Люминесцентная лампа, светящаяся под воздушной линией электропередачи — как это возможно?
Провода воздушных высоковольтных линий электропередачи всегда надежно изолированы от своих заземленных проводящих опор, это легко заметить по наличию диэлектрических изоляторов, которые всегда установлены на ЛЭП. И чем под большим напряжением находятся провода той или иной ЛЭП — тем более длинными изоляторами провода отдалены непосредственно от опоры.
Между заземленной опорой ЛЭП и проводами линии всегда присутствует переменное электрическое напряжение величиной от нескольких тысяч до сотен тысяч вольт (в зависимости от параметров конкретной ЛЭП). И, конечно, между проводом ЛЭП и поверхностью земли под опорой также всегда существует высокая переменная разность потенциалов.
Принцип работы люминесцентной лампы заключается в том, что когда она обычным способом включена в сеть, то к ее боковым электродам оказывается приложено электрическое напряжение, что приводит к появлению между электродами электрического поля, напряженности которого достаточно чтобы разогнать электроны, присутствующие в газе внутри колбы лампы, до высоких скоростей.
Итак, электроны ускоряются электрическим полем, и, двигаясь с высокими скоростями, врезаются в пары ртути, которые также присутствуют в колбе.
Из атомов ртути при этом выбиваются электроны, атомы поэтому ионизируются, то есть превращаются в положительные ионы ртути, но вскоре они возвращают себе недостающие электроны из окружающего газа, при этом испуская кванты ультрафиолетового диапазона.
Кванты от атомов ртути попадают на люминофор на внутренней стенке колбы, что и приводит к свечению лампы видимым светом.
Так вот, когда подобная лампа находится в пространстве между проводом достаточно высоковольтной ЛЭП (допустим с номинальным напряжением в 500000 вольт) и землей, причем не важно как расположена лампа (вертикально или горизонтально, важно — чтобы между проводом и землей, не очень далеко в сторону от ЛЭП).
Получается, что колба установлена в сильном электрическом поле, ибо между проводом ЛЭП и поверхностью земли присутствует высокая разность электрических потенциалов (пусть и переменная, с частотой 50 Гц, это не критично), и следовательно присутствует электрическое поле достаточно высокой напряженности чтобы разогнать электроны внутри колбы лампы.
Электрическое поле почти без искажений проходит через колбу. При этом происходит процесс, аналогичный тому, что имеет место во включенной в сеть лампе.
Электроны внутри колбы лампы, ускоренные электрическим полем под ЛЭП, ионизируют атомы ртути в колбе, ионы ртути затем испускают кванты ультрафиолета, а те, в свою очередь, попадают на люминофор на стенке колбы, и лампа светится так, словно включена в сеть.
Если лампу держать за один из ее концов, вертикально в приподнятой вверх руке, стоя при этом на земле под проводом ЛЭП, или просто воткнуть лампу одним концом в землю под ЛЭП — вся колба будет светиться вполне ярко.
Если лампу взять в руку (зажать в ладони) за середину колбы и расположить ее горизонтально — она будет светиться менее ярко, а та ее часть, что находится в руке, — светиться не будет, так как потенциалы между краями ладони окажутся равны, то есть разности потенциалов между этими точками не будет.
Аналогичный эффект можно получить, если взять колбу двумя руками, немного разведенными в стороны от центра колбы. Между руками свечения не будет, тогда как по бокам лампа будет светиться.
Если держать лампу вертикально или под некоторым углом не за край, а за середину колбы, то верхняя ее часть будет светиться, а нижняя (под рукой) — светиться почти не будет, поскольку разность потенциалов между проводом ЛЭП и рукой будет многократно больше, чем между рукой и землей. Между рукой и землей в этом случае будет почти нулевая, очень незначительная разность потенциалов.
Зачем на высоковольтные провода над дорогами вешают красные и белые шары
Путешествуя на автомобиле чего только не увидишь: золотые поля пшеницы и ярко-желтые моря подсолнечника, горы, водопады, современные мегаполисы и уютные захолустные деревушки, ветряки и прочие творения природы и человека, вызывающие восхищение, умиление и откровенный восторг. Впрочем, порой, увиденному довольно сложно сходу найти объяснение. Например, красным и белым шарам на проводах, перекинутых через автомобильные трассы. Портал «АвтоВзгляд» выяснил, для чего они нужны.
Перегоны по автомагистралям между точками интереса на маршруте — не самое захватывающий момент в путешествии на машине. Но даже двигаясь по трассе можно увидеть то, что могло бы порадовать глаз истосковавшегося по впечатлениям туриста.
Помимо рядовых природных красот в виде бескрайних полей пшеницы или же подсолнечника, гор и ссутулившихся придорожных деревушек, неподдельный интерес вызывают различные техногенные постройки, например, ветряки, вырабатывающие электроэнергию. Но порой взору путешественников открываются и весьма странные вещи, которые не получается объяснить ни самому, ни тем, кто путешествует с тобой в машине. Например, многие частенько замечали над дорогой подвешенные на высоковольтных проводах шары красного и белого цвета. Для чего они нужны, и чем могут быть полезны?
Начнем с того, что шары — явление всероссийского, и даже мирового масштаба. Их можно встретить и в столице, и на проводах в Подмосковье, и путешествую к морю по М 4, и вообще везде, где есть высоковольтные ЛЭП. А называются они «Заградительный шар-маркер». Но от чего они загораживают провода?
Развитие в нашей стране малой авиации идет вяло, но все же идет. А потому возникла необходимость защитить и ЛЭП, и пилотов небольших самолетов и вертолетов, которые нет-нет да появляются в небе с экскурсиями или в качестве авиатакси.
К тому же, в сельскохозяйственных районах страны с помощью малой авиации до сих пор обрабатывают поля различными химикатами для уничтожения вредителей и удобрениями. Военные вертолеты и самолеты, летящие на низкой высоте, также рискуют столкнуться с ЛЭП. Согласитесь, заметить провода на высокой скорости или когда солнце светит в глаза пилоту весьма проблематично. Вот для сохранения жизней пилотов и их пассажиров и вешают эти самые заградительные авиационные шары.
Сами шары изготовлены из стекловолокна. Бывают однотонными (красного, белого, синего либо полностью оранжевого цвета), а бывают в комбинированной расцветке, которая наносится в шахматном порядке. Для того, чтобы закрепить шары на ЛЭП используют отдельно протянутый трос. Заградительный шар располовинивается, и цепляется к тросу. А чтобы он удерживался на месте, его крепко приматывают проволокой к тросу. Если смотреть на такие шары против солнца, то они все равно остаются заметными черными точками, что должно насторожить пилотов, и спровоцировать их на облет препятствия.
Что ж, теперь, путешествуя с семьей, вы сможете блеснуть знаниями, и ответить на очередной детский вопрос. Да и остальные пассажиры, уверены, с удовольствием послушают вас.
Зачем на проводах вешают гигантские цветные шары
В традиционной рубрике «Задай глупый вопрос и получили умный ответ» мы поднимаем действительно важные для человечества проблемы. Почему турбовинтовые самолеты стреляли через пропеллер и не падали, зачем американские копы маркируют колеса припаркованных машин мелом и как получается, что троллейбусы без особых проблем проезжают по разводным мостам? Согласись, без этих нетрадиционных, но сокровенных знаний ты бы точно не смог прожить и дня.
Вот и еще одна щепотка мудрости в твою персональную копилку. Наверняка в путешествиях по стране или за границей ты встречал странные шары, подвешенные на проводах линии электропередачи. Что это такое и для чего они нужны? Подсказка: не для красоты.
Многие почему-то уверены, что шарики-переростки предназначены для… птиц. Вернее, для птичьего удобства. Мол, шары специально делают такими большими и яркими (обычно они оранжевого цвета), чтобы птицы, решив передохнуть в дороге, приземлялись именно на них, а не садились на провода. Последнее не очень полезно для здоровья пернатых — убивает мгновенно.