Реферат: Электрические и плазменные явления в атмосфере

Усредненные параметры шаровой молнии:

d =28 ± 4 см.

- от 8 до 15 с.

- от 3 до 5 м/с.

Энергия – приблизительно 20 кДж.

Плотность энергии – от 15 до 40 .

Световой поток – 1000 до 2000 люмен.

Цвет: белый 24 %, желтый 24 %, красный 18 %, оранжевый 14 %, голубой и фиолетовый 12 %.

В 80 % случаях молния наблюдается в грозовую погоду.

В 50 – 70 % случайный распад происходит со взрывом. Вероятность появления .

Вероятность сферической формы 89 %.

Одиночная электронная лавина

Индивидуальная лавина является первичным и неотъемлемым элементом какого либо механизма пробоя. Рассмотрим лавину в одномерном внешнем поле между плоскими электродами. Пусть она начинается от 1-го электрона, вылетевшего из катода в t = 0. OX направим от этого места в сторону А.

Числа и диффузионные пространственные распределения зарядов.

С учетом возможного образования и полные числа электронов и i нарастает по мере продвижения лавины, как

(1) ;

;

.

(2) ;

;

, где ,a – коэффициенты ионизации и прилипания.

Все нарождающиеся электроны летят к аноду одной группой со скоростью дрейфа . Однако, в следствии диффузии, электронное облако расплывается около центральной точки , r =0. Плотность электронов в облаке подчиняется общему уравнению диффузии, в котором должны быть приняты во внимание дрейфовое движение и рождение. Решение уравнения имеет вид

(3)

Не падает с расстоянием от движущегося центра (по гауссову закону). Радиус сферы, на которой плотность рывков в e раз больше плотности в центре , растет с течением времени или по мере продвижения лавины по характерному для диффузии закону

(4)

где - средняя хаотическая энергия электронов.

За время пролета лавины до анода ионпрактически не успевает сдвинуться с места, поэтому в каждом месте они накапливаются. Плотность +ионов составляет .

Чтобы получить , надо вместо поставить а . в формуле задается (3). В отсутствии прилипания в пределе и не слишком далеко от оси приближенное вычисление интеграла дает

(5)

Этот результат имеет наглядный физический смысл. Плотность ионовв следе лавины растет с расстоянием x от k . В соответствии с законом размножения . В радиальном же направлении она в каждом сечении x спадает от оси по тому же закону, что и плотность рождающих i - ы -ой. В тот момент, когда центр электронного облака проходит через данное сечение.