Теплопередача и термоэлектронная эмиссия.

Эффектом Эдисона называют несколько явлений, связанных с электровакуумным диодом. Г.Дж. Рейх в книге «Теория и применение электронных приборов» на стр. 43 описывает эффект Эдисона так:

«

Если вблизи эмиттирующей поверхности в вакууме поместить второй холодный электрод, соединённый, как это показано на фиг. 2.3, с катодом через гальванометр, то прибор будет показывать небольшой ток, вызываемый переносом электронов с эмиттирующего электрода ко второму электроду – эти электроны возвращаются к эмиттирующей поверхности через гальванометр и предотвращают возможность образования на ней положительного заряда. Это явление впервые наблюдал Эдисон, поэтому оно названо эффектом Эдисона.

»

Рис. 4.2.4. Схема для наблюдения эффекта Эдисона из книги Г. Дж. Рейха.

На рис. 4.2.5. приведём эл. схему для наблюдения эффекта Эдисона:

Рис. 4.2.5. Эл. схема для наблюдения эффекта Эдисона.

На миллиамперметре показана полярность приложенной термоЭДС - можно заметить, что нагретый катод заряжен положительно, а холодный анод заряжен отрицательно. На рис. 4.2.5. анод является тепловым диполем - с одной стороны анод получает тепловую энергию от катода, а с другой стороны анод излучает тепловую энергию в пространство. Вакуум отлично пропускает ИК-излучение. Грозовая туча на рис. 4.2.3 является таким же тепловым диполем, и точно такое же распределение заряда происходит между земной поверхностью и нижней частью грозовой тучи (см. рис. 4.2.3). Нижняя часть грозовой тучи получает тепловую энергию от земли, верхняя же часть тучи охлаждается, излучая энергию в космос. Нагретое тело эмитирует электроны, тем самым заряжая холодное тело отрицательным потенциалом. Вот откуда грозовая туча берёт колоссальную энергию – она её запасает, нагреваясь от земли с одной стороны и охлаждаясь от космоса с другой стороны! При достижении большой массы тучи и больших перепадов температур (температурного напора) происходит огромный заряд тучи относительно эмиттера – земной поверхности. В результате теплопередачи посредством электронов возникает нарушение электрической нейтральности системы Туча - Земля. Молния – это электрический разряд, который восстанавливает электрическую нейтральность, при этом мы наблюдаем конвертирование тепловой энергии теплового диполя в электрическую энергию.

Следует обратить внимание на следующее: http://ru.wikipedia.org/wiki/Молния

Молнии и авиация

Атмосферное электричество вообще и молнии в частности представляют значительную угрозу для авиации. Попадание молнии в летательный аппарат вызывает растекание тока большой величины по его конструкционным элементам, что может вызвать их разрушение, пожар в топливных баках, отказы оборудования, гибель людей. Для снижения риска металлические элементы наружной обшивки летательных аппаратов тщательно электрически соединяются друг с другом, а неметаллические элементы металлизируются - таким образом обеспечивается низкое электрическое сопротивление корпуса. Для стекания тока молнии и другого атмосферного электричества с корпуса летательные аппараты оборудуются разрядниками.

Ввиду того, что электрическая ёмкость находящегося в воздухе самолёта невелика, разряд «облако-самолёт» обладает существенно меньшей энергией по сравнению с разрядом «облако-земля». Наиболее опасна молния для низколетящего самолёта или вертолёта, так как в этом случае летательный аппарат может сыграть роль проводника тока молнии из облака в землю. Известно, что самолёты на больших высотах сравнительно часто поражаются молнией, и тем не менее, случаи катастроф по этой причине единичны. В то же время известно очень много случаев поражения самолётов молнией на взлете и посадке, а также на стоянке, которые закончились катастрофами или уничтожением летательного аппарата.

Отсюда можно сделать вывод, что наибольший ток разряда протекает через землю.