шкіри, викликані проходженням струму або ударної хвилі від розряду блискавки при її сполоху над шкірою.

Удар блискавки також може створити велику фігуру Ліхтенберга на газоні навколо точки, в яку вона вдарила. Подібні явища інколи зустрічаються на трав'яних луках, в тому числі на полях для гольфу. При цьому можуть також утворитися розгалужені коренеподібні фульгурити як наслідок спікання піску та ґрунту у вигляді склоподібних трубок під дією потужного нагріву від електричного струму.

Електричні дерева часто з'являються у високовольтному обладнанні незадовго до виникнення несправності, спричиняючи його подальший вихід з ладу. При розслідуванні причин несправності, ці фігури Ліхтенберга допомагають виявити місце пробою ізоляції, оскільки дають змогу простежити шлях розповсюдження електричного розряду. Досвідчений інженер, спостерігаючи за формою «дерев» на зруйнованій ізоляції і напрямками їх «гілок», здатен встановити місце виникнення пробою та його можливу причину. Виведені з ладу трансформатори, високовольтні кабелі, розрядники та інше обладнання може досліджуватися за цим методом. Ізоляція розмотується (якщо вона паперова) або розрізається на тонкі шматки (у випадку твердого ізоляційного матеріалу). Отримані результати фотографуються або замальовуються з метою фіксації процесу пробою.

Схожість з фракталами Редагувати

Розгалужені, самоподібні візерунки, що спостерігаються у фігурах Ліхтенберга, демонструють властивості фракталів. Фігури Ліхтенберга часто формуються при електричному пробої у твердих тілах, рідинах і навіть газах. Їхні поява та ріст виявляються пов'язаними із процесом, що дістав назву дифузно обмежене агрегування[en] (англ. diffusion-limited aggregation — DLA). Зручну макроскопічну модель, що поєднує електричне поле з DLA, розробили Німаєр, Петронеро та Вайсманн у 1984 році. Вона відома як модель діелектричного пробою[en] (англ. dielectric breakdown model — DBM).

Хоча механізми електричного пробою повітря та акрилових пластиків значно відрізняються, розгалужені розряди в них виявляються спорідненими. Тому не дивно, що форми, які демонструє природна блискавка, також мають фрактальні характеристики.

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. De Nova Methodo Naturam Ac Motum Fluidi Electrici Investigandi (Gottinger Novi Commentarii, Gottingen, 1777) — «Новий метод дослідження природи та руху електричної рідини» (пер. з латини)
  2. «Two Hundred Years of Lichtenberg Figures» by Yuzo Takahashi, Journal of Electrostatics, Volume 6, Issue 1, February 1979, Pages 1-13.
  3. Hertz, Heinrich Rudolf. Electric waves: being researches on the propagation of electric action with finite velocity. 
  4. «Ueber elektrische Figuren und Bilde» by Riess, Peter Theophil, Annalen der Physik und Chemie, ISSN 0003-3804, 1846, Volume 145, Issue 9, pages 1-44
  5. «The Atomphysical Interpretation of Lichtenberg Figures and Their Application to the Study of Gas Discharge Phenomena» by F. H. Merrill and A. Von Hippel, Journal of Applied Physics, December 1939, Volume 10, Issue 12, pp. 873—887
  6. «The Klydonograph and Its Application to Surge Investigation» by J. H. Cox and J. W. Legg, Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, January, 1925.
  7. Cory Hunter. TurningArt (англ.). Процитовано 16 травня 2018. 
  8. «Irradiation effects in Plexiglas» by Bernhard Gross, Journal of Polymer Science, Volume 27, Issue 115, Pages 135—143, 1958
  9. «High Potentials in Electron-Irradiated Dielectrics» by Bernhard Gross and Sam V. Nablo, Journal of Applied Physics, April 1967, Volume 38, Issue 5, pages 2272—2275
  10. «Radiation-induced changes in the index of refraction, density, and dielectric constant of poly(methyl methacrylate)» by Donald G. Gardner and Mohammad T. A. Toosi, Journal of Applied Polymer Science, Volume 11, Issue 7, July 1967, Pages 1065—1078
  11. «Lichtenberg Figures Due to a Lightning Strike» by Yves Domart, M.D., Emmanuel Garet, M.D., New England Journal of Medicine, Volume 343:1536, November 23, 2000, Number 21, Images in Clinical Medicine
  12. «Lightning and Lichtenberg Figures» by Michael Cherington, Sheryl Olson and Philip R. Yarnell, Injury: International Journal of the Care of the Injured, Volume 34, Issue 5, May 2003, Pages 367—371
  13. «Fractal Dimension of Dielectric Breakdown» by L. Niemeyer, L. Pietronero*, and H. J. Wiesmann, Phys. Rev. Lett. 52, 1033—1036 (1984)
  14. «The Fractal Nature of Lightning: An Investigation of the Fractal Relationship of the Structure of Lightning to Terrain» by Brian Clay Graham-Jones, a thesis submitted to the Department of Mathematics in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science, Florida State University, College of Arts and Sciences, 2006

Посилання Редагувати

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Фігури Ліхтенберга
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Figuri Lihtenberga nim Lichtenberg Figuren abo Pilovi figuri Lihtenberga rozgaluzheni elektrichni rozryadi yaki mozhut z yavlyatisya na poverhni ta v seredini izolyuyuchih materialiv tverdih til ridin abo gaziv u procesi elektrichnogo proboyu Doslidzhennya ploskih figur Lihtenberga na izolyuyuchih poverhnyah ta trivimirnih elektrichnih derev vseredini izolyuyuchih materialiv chasto daye inzheneram vazhlivi vidomosti pro shlyahi zbilshennya dovgoterminovoyi nadijnosti visokovoltnogo obladnannya Figuri Lihtenberga tisno pov yazani z postupovim pogirshennyam roboti visokovoltnih radioelementiv ta obladnannya Figuri Lihtenberga porodzheni kovznim iskrovim rozryadom po poverhi kolbi iz sumishshyu gaziv Mozhna pomititi strukturni vidminnosti mizh pozitivnoyu ta negativnoyu figurami Suchasna 3D figura Lihtenberga abo elektrichne derevo v sucilnomu fragmenti prozorogo akrilu Vvazhayetsya sho fraktalnij vizerunok rozpovsyudzhuyetsya do rivnya okremih molekul Rozmir zrazka 76 mm 76 mm 51 mmBliskavka ye prirodnoyu 3D figuroyu Lihtenberga Zmist 1 Istoriya 2 Formuvannya 3 3D figuri Lihtenberga 4 Isnuvannya u prirodi 5 Shozhist z fraktalami 6 Div takozh 7 Primitki 8 PosilannyaIstoriya RedaguvatiFiguri Lihtenberga nazvani na chest nimeckogo fizika Georga Kristofa Lihtenberga yakij yih vidkriv i vpershe pochav doslidzhuvati Spochatku vvazhalosya sho viglyad cih krivih ta yihni harakterni formi dozvolyat proyasniti prirodu dodatnih ta vid yemnih elektrichnih ridin yak na toj chas uyavlyalas elektrika U 1777 roci Lihtenberg zbuduvav velikij elektrofor dlya stvorennya statichnoyi elektriki iz visokimi naprugami za dopomogoyu elektrostatichnoyi indukciyi Pislya rozryadzhannya visokovoltnoyi tochki na poverhni dielektrika vin zapisuvav otrimani v rezultati radialni vizerunki pritrushuyuchi poverhnyu riznomanitnimi porohopodibnimi materialami Nastupnim krokom bulo pritiskannya zverhu listka paperu sho dozvolyalo zafiksuvati na nomu otrimanij vizerunok Za dopomogoyu takogo sposobu Lihtenberg zmig zapisuvati zobrazhennya sho samo po sobi stalo vidkrittyam osnovnogo principu suchasnoyi kserografiyi 1 Vidkrittya figur Lihtenberga ye poperednikom i vidpravnim punktom suchasnoyi fiziki plazmi Hocha Lihtenberg vivchav lishe dvovimirni 2D figuri suchasni doslidniki visokih naprug krim cogo takozh vivchayut prostorovi 3D figuri elektrichni dereva na poverhni ta vseredini dielektrichnih materialiv Vidomo sho figuri Lihtenberga ye zrazkami fraktaliv Formuvannya RedaguvatiDvovimirni 2D figuri Lihtenberga mozhna otrimati za dopomogoyu silno zagostrenoyi golki roztashovanoyi perpendikulyarno poverhni dielektrichnoyi plastini vigotovlenoyi zi smoli ebonitu skla abo inshogo podibnogo materialu Vistrya vstanovlyuyetsya duzhe blizko do poverhni plastini abo navit torkayetsya yiyi Na golku podayetsya visoka napruga dzherelom yakoyi mozhe vistupati Lejdenska banka odin z tipiv kondensatora abo generator statichnoyi elektriki Podacha mozhe zdijsnyuvatisya cherez iskrovij promizhok Ce stvoryuye na plastini nevelichkij Elektrichnij rozryad za rahunok chogo na yiyi poverhni vinikayut zoni mandruyuchogo zaryadu Ci naelektrizovani dilyanki mozhna viyaviti rozporoshivshi po plastini sumish porohopodibnih barvnikiv na osnovi sirki zhovtij kolir ta chervonogo svincyu tetroksid svincyu Pb3O4 takozh vidomij yak svincevij surik 2 Pislya zmishuvannya chastinki sirchanogo poroshku namagayutsya otrimati nevelikij vid yemnij zaryad v toj chas yak chastinki chervonogo svincyu pragnut nabuti desho dodatnogo zaryadu Vid yemno zaryadzhena sirka prityaguyetsya do dodatno zaryadzhenih zon na poverhni plastini a dodatno zaryadzhenij chervonij svinec do vid yemnih V rezultati na poverhni vinikaye uzor iz pomitnim rozpodilom koloriv forma yakogo zalezhit vid polyarnosti elektrichnogo zaryadu podanogo na plastinu Yaksho zoni zaryadzheni dodatno otrimanij uzor viglyadaye yak shiroka plyama sho skladayetsya z shilnogo yadra vid yakogo u radialnih napryamkah rozpovsyudzhuyutsya vidgaluzhennya Vid yemno zaryadzheni zoni ye znachno menshimi mayut chitku krugovu granicyu i povnistyu pozbavleni vidgaluzhen Genrih Gerc zastosuvav pilovi figuri Lihtenberga u svoyij plidnij praci dlya dovedennya teoriyi elektromagnitnih hvil Maksvella 3 Yaksho zh plastina otrimuye sumish dodatnih ta vid yemnih zaryadiv napriklad za dopomogoyu kotushki Rumkorfa v rezultati vinikaye zmishane zobrazhennya sho skladayetsya z velikoyi chervonoyi plyami yaka vidpovidaye vid yemnomu zaryadu otochenoyi zhovtimi promenyami vidpovidayut dodatnim zaryadam Riznicya mizh figurami dodatnih ta vid yemnih zon pevnim chinom zalezhit vid prisutnosti povitrya Cya riznicya maye tendenciyu do zniknennya u vipadku provedennya eksperimentu v umovah vakuumu Piter T Ries doslidnik 19 go stolittya znajshov comu poyasnennya v tomu sho vid yemna elektrizaciya plastini vinikaye za rahunok tertya vodyanoyi pari ta inshih gaziv Elektrichnij probij u tochci zavzhdi suprovodzhuyetsya vibuhom i udarnoyu hvileyu yaka vluchaye u poverhnyu Elektrizaciya viklikana cim spriyatime rozpovsyudzhennyu dodatnogo zaryadu ale protidiyatime jomu pri vid yemnomu rozryadi 4 nbsp Karbonizovani slidi visokovoltnih rozryadiv na poverhni lista polikarbonatuPiznishe stalo vidomo sho elektrichni zaryadi perenosyatsya na poverhnyu dielektrika za dopomogoyu malenkih iskrovih rozryadiv sho z yavlyayutsya vzdovzh kordonu mizh gazom ta poverhneyu dielektrika 5 Vidrazu pislya svogo perenesennya na dielektrik ci nadlishkovi zaryadi pochinayut timchasovo mandruvati Forma ostatochnogo rozpodilennya zaryadiv zalezhit vid formi iskrovih rozryadiv yaki v svoyu chergu pov yazani z polyarnistyu prikladenoyi visokoyi naprugi ta tiskom navkolishnogo gazu Zastosuvannya bilsh visokoyi naprugi prizvede do poyavi krupnishih u diametri ta bilsh rozgaluzhenih figur Zaraz vidomo sho dodatni figuri Lihtenberga mayut bilsh dovgi ta rozgaluzheni formi zavdyaki tomu sho u povitri dovshim iskram legshe utvoritisya ta rozpovsyuditisya same vid pozitivno zaryadzhenih visokovoltnih terminaliv Cya vlastivist vikoristovuyetsya dlya vimiryuvannya mittyevih znachenn polyarnosti naprugi ta ocinki potuzhnosti udariv bliskavok u liniyi elektroperedach 6 Inshij tip dvovimirnih figur Lihtenberga mozhna stvoriti v umovah zabrudnennya dielektrichnoyi poverhni napivprovidnikovim materialom Pri prikladanni do poverhni visokoyi naprugi strumi utikannya sho z yavlyayutsya pri comu mozhut sprichiniti lokalnij nagriv ta zrostayuche rujnuvannya ta obgorannya navkolishnogo materialu Z chasom na poverhni izolyatora dielektrika utvoryuyutsya rozgaluzheni derevopodibni karbonizovani uzori sho otrimali nazvu elektrichni dereva Podibnij rujnuyuchij proces otrimav nazvu stezhkuvannya angl tracking Yaksho utvoryuvani elektroprovidni stezhki vreshti resht projdut kriz dielektrichnij prostir izolyuyuchij material vijde z ladu sho mozhe sprichiniti katastrofichni naslidki Deyaki mitci navmisno dodayut na poverhnyu derevini abo kartonu solonu vodu shob pislya podachi visokoyi naprugi kriz yih poverhnyu otrimati na nij skladni karbonizovani dvovimirni figuri Lihtenberga 7 3D figuri Lihtenberga RedaguvatiFiguri Lihtenberga mozhut stvoryuvatisya i vseredini tverdih dielektrichnih materialiv takih yak sklo abo akril polimetilmetakrilat takozh vidomij yak organichne sklo shlyahom inzhekciyi v nih promenya visokoshvidkisnih elektroniv z linijnogo priskoryuvacha odin z tipiv priskoryuvachiv chastinok 8 U priskoryuvachi elektroni fokusuyutsya u promin ta rozganyayutsya otrimuyuchi na vihodi energiyi do 25MeV ruhayuchis pri comu z relyativistskimi shvidkostyami 90 95 vid shvidkosti svitla Yaksho promin nacilenij u napryamku tovstogo akrilovogo zrazka elektroni legko prohodyat kriz jogo poverhnyu ale stikayuchis z molekulami plastiku shvidko vtrachayut shvidkist Elektroni ostatochno zupinyayutsya gliboko vseredini zrazka a oskilki akril ye chudovim dielektrikom ci elektroni stayut timchasovo zamknenimi v nomu stvoryuyuchi zonu nadlishkovogo vid yemnogo zaryadu V umovah postijnogo oprominennya kilkist zamknenogo zaryadu zrostaye dopoki napruga v seredini zrazka ne dosyagne miljoniv volt 9 Yak tilki elektrichne navantazhennya perevishit elektrichnu micnist plastiku deyaki jogo chastini raptovo stayut strumoprovidnimi vnaslidok proboyu dielektrika U procesi proboyu u plastiku shvidko utvoryuyutsya i rozpovsyudzhuyutsya derevopodibni providni kanali dozvolyayuchi zamknenomu zaryadu nespodivano vivilnitisya u viglyadi miniatyurnih bliskavkopodibnih spalahiv ta vibuhiv Probij zaryadzhenogo zrazka takozh mozhna zapustiti vruchnu protiknuvshi plastik gostrim strumoprovidnim ob yektom sho stvoryuye tochku nadmirnoyi elektrichnoyi naprugi Potuzhnij iskrovij rozryad zalishaye pislya sebe chiselni rozgaluzheni lancyuzhki zi zrujnovanogo materialu utvoryuyuchi postijnu figuru Lihtenberga vseredini zrazka Hocha nakopichenij vnutrishnij zaryad zrazka ye vid yemnim rozryad pochinayetsya same vid jogo dodatno zaryadzhenoyi zovnishnoyi poverhni tim samim utvoryuyuchi dodatnu figuru Lihtenberga Ci estetichno privablivi ob yekti inkoli nazivayut elektronnimi derevami promenevimi derevami abo bliskavkovimi derevami Shvidke galmuvannya elektroniv vseredini akrilu prizvodit do generuvannya nimi potuzhnogo rentgenivskogo viprominennya Zalishkovi elektroni ta rentgenivski promeni prizvodyat do potemninnya akrilu stvoryuyuchi defekti v nomu kolorovi zoni v procesi solyarizaciyi Spochatku solyarizaciya nadaye akrilu zhovto zelenogo koloru yakij pislya rozryadzhannya zrazku zminyuyetsya na burshtinovo zhovtij Zazvichaj kolir z chasom slabne a legkij nagriv v umovah prisutnosti kisnyu dodatkovo priskoryuye cej proces 10 nbsp Noga lyudini poblizu yakoyi vdarila bliskavka Pomitni svitlo chervoni rozgaluzheni slidi viklikani strumom Isnuvannya u prirodi RedaguvatiFiguri Lihtenberga mozhut utvoryuvatisya na tili poterpilih vid udaru bliskavki Pri comu na shkiri z yavlyayutsya chervoni vizerunki yaki mozhut zalishatisya vprodovzh dekilkoh godin abo dib Voni stayut u prigodi medichnim ekspertam pri vstanovlenni prichin smerti Figuri Lihtenberga na tili lyudini inkoli nazivayut bliskavkovimi kvitami Vvazhayetsya sho yih sprichinyayut rozrivi kapilyariv pid poverhneyu shkiri viklikani prohodzhennyam strumu abo udarnoyi hvili vid rozryadu bliskavki pri yiyi spolohu nad shkiroyu 11 Udar bliskavki takozh mozhe stvoriti veliku figuru Lihtenberga na gazoni navkolo tochki v yaku vona vdarila Podibni yavisha inkoli zustrichayutsya na trav yanih lukah v tomu chisli na polyah dlya golfu 12 Pri comu mozhut takozh utvoritisya rozgaluzheni korenepodibni fulguriti yak naslidok spikannya pisku ta gruntu u viglyadi sklopodibnih trubok pid diyeyu potuzhnogo nagrivu vid elektrichnogo strumu Elektrichni dereva chasto z yavlyayutsya u visokovoltnomu obladnanni nezadovgo do viniknennya nespravnosti sprichinyayuchi jogo podalshij vihid z ladu Pri rozsliduvanni prichin nespravnosti ci figuri Lihtenberga dopomagayut viyaviti misce proboyu izolyaciyi oskilki dayut zmogu prostezhiti shlyah rozpovsyudzhennya elektrichnogo rozryadu Dosvidchenij inzhener sposterigayuchi za formoyu derev na zrujnovanij izolyaciyi i napryamkami yih gilok zdaten vstanoviti misce viniknennya proboyu ta jogo mozhlivu prichinu Vivedeni z ladu transformatori visokovoltni kabeli rozryadniki ta inshe obladnannya mozhe doslidzhuvatisya za cim metodom Izolyaciya rozmotuyetsya yaksho vona paperova abo rozrizayetsya na tonki shmatki u vipadku tverdogo izolyacijnogo materialu Otrimani rezultati fotografuyutsya abo zamalovuyutsya z metoyu fiksaciyi procesu proboyu Shozhist z fraktalami RedaguvatiRozgaluzheni samopodibni vizerunki sho sposterigayutsya u figurah Lihtenberga demonstruyut vlastivosti fraktaliv Figuri Lihtenberga chasto formuyutsya pri elektrichnomu proboyi u tverdih tilah ridinah i navit gazah Yihni poyava ta rist viyavlyayutsya pov yazanimi iz procesom sho distav nazvu difuzno obmezhene agreguvannya en angl diffusion limited aggregation DLA Zruchnu makroskopichnu model sho poyednuye elektrichne pole z DLA rozrobili Nimayer Petronero ta Vajsmann u 1984 roci Vona vidoma yak model dielektrichnogo proboyu en angl dielectric breakdown model DBM 13 Hocha mehanizmi elektrichnogo proboyu povitrya ta akrilovih plastikiv znachno vidriznyayutsya rozgaluzheni rozryadi v nih viyavlyayutsya sporidnenimi Tomu ne divno sho formi yaki demonstruye prirodna bliskavka takozh mayut fraktalni harakteristiki 14 Div takozh RedaguvatiBrounivske derevo Model proboyu dielektrika Elektrichne derevo Efekt KirlianaPrimitki Redaguvati De Nova Methodo Naturam Ac Motum Fluidi Electrici Investigandi Gottinger Novi Commentarii Gottingen 1777 Novij metod doslidzhennya prirodi ta ruhu elektrichnoyi ridini per z latini Two Hundred Years of Lichtenberg Figures by Yuzo Takahashi Journal of Electrostatics Volume 6 Issue 1 February 1979 Pages 1 13 Hertz Heinrich Rudolf Electric waves being researches on the propagation of electric action with finite velocity Ueber elektrische Figuren und Bilde by Riess Peter Theophil Annalen der Physik und Chemie ISSN 0003 3804 1846 Volume 145 Issue 9 pages 1 44 The Atomphysical Interpretation of Lichtenberg Figures and Their Application to the Study of Gas Discharge Phenomena by F H Merrill and A Von Hippel Journal of Applied Physics December 1939 Volume 10 Issue 12 pp 873 887 The Klydonograph and Its Application to Surge Investigation by J H Cox and J W Legg Transactions of the American Institute of Electrical Engineers January 1925 Cory Hunter TurningArt angl Procitovano 16 travnya 2018 Irradiation effects in Plexiglas by Bernhard Gross Journal of Polymer Science Volume 27 Issue 115 Pages 135 143 1958 High Potentials in Electron Irradiated Dielectrics by Bernhard Gross and Sam V Nablo Journal of Applied Physics April 1967 Volume 38 Issue 5 pages 2272 2275 Radiation induced changes in the index of refraction density and dielectric constant of poly methyl methacrylate by Donald G Gardner and Mohammad T A Toosi Journal of Applied Polymer Science Volume 11 Issue 7 July 1967 Pages 1065 1078 Lichtenberg Figures Due to a Lightning Strike by Yves Domart M D Emmanuel Garet M D New England Journal of Medicine Volume 343 1536 November 23 2000 Number 21 Images in Clinical Medicine Lightning and Lichtenberg Figures by Michael Cherington Sheryl Olson and Philip R Yarnell Injury International Journal of the Care of the Injured Volume 34 Issue 5 May 2003 Pages 367 371 Fractal Dimension of Dielectric Breakdown by L Niemeyer L Pietronero and H J Wiesmann Phys Rev Lett 52 1033 1036 1984 The Fractal Nature of Lightning An Investigation of the Fractal Relationship of the Structure of Lightning to Terrain by Brian Clay Graham Jones a thesis submitted to the Department of Mathematics in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science Florida State University College of Arts and Sciences 2006Posilannya RedaguvatiVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Figuri LihtenbergaSho take figuri Lihtenberga i yak voni stvoryuyutsya angl Figuri Lihtenberga sklo ta dorogocinni kameni 1927 Oglyadova stattya Dzheneral Elektrik pro figuri Lihtenberga angl Model dielektrichnogo proboyu DBM angl Yak zrobiti 2D figuri Lihtenberga na derevini angl Yak spijmati bliskavku angl Samorobni figuri Lihtenberga na Popular Science 3D figuri Lihtenberga v akrili 1 2 3 Dlya pereglyadu neobhidno vstanoviti QuickTime VR Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Figuri Lihtenberga amp oldid 38878635