Шаровые молнии своими руками

Статьи и эксперименты 2007-2008 г.

Шаровые молнии: сделай сам

Пробуем повторить эксперимент немецких и российских физиков дома.

Момент зарождения короткоживущей шаровой молнии

Не так давно по новостным рассылкам пробегала новость о том что немецким физикам наконец удалось произвести повторяемый эксперимент по созданию шаровой молнии в лабораторных условиях. Речь, конечно, не шла о долгоживущих плазменных образованиях, иначе это была бы уже как минимум нобелевка. Но результаты получились довольно интересные и по-своему…  красивые. Как позже выяснилось немцы не были первопроходцами, подобными опытами давно занимались и в России (Петербургский институт ядерной физики), просто как обычно никто об этом не рассказывал.

Получение шаровых молний (ШМ) с непродолжительным временем жизни – задача вполне осуществимая даже в домашних условиях, поэтому давайте посмотрим, что нам для этого понадобится:

  • Конденсатор 6 000 В, емкостью не менее 50 микрофарад.  Это достаточно дорогой компонент, если искать его в готовом виде. Поэтому гораздо выгоднее найти  несколько относительно популярных конденсаторов и составить из них батарею.  Я использовал 6 конденсаторов 3кВ х 100 мкф, которые в изрядных количествах расползлись по всей стране после распродажи списанных по истечению формального срока годности. (Примечание  2008г. Не так давно у меня появилось порядка 50ти новеньких конденсаторов… так что возможно я ещё вернусь к экспериментам с ШМ. С несколько большим размахом. Надо только найти просторное помещение)))
  • Трансформатор от микроволновки. Достаточно распространенный на барахолках компонент. Годится как современный электронный трансформатор, так и стандартный железный, в просторечье именуемый МОТ. Главное, чтобы номинальное выходное напряжение было не менее 2кВ переменного тока.
  • Диоды 1000В х 1А или выше — 10 шт., соединенных последовательно. Если есть диод сразу на 6 кВ то можете использовать его. Но учтите, что в начале зарядки импульсный ток может превышать средний ток в несколько раз.
  • Резистор 100-300 Ом, не менее 100 Вт или ЛАТР. Потребуется для плавной зарядки конденсатора, иначе вы спалите диоды и вырубите автомат в квартирном щитке.
  • Трубчатый изолятор. Лучше всего керамический, ибо пластиковые и фторопластовые трубки подгорают после двух-трех импульсов. Я использовал изолятор для навесной проводки, которые до сих пор продаются в электротехнических компаниях.
  • Пластиковый тазик. Без комментариев.
  • Полиэтиленовая пленка 2х3м. Нужна чтобы в случае если что-то пойдет не так, вы не забрызгали все вокруг  моз..  эм…  электролитом :)
  • Диэлектрические перчатки. Лучше всего их купить готовые, это дело вашей безопасности. В крайнем случае, можно взять обычные медицинские перчатки и использовать их совместно со строительными (покрыты латексом на ладони).
  • Вода. Можно взять воду из под крана, но тогда вы не сможете менять её проводимость в широких пределах. Лучше всего купить дистиллированную, главное не нарваться на грязную воду с растворенными солями.
  • Пищевая соль или купорос. Поваренная соль предпочтительнее, если вы боитесь покрасить свою комнату в синий цвет и вдохнуть немного ядовитой взвеси. Настоящие экстрималы используют купорос :)
  • Высоковольтный кабель сечением не менее 1,5 мм.кв. Изоляцию можно сделать самим, надев силиконовую трубку или термоусадку в два-три слоя на обычный провод.

Схема эксперимента

При использовании зарядного резистора возникает масса неудобств — в частности отсутствие регулировки выходного напряжения, и следовательно вам надо решить сколько трансформаторов от микроволновки использовать — один или два. Они как правило выдают 2200 В без нагрузки, что после выпрямления  даёт нам 3100В в идеальном случае. Для того чтобы эксперимент получался максимально продуктивным по плазмоидам  нужно в районе 5,5 кВ, поэтому придется  использовать последовательное соединение двух трансформаторов. Но в этом случае без ЛАТРа или без всяких дополнительных извращений с резисторами у вас будет около 6,2кВ.

Если у вас всё-таки есть ЛАТР, то нужно до включения выставить его на ноль,  а после подачи напряжения плавно поворачивать ручку, примерно до отметки 190В. Если захотите пойти дальше — будьте осторожны, при слишком высоких напряжениях вода может начать просто «взрываться» фонтаном пара и брызг.

Диод и резистор подключите последовательно  к высоковольтной обмотке трансформатора, в качестве из нагрузки будет наша банка с водой.  Поэкспериментируйте с полярностью — результат будет сильно отличаться…

Центральный электрод который вы будете погружать в воду должен быть слегка утоплен в керамическую трубку, чтобы соприкасаться с водой только по окружности, поэтому позаботтесь об его изоляции от воды с других сторон.

Шаровой плазмоид - самодельный прототип шаровой молнииДалее, постепенно подсаливая и перемешивая воду, вы будете повышать проводимость раствора до тех пор, пока не настанет момент, когда в зоне контакта воды с центральным электродом не возникнет синее свечение и не пойдет пар. Солить воду следует небольшими порциями, потому что при  некоторой пороговой концентрации и хорошем напряжении начнется взрывной процесс, и вы станете свидетелем купоросного дождичка с потолка.

Расположение трубки относительно уровня воды играет очень важную роль, поэтому придётся поэкспериментировать их  с параллельностью.

Чтобы не открыть для себя новый способ распыления воды по большой площади настоятельно рекомендую заранее обернуть всю рабочую зону пленкой.

(продолжение следует…  материалы будут выкладываться мере возможностей)

Алексей, TeslaFX, 2007 г.