ТЕОРИЯ ЭФИРНОГО ПРОБОЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ И ЕЁ ПРИЛОЖЕНИЯ

Исследования электрического пробоя диэлектриков начаты в 1799 году: Ван–Марум наблюдал пробой в стекле в виде просверленной дырки при зарядке лейденской банки. Следующий важный шаг сделал Алми, который измерил напряженность поля при электрическом пробое твёрдых диэлектриков и установил пробивные напряжения для стекла, слюды и кварца. Но только в конце 20-х годов ХХ века появилась первая более или менее обоснованная теория электрического пробоя диэлектриков [1]. Затем началось золотое время теоретического осмысления физики пробоя

диэлектриков – в 30-х годах был разработан целый ряд теорий. Рассмотрим по обзору [1] суть теорий электрического пробоя диэлектриков в хронологическом порядке:

1. Разрыв ионной кристаллической решетки. Электрическое поле вызывает разрыв связей между ионами в ионном диэлектрике, что приводит к его разрушению (Роговский, 1927 г.).

2. Разрыв твердого диэлектрика по микротрещине. Под действием электрического поля создаётся сила, которая стремится углубить трещину. Когда сила электрического поля превзойдет силу поверхностного натяжения, микротрещина будет неограниченно увеличиваться, что адекватно пробою (Горовиц).

3. Электрический пробой твёрдых диэлектриков обусловлен ударной ионизацией ионами. Дальнейшие исследования автора показали, что электрический пробой твердых диэлектриков не связан не только с движением ионов, но и с механизмом ударной ионизации (А.Ф. Иоффе, 1928 г.).

4. Электрический пробой твердых диэлектриков электронами. Электроны образуются в сильных электрических полях за счёт электростатической ионизации. Освободившиеся при электростатической ионизации электроны движутся к аноду, производя ударную ионизацию, при этом происходит дополнительная электростатическая ионизация. С приближением напряжённости электрического поля к критической величине электронный ток быстро возрастает, и наступает пробой (А.А. Смуров, 1928 г.).

5. Теория безэлектродного пробоя. В 30-х годах 19 века была создана зонная теория твёрдого тела, которая использована для объяснения сущности электрического пробоя. В сильном электрическом поле энергетические зоны в кристалле претерпевают изменения, и электроны туннелируют сквозь потенциальный барьер из валентной зоны диэлектрика в зону проводимости. При достаточно большой плотности тока электронов, перешедших в зону проводимости, должен наступить пробой диэлектрика (Зиннер).

6. Пробой электродного происхождения. На фундаменте зонной теории твердого тела предложена теория электрического пробоя диэлектриков электродного происхождения, когда происходит туннелирование электронов из металла в диэлектрик. Туннелирование электронов идёт из заполненной зоны металла катода в зону проводимости диэлектрика (Фаулер, 1936 г.).

7. Теория термической ионизации. Твёрдое тело рассматривается как сильно сжатый газ. Это дает основания считать, что энергетические состояния электронов в атоме твердого диэлектрика остаются такими же, как и в изолированном атоме. Электрон покидает атом за счет получения энергии в результате тепловых флуктуаций. Этот механизм освобождения электронов получил название термической ионизации, облегченной электрическим полем (Я.И. Френкель).

8. Электрический пробой вследствие ударной ионизации медленными электронами. В сильных электрических полях в зоне проводимости диэлектриков могут существовать свободные электроны. Если напряжённость электрического поля достаточна для того, чтобы электроны ускорялись и достигали энергии ионизации, наступает условие электрической прочности материала. Это пробой медленными электронами (Хиппель).

9. Электрический пробой вследствие ударной ионизации быстрыми электронами. Опираясь на представления теории ударной ионизации медленными электронами, предполагается, что в твердом диэлектрике вследствие тепловых флуктуаций возможно появление быстрых электронов, в том числе с энергией, равной энергии ионизации и большей. Нарушение электрической прочности обусловлено ускорением именно тех электронов, которые при отсутствии поля обладали энергией, близкой к энергии ионизации, т.е. обусловлено быстрыми электронами (Фрелих, 1937 г.).

10. Электронно-тепловые детонационные процессы при электрическом пробое твёрдых диэлектриков. Теория предлагает принципиально другой подход к рассмотрению электрического пробоя твёрдых диэлектриков, основанный на электронно-тепловых детонационных процессах. Развиваются представления о первичном канале пробоя, механизм формирования которого определяется развитием двух видов неустойчивости в системе электронов проводимости. Распространение первичных каналов разряда неразрывно связано с возникновением и перемещением в твердом диэлектрике фазовых переходов 1-го рода. При разряде с катода это переход «твердое тело – расплав», а при разряде с анода – «твердое тело – плотная плазма». Дозвуковые скорости катодного разряда являются следствием специфики свойств реализуемого при этом контакта твердого диэлектрика со своим расплавом. Электрический разряд с анода обладает всеми признаками, характерными для явления электронной детонации (Ю.Н. Вершинин).

11. Термофлуктуационная теория разрушения твердых диэлектриков электрическим полем. В качестве механизма разрушения твердого диэлектрика рассматривается разрыв химических связей за счет энергии теплового колебательного движения, который облегчается искажением энергетических зон под действием электрического поля. Считается, что за разрывом одной связи последуют разрывы других связей, пока не произойдет разрушение диэлектрика. Разрыв химической связи приводит к образованию зарядов, которые взаимодействуют с нейтральными атомами, передавая им часть своей энергии, и тем самым будут способствовать увеличению вероятности разрыва последующих связей (В.С. Дмитревский).

Длительное время не появлялось других теорий электрического пробоя. Наконец, в 2011 году была опубликована новая теория электрического пробоя твёрдого диэлектрика.

12. Электронная проводимость при электрическом пробое твёрдого диэлектрика. Достаточно сильные градиенты индуцированных зарядов в поверхностных слоях диэлектрика, находящегося во «внешнем поле», приводят к разрывам химических связей и, соответственно, к появлению долгоживущих ненасыщенных валентностей, т.е. свободных валентных связок «протон-электрон». Они-то и открывают дорогу сквозь диэлектрик посторонним свободным электронам. Свободный электрон, вошедший в диэлектрик со стороны катода, занимает место электрона в связке «протон-электрон», с освобождением электрона, бывшего в её составе прежде. Так происходит дальнейшее переключение электронов, которые продвигаются к аноду и формируют канал проводимости (А.А. Гришаев, 2011 г.) [2].

Но и эта теория ничего нового в понимание природы электрического пробоя не внесла: всё те же электроны являются средством пробоя диэлектрика. Среди выше приведенных теорий есть теории электрического пробоя единственные в своём роде, но преимущественное большинство составляют теории, в которых пробивной силой является электрон. Все теории пробоя построены на изменениях в диэлектрике, происходящих от влияния электрического поля. Ни одна теория электрического пробоя диэлектриков не приводит физики процесса. Все теории чисто постулативного характера, часто наивные, похожие на детские сказки.

Для понимания сути электрического пробоя диэлектриков надо знать сущность двух физических объектов: строение диэлектрика и природу электрического тока. Шли годы, а в физике ничего не менялось в понимании строения вещества и электрического тока. До сих пор главенствует молекулярно-кинетическая теория от М.В. Ломоносова и теория электрического тока как направленного движения электронов от Дж. Дж. Томсона. Поэтому в теориях электрического пробоя диэлектриков электроны являются ответственными за пробой от А.А. Смурова (1928 г.) до А.А. Гришаева (2011 г.)

Проведено бесконечное множество экспериментальных исследований, которые ни на шаг не продвинули к пониманию теории электрического пробоя диэлектриков. Хоть практика – критерий истины, но практика без теории мертва. Уже 90 лет, начиная с1927года, длится эпопея познания природы электрического пробоя, а успехов нет. И быть не может, исходя из критериев, которые используются для понимания физической сущности процесса пробоя: это ложные постулаты, что электрический ток – направленное движение электронов [3] и молекулярно-кинетическая теория – основа строения вещества [4]. Поколения учёных приходят и уходят, а проблема электрического пробоя стоит незыблемо, как скала. Успехов не было, нет, и не будет, пока теории пробоя основываются на ложном постулате Томсона об электрическом токе.

Электрическая прочность зависит, в первую очередь, от степени однородности образца, химического состава и строения материала, частоты и времени приложения напряжения, давления, влажности и т. д. На сегодняшний день нет теории, которая учитывала бы одновременное влияние всех указанных факторов на механизм пробоя, чтобы определить пробивное напряжение любого диэлектрика [5].

A2. Знания, необходимые для понимания сущности электрического пробоя диэлектриков.

Как указывалось выше, для понимания сути электрического пробоя диэлектриков надо знать сущность двух физических объектов: строение диэлектрика и природу электрического тока.

2.1. Функция электрона в атоме[6].

Каждый знает, если протопить печь, в доме становится тепло. Как же происходит обмен теплом между нагретыми и холодными телами? Если такой процесс происходит, в телах должен быть механизм передачи энергии. Элементарной частицей любого тела является атом, в атоме и нужно искать такой механизм.

Как происходит процесс приёма и передачи энергии между физическими объектами? Самыми подвижными элементами атома являются электроны. Если тело может поглощать энергию и излучать её, в атоме должно быть устройство, обеспечивающее эти процессы. Подсказку даёт система генерации и передачи радиоволн: электроны атома должны быть колебательным контуром по приёму и передаче электромагнитного излучения.

Электрон универсален, колебательный контур электрона может быть поочерёдно передатчиком и приёмником электромагнитного излучения. Электрон – корпускула, обладающая свойствами излучать и принимать электромагнитные волны. Электромагнитная модель электрона – передающий генератор и радиоприёмник. Каждый электрон горячего тела – осциллятор (генератор электромагнитных колебаний). Каждый электрон холодного тела – резонатор (приёмник колебаний). Электрон одновременно поглощать и излучать энергию не может, идёт цикл поглощения и цикл излучения. В электроне один колебательный контур, который попеременно работает как осциллятор или резонатор.

Угловая скорость вращения электронов на всех орбитах атома постоянная, а окружные скорости зависят от радиуса орбиты и изменяются от минимума до максимума на каждом обороте электрона. Окружная скорость электронов у различных химических элементов всегда постоянная и равная. Если б было иначе, обмен энергией между физическими объектами был бы невозможен. Абсолютно все электроны Вселенной имеют идентичное устройство, колебательный контур их настроен на одну волну передачи-приёма энергии.

2.2. Коллективная химическая связь. Роль эфира в формировании структуры и свойств физических объектов [4].

Развитие химии привело к созданию теории строения молекул. Но единичная молекула ещё не определяет строения физического объекта. Автором ещё в 1977 году для описания строения стекла было введено понятие коллективной химической связи. В процессе варки стекла из отдельных сырьевых компонентов, в конце концов, образуется стекломасса с определённым набором атомов. Каждый атом, имея свой электрический заряд, вступает во взаимодействие с другими, в результате образуется физическое поле с учётом гравитационной составляющей, что и является структурой твёрдого тела. Структура стекла должна быть равновесной для каждой температуры. В подвижном маловязком расплаве образуется структура с наименьшей потенциальной энергией. В застывшем стекле нет никаких движений структурных единиц. Нет движущих сил и достаточной энергии, чтобы атом мог совершить переход (скачёк) в другое положение.

В массивных телах вступает в силу коллективная химическая связь, под влиянием воздействия силового электромагнитного гравитационного поля (эфира) происходит деформация молекул для обеспечения устойчивого состояния с минимальной потенциальной энергией. Каждая молекула теряет электрическую нейтральность и образует прочные межмолекулярные силы благодаря взаимодействию электромагнитного поля физического объекта и гравитационного поля. Это положение является универсальным и относится ко всем агрегатным состояниям: твёрдым телам, жидкостям и газам.

Любое вещество или смеси веществ в твёрдом, жидком и газообразном состоянии образуют устойчивое электрическое поле согласно электрических зарядов атомов и электронов. В этом физическом поле каждый атом занимает оптимальное положение с минимальной потенциальной энергией. В физическом объекте нет внутренних сил, способных хоть на малейшее расстояние сдвинуть какой-либо атом структуры со своего положения. Такое состояние физического объекта является результатом коллективной химической связи.

Независимо от типа химической связи согласно теории строения молекул, при синтезе физического объекта немедленно возникает коллективная химическая связь. В коллективной химической связи положение атомов в молекуле значительно отличается от теоретических представлений строения молекулы. Коллективная химическая связь во взаимодействии с гравитационным полем (эфиром) определяет все свойства физического объекта.

Есть ли в стекле химические соединения? В нормальных условиях для кристаллических веществ химическое соединение всегда определённо. Химическое соединение – это возможность взаимного сосуществования атомов, способных прочно удерживаться друг возле друга. С этой точки зрения в стекле есть химические соединения, но они неопределённого состава.

Что же удерживает все атомы стекла в едином блоке? Такой силой является коллективная химическая связь. Силами, приводящими к монолиту, к единой большой «молекуле» являются силы неуравновешивания электрического заряда в каждом элементарном объёме стекла. Это неуравновешивание происходит в связи с асимметрией структуры из-за соответствующего набора атомов. Различия по силе химической связи в твёрдом теле как раз и определяют природу стеклообразного состояния.

При некоторой температуре в массе вещества имеется равновесие атомов согласно их заряда, и фактически нельзя сказать, что данному аниону принадлежит именно этот катион. Любой ион уравновешивает своим электрическим полем все заряды, координирующие с ним. При этом основная часть заряда идёт на взаимодействие с первой координирующей сферой, на следующие сферы воздействие заряда очень резко уменьшается. Одинаковые заряды в различных катионах неравнозначны. Имеет значение ионный радиус катиона и количество экранирующих его элементов.

Положения атомов компонентов, входящих в стекло, характеризуется их электрическими свойствами. Именно электрические заряды атомов расставляют их в определённом порядке, чтобы система была электрически нейтральна, и все атомы в ней имели наименьший потенциал и наибольшую силу связи. Нельзя согласиться с тем, что катионы модификаторов находятся в пустотах между анионами и распределены статистически, образуя аморфную структуру. Структура стекла строится по тем же принципам, что и кристаллов, это общие законы строения твёрдых тел. Устойчивость того или иного типа координации в структуре определяется таким взаимным расположением, которое исключает соприкосновение одинаковых и, стало быть, одноимённо заряженных ионов.

Атомы в любом физическом объекте, твёрдых телах, жидкостях и газах, а также их смесях стремятся занять положение с минимальной потенциальной энергией и максимальной прочностью связей между ними. В массивном теле имеется равновесное положение атомов согласно их заряда, который определяет силу взаимодействия атома со всем окружением. Фактически нельзя сказать, что данному аниону принадлежит именно этот катион. Поэтому можно считать, что любой ион уравновешивает все заряды, координирующие с рассматриваемым ионом, хотя основная часть заряда идёт именно на это взаимодействие, а дальше на взаимодействие с зарядами второй сферы и так далее. Это взаимодействие и является ответственным за прочность вещества. Если каждый ион взаимодействует со многими, то можно сказать, что валентность элемента – величина статистическая. Благодаря такому взаимодействию образуется коллективная химическая связь во всех физических объектах.

Любое тело, в том числе и стекло, – равновесная силовая структура, в которой каждый атом (ион) имеет свои индивидуальные силовые характеристики и как можно лучше организовывает сосуществование с ближними и не совсем ближними соседями.

Атом – неделимая частица. Электроны атома движутся по предопределённым орбитам, их ведёт магнитное поле ядра. Атом априори не может спонтанно передавать свои электроны другим атомам (ионная связь). При этом атомы доноры и акцепторы должны терять признаки и становиться совсем иными элементами. Также атомы не могут объединять свои электроны. Изменение орбиты атома невозможно (ковалентная связь). Ещё более фантастической выглядит металлическая химическая связь: никогда, ни при каких обстоятельствах, электроны спонтанно не начнут покидать свои атомы и прогуливаться в межатомном пространстве.

Абсолютно все физические объекты устроены так, как стекло в расплавах (жидкости) и в твёрдых телах. Аналогичное устройство имеют и газы. Основой строения всех физических тел, элементарных химических веществ и их смесей, является коллективная химическая связь. Атомы в любой структуре создают физическое поле и располагаются в соответствии своих электрических зарядов, фактически не создавая молекул. Стехиометрический состав физического объекта можно считать формулой вещества в привычном для химии виде.

Все тела в любом агрегатном состоянии имеют строго определённую структуру с минимумом потенциальной энергии. Физическое поле определяет структуру любого объекта и чутко реагирует на изменение внешних условий: изменяется потенциальная энергия объекта, а вместе с ней расположение атомов структуры вплоть до перехода в иное агрегатное состояние.

2.3. Эфир – основа коллективной химической связи [7].

Связующим началом для построения структуры любого тела является физическое поле эфира. Эфир – вселенское нематериальное неподвижное нейтральное электромагнитное поле большой мощности, которое служит матрицей для образования структуры всех материальных физических объектов, придавая электронейтральным атомам и молекулам их физические свойства. Эфир представляет трёхмерную изотропную матрицу, в которой формируются многообразие атомов всех химических соединений, газов, жидкостей и твёрдых тел, а также их смесей.

Эфир имеет первостепенное значение в формировании структуры всех физических объектов во всех агрегатных состояниях. Именно, не химический состав, а структура твёрдых тел, жидкостей и газов ответственна за комплекс физико-химических свойств каждого объекта природы.

Не эфир встраивается в структуру вещества, а наоборот, вещество в виде атомов располагается в структурной сетке эфира. В матрице эфира атомы любого вещества располагаются по принципу минимальной потенциальной энергии. Вещество в результате взаимодействия со структурой эфира приобретает присущие ему физические свойства. Эфир – нематериальная субстанция, состоит из структурной сетки положительных и отрицательных зарядов, не имеет массы и не сопротивляется движению материи. Структуру и свойства каждого агрегатного состояния вещества определяет эфир влиянием своего электромагнитного поля.

Как же устроено всё многообразие физических объектов во всех трёх агрегатных состояниях? Что же связывает в единый блок все физические объекты? Таким средством является коллективная химическая связь. Теория строения атома, изложенная в работе [6], позволяет по-иному взглянуть на теории химических связей. Так как электрон никогда спонтанно не покидает атом, рушатся все представления о ковалентных, ионных и металлических химических связях, которые рассматривают оторванную от вещества одну или две молекулы. Молекулы электронейтральны, но электронейтральные молекулы не способны создать никакого тела.

В реальных телах во всех состояниях материи вступают в силу коллективная химическая связь, что исключает общепринятые теоретические представления о строении молекул. В коллективной химической связи все атомы физического объекта и эфира взаимодействуют друг с другом, создавая физическое поле, в котором занимают положения с минимальной потенциальной энергией для всего тела.

Как уже сказано выше, эфир служит матрицей для построения физических тел: в поле эфира эфиром и атомами физического объекта образуется коллективная химическая связь. При взаимодействии зарядов вещества и эфира образуется нейтральное устойчивое электромагнитное поле, в котором каждый атом вещества находится в отдельной ячейке эфира. В трёхмерной сетке эфира атомы располагаются так, что в зависимости от химического состава образуются газы, жидкости и твёрдые тела во всём их разнообразии. В структуре физических объектов остаётся много незаполненных ячеек эфира.

Как же в неподвижном эфире движутся физические объекты: газы, жидкости и твёрдые тела? При движении тела атомы, находящиеся в ячейках эфира, переходят в соседние ячейки. Для постоянно двигающихся физических объектов этот процесс бесконечен. Если бросить камень, атомы вещества свободно пролетят через эфир, также без помех и трения через эфир пролетят атомы движущихся физических объектов: автомобилей, самолётов, космических кораблей, небесных тел.

Размеры атомов малы, в 1000, а вполне возможно, что почти и в 5000 раз меньшие, чем считаются сейчас их ионные и атомные радиусы, определённые по методике Брэгга. Как сами атомы, так и все физические объекты имеют ажурные конструкции, что обеспечивает их беспрепятственное перемещение в эфире.

Таким образом, физическое поле материальных тел: газа, жидкости и твёрдого тела – результат взаимодействия тела с эфиром. Атомы в физических объектах не притягиваются между собой и не отталкиваются, а встраиваются в структурную сетку эфира по принципу минимального потенциального состояния. В результате формируются свойства физических объектов – тела приобретают прочность, образуются единственно возможная структура для данного химического состава.

В зависимости от химического состава прочность физических объектов разная: в твёрдых телах возникают прочные химические связи, а в жидкостях и газах очень слабые. Общее свойство жидкостей и газов в том, что они имеют слабые химические связи, которые очень легко разрушаются, но немедленно восстанавливаются в матрице эфира, в отличие от твёрдых тел.

Строго определённое строение имеют не только химические соединения, но и любые их смеси, например, воздух. В смесях атомы входящих компонентов составляют структуру в соответствие с зарядами атомов в электромагнитной матрице эфира. В воздухе огромные расстояния между составляющих его атомами, общий объём атомов воздуха в единице пространства составляет всего 0,000073. Пространство, занимаемое молекулами газов, ничтожно мало, но, несмотря на это, воздух образует однородную смесь газов со стабильным химическим составом. Атомы воздуха равномерно распределяются в пространстве электромагнитным полем эфира в соответствие с зарядами. При сжатии или откачке воздуха эфир остаётся неизменным, в новых условиях образуется другая, но снова равномерная структура.

Фактически, все физические тела состоят не из молекул, а из атомов. Отдельную молекул никто никогда не выделил, да её и выделить невозможно. Причиной построения структуры всех веществ и их смесей является минимальная потенциальная энергия, она определяет стехиометрический состав, соответствующий химическим формулам веществ. Но химическая формула – не молекула. Атомы в структуре физических тел отстоят друг от друга на такие большие расстояния, что нельзя говорить об их объединении в какую-либо общую структуру. Атомы в структуре газов, жидкостей и твёрдых тел не объединяются: каждый атом занимает отдельную ячейку эфира, его положение определяется электростатическим взаимодействием коллективной химической связи. Атомы любого физического объекта образуют структуру, связующим звеном которой является коллективная химическая связь. Любой физический объект – одна большая молекула.

Коллективная химическая связь, в которой участвуют атомы химического соединения и электромагнитное поле эфира, является единственной универсальной химической связью во всех агрегатных состояниях вещества. Все физические объекты построены одинаково: в матрице эфира располагаются атомы, и не требуется отдельных теорий строения газов, жидкостей и твёрдых тел. Эфир играет главенствующую роль в формировании структуры материальных физических объектов.

2.4. Что такое электрический ток [3]?

Что такое электрический ток? Как наука отвечает на этот вопрос?

Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. В классической физике под электрическим током понимается направленное движение электронов от плюса к минусу. Всё просто, но это – иллюзия. Электроны вообще не двигаются в проводнике. До настоящего времени наука не знает, что такое электрон и электрический ток. Объяснения основываются на постулатах, предположениях и допущениях, не подтверждаемых экспериментальными работами.

Из школьного учебника известно, что электрический ток – направленное движение электронов. Но это совершенно не так! Электрон в электрической цепи не может переносить энергию, единственный способ переноса энергии любого вида – через электромагнитные волны. Процесс передачи энергии универсальный – через колебательный контур электронов. Электрон поглощает энергию на полуволне вращения вокруг собственной оси, а на следующей полуволне излучает энергию соседнему электрону.

Электрический ток – передача импульсов волновой энергии со скоростью света от электрона электрону при наличии разности потенциалов, точно, как и в случае передачи тепловой энергии. Электроны передают энергию дискретно в виде электромагнитных волн, как и при любом обмене энергией между физическими объектами.

Длина волны электрического тока 6000 километров. Как же передаёт такую длинную волну колебательный контур электрона? На каждом обороте электрона вокруг оси передаётся дискретно фрагмент волны электрического тока. Так как дискретные отрезки волны передаются разными электронами со сдвигом во времени, передаваемая электромагнитная волна воспринимается как непрерывная. Какую волну выдаёт электрогенератор, точно такую волну передаёт линия электропередач потребителю. Если бы ток был движением электронов, как бы образовалась волна у потребителя через сотни километров от источника энергии, чтобы ток был переменным?

Предлагаемая теория строения атома [6] объясняет природу электрического тока, физику процесса передачи тока, сущность энергии, процессы поглощения и излучения энергии, теплопередачу в массивном теле, природу теплоты. Передача любого вида энергии: электрической, тепловой, световой, радиоволн, от сжигания топлива, солнечного излучения, от съеденной пищи осуществляется только волновым способом электромагнитными волнами. Материальные частицы не могут переносить энергию. Все теории, в которых переносчиками энергии являются материальные частицы – ошибочны.

A3. Теория электрического пробоя. Роль эфира в электрическом пробое диэлектриков [7].

Самый первый электрический пробой в воздухе люди наблюдали с незапамятных времён в виде молний в грозовых облаках. Однако природа молний до сих пор науке неизвестна. В работе [7] разработаны теории природы молний в грозовых облаках, молний в вулканах, молний в пылевых бурях, молний в торнадо, подземных молний, молний при землетрясениях, молний на других планетах и молний в космосе. Рассмотрим природу этих молний.

B3.1. Электрический пробой без воздействия электрического поля. Природа молний.

Более 250 лет назад знаменитый американский ученый Бенджамин Франклин установил, что молния — это электрический разряд. Но до сих пор раскрыть до конца все тайны, которые хранит молния, не удается: изучать это природное явление сложно и опасно [8].

Наиболее часто молнии возникают в грозовых облаках, такие молнии доступны всем для наблюдения. Но молнии также возникают в вулканах при извержении, в пыльных бурях, в торнадо, при землетрясениях, бывают и подземные молнии. Особенно большой интерес вызывают молнии на других планетах и в космосе, где нет грозовых облаков. У молний в различных ареалах Земли и за её пределами должна быть общая причина возникновения. Создавать теорию природы молний только на базе кучевых облаков бесперспективно.

3.1.1. Молнии в грозовых облаках.

Как современная наука трактует такое чисто физическое явление как молния? Молния – гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно может происходить во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом [9]. Как видно из определения, нет даже намёка на причину возникновения молнии и физику процесса электрического пробоя влажного воздуха.

От простых дождевых туч грозовые тучи отличаются тем, что они заряжены электричеством: одни – положительным, другие – отрицательным [10]. Как же образуются грозовые тучи? Всякий знает, какой сильный ветер бывает во время грозы. Но ещё более сильные воздушные вихри образуются выше над землёй, где движению воздуха не мешают леса и горы. Этот ветер, главным образом, и образует положительное и отрицательное электричество в облаках.

Молния – электрический искровой разряд, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим её громом [11]. Средняя длина молнии 2,5 км, некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км. Разряды могут происходить между соседними наэлектризованными облаками или наэлектризованным облаком и землёй. Разряду предшествует возникновение значительной разности электрических потенциалов между соседними облаками или между облаком и землёй вследствие разделения и накопления атмосферного электричества в результате таких природных процессов, как дождь или снегопад. Возникшая таким образом разность потенциалов может достигать миллиарда вольт, а последующий разряд накопленной электрической энергии через атмосферу может создавать кратковременные токи от 3 до 200 кА. Американский физик А.Лесли считает, что климатические условия не всегда определяют поведение молний. Наблюдалась молния, длина небесной искры которой равнялась 140 километрам. Сила тока достигала 600 килоампер. Для объяснения электризации грозовых облаков был разработан ряд теорий: за счёт дробления дождевых капель потоками воздуха, путём разделения электрических зарядов электрическим полем Земли, как результат избирательного накопления ионов, находящимися в атмосфере капельками разных размеров.

В предисловии к русскому изданию книги известного американского физика М.Юмана, посвящённой молнии, говорится, что в современных теориях атмосферного электричества рассматриваются различные механизмы электризации грозовых облаков, которые приводят при достаточно больших значениях полей к разрядам молний [12]. Однако, несмотря на большое количество работ, как экспериментальных, так и теоретических, до сих пор нет однозначного ответа на вопрос о механизмах возникновения и развития грозового облака и связанных с ним грозовых явлений. В опубликованных монографиях о молниях физические основы их возникновения, скрытые в грозовом облаке, как правило, освещены слабо.

В работе [13] представлены параметры электрического разряда молнии: разница потенциалов, возникающая при разряде – 1000 кВ – 1000000 кВ, сила тока – 200 кА – 400 кА, мощность – до 3 млрд. Дж, это в 5 раз мощнее атомной бомбы в Хиросиме. Напряженность электрического поля внутри грозового облака 100 – 300 Вольт/см, в небольшом объеме перед разрядом 1600 Вольт/см. Протяженность молнии от 50м до 32 км, летчики видели молнию длиной до 50 км. Скорость движения молнии от облака к земле от 100 до 1600 км/сек. Температура внутри ионизированного канала 25000°С – 30000°С – в 5 раз выше, чем на поверхности Солнца. Молния – не однонаправленный удар в землю, а фактически это кольцо, путь в обе стороны. Сама вспышка молнии, которую мы видим, так называемый обратный удар, это завершающая фаза цикла. Обратный ток силой в тысячи ампер и миллионы вольт устремляется от земли к облаку со скоростью до 100-140 тыс. км/сек, это почти что половина скорости света.

Какую же огромную мощность надо иметь, чтобы обеспечить молнии вышеуказанные параметры, учитывая, что при сильных грозах молнии почти непрерывно бьют из грозового облака! Тем более, из грозового облака может одновременно устремляться к земле несколько молний, что запечатлено на видео учёными Технологического института Флориды [14].

Такую мощность обеспечивает эфир. Эфир – это неисчерпаемая энергия, вселенское неподвижное мощное силовое электромагнитное поле в нейтральном состоянии, в котором скомпенсированы положительные и отрицательные заряды. Они не проявляют электрических и магнитных свойств и находятся в узлах изотропной структурной сетки эфира. Электромагнитное поле имеет большую устойчивость, не подвержено в обычных условиях никаким деформациям и свободно пропускает через себя все движущиеся объекты. Эфир представляет безмассовую структуру, состоящую из электрических зарядов.

Эфир – кладезь энергии, что показал своими работами Никола Тесла [15]. Катушки Тесла уже делают любители своими руками. Самодельное устройство позволяет снимать энергию эфира мощностью 5 kW, при потреблении меньше 50W. Суть заключается в том, что эфир в обычных условиях стабилен и инерционен, следовательно, его нужно раскачать. Для этого используется преобразователь. Раскачивание должно идти порциями, поэтому преобразователь нужно прерывать. Принцип работы установки – раскачивающая часть дестабилизирует эфир и переводит его из инертного состояния в динамическое. При переходе от одного состояния в другое производится работа с выделением энергии. Этот процесс лавинообразный, выделяется очень много энергии, которую остаётся лишь принять приёмной частью.

Так же, как и в катушках Тесла, выделяется энергия и при образовании молний. Возмущение эфира, приводящее к разрушению первой его ячейки, может вызываться различными природными явлениями, а также искусственно. Наиболее распространённым и доступным случаем, когда можно наблюдать возникновение молний – их рождение в грозовых облаках. Молекулы воды находятся в ячейках эфира, по одному атому в ячейке. Когда воздух перенасыщен водой, в электромагнитном поле эфира ослабляется электромагнитная связь одной из ячеек и её стабильная структура разрушается. Когда дестабилизируется хотя бы одна ячейка эфира, выделенной энергии достаточно, чтобы разрушить находящиеся рядом ячейки. И начинается лавинообразный процесс с выделением энергии, о которой говорилось выше в параметрах электрического разряда молнии. Так как ячейка эфира, которая разрушается, соседствует с окружением других ячеек, молния может разветвиться. Направление движения молнии – по пути наименьшего сопротивления. Молния преимущественно бьёт в землю, но может направляться и в окружающие облака по всей полусфере: в стороны и вверх под любым углом.

Неясным остаётся вопрос: почему молний не бывает зимой? Для ответа достаточно посмотреть на таблицу максимальной абсолютной влажности воздуха в зависимости от температуры. Летом при температуре 20 градусов воздух может насыщаться до абсолютной влажности 17 г/м³, а зимой при морозе 20 градусов – лишь 0,9 г/м³. Поэтому зимой нет условий для разрушения ячеек эфира от перенасыщения водой, хотя бывают исключения. По этой же причине молнии никогда не возникают в белых облаках.

Изучать то, что произойдет непонятно где и когда, очень сложно. Учёные научились создавать проводящий канал между грозовой тучей и землей и вызывать разряд молнии [16]. Один из способов вызвать молнию – запустить с земли небольшую ракету прямо в грозовую тучу. Возникновение молнии объяснялось тем, что вдоль всей траектории ракета ионизирует воздух и образует проводящий канал между тучей и землей. И если отрицательный заряд низа тучи достаточно велик, то вдоль созданного канала происходит разряд молнии.

Но фактически при искусственном создании молнии в грозовом облаке ракета инициировала разрушение ячейки эфира, и шёл лавинообразный процесс формирования канала молнии.

3.1.2. Иные ареалы возникновения молний.

Молнии в вулканах. В работе [17] представлен ряд фотографий молний при извержении вулканов. Причины возникновения вулканических молний ещё до конца не выяснены. Замечено, что вулканические молнии бывают двух видов: низкие и небольшие, образующиеся вблизи кратера, и огромные, возникающие на большой высоте, в столбе выбрасываемого вулканом пепла. Ученые предполагают, что возникновению молний в низких слоях атмосферы способствует деление магмы на части, причем, чем мельче частицы, тем чаще они сталкиваются между собой и, следовательно, тем более разветвленной получается молния. В высоких слоях атмосферы молния появляется, если температура вулканического пепла опускается ниже 20 градусов Цельсия, при этом начинается замерзание капель воды, и происходят те же процессы, что и в облаках во время обычной грозы. Выбрасываемый вулканом пепел имеет неоднородную структуру, в нем есть и мелкие, и довольно крупные частицы. От их соотношения и зависит вид вулканических молний. Крупные выбросы двигаются прямолинейно, редко сталкиваясь, соответственно статический заряд на них накапливается довольно небольшой. Если в пепле очень много мелких частиц, которые двигаются хаотически и часто сталкиваются, то это приводит к очень быстрому накоплению на этих частичках статического заряда, и образуется мощная, разветвленная вулканическая молния.

Причина возникновения обычной молнии при грозе остается предметом исследований, а природа вулканической молнии еще менее понятна [18]. Одна из гипотез предполагает, что выбрасываемые пузыри магмы или вулканический пепел несут электрический заряд и при их движении возникают такие разделенные области. Однако вулканические молнии могут быть вызваны и наводящими заряд столкновениями в вулканической пыли. Учёным удалось обнаружить, что вулканические молнии делятся на два типа: сравнительно небольшие, возникают непосредственно вблизи кратера, и мощные, наблюдаемые высоко в облаке пепла. Ежесекундно возникают крупные молнии, гораздо более частые мелкие искровые разряды длиной 8 – 10 м, а также интенсивное и длительное коронное свечение в районах, накрытых вулканической тучей.

Как образуются молнии над вулканом, разъясняется в работе [19]. Для сформирования электрического разряда необходимо единственное условие – большая разница электрических потенциалов между двумя объектами. Если разница большая, преодолевается сопротивление воздуха и возникает молния. Тепло и движение внутри вулкана считают одним из источников заряда частиц, хотя основной процесс, при котором частицы золы приобретают заряд – трение. Когда пепел с нейтральным зарядом вступает в контакт с объектом, у которого отличные электростатические свойства, электроны могут перетекать в него, образуя ток.

Из названия понятно, что вулканические молнии возникают при извержении вулкана [20]. Но вот природа таких молний до сих пор остается загадкой для ученых всего мира. Вероятнее всего, магма и пепел несут в себе огромный электрический заряд, который впоследствии и становится причиной возникновения молнии. Но это лишь гипотезы и предположения, точного и признанного всеми объяснения все еще нет.

Молнии в пылевых бурях. Молнии возникают не только во время грозы, но и при пылевых бурях, в облаках вулканического пепла, а также на производстве в клубах сахарной или угольной пыли [21]. О разделении зарядов при этом явлении учёные говорят много лет. Но всё равно остаётся загадкой, как изначально нейтральные частицы-диэлектрики, в отсутствие влаги, контактируя всего лишь с такими же частицами, могут создавать столь сильные поля, что возникают искры и молнии? Изучение разделения зарядов в пылевых тучах провели специалисты Федерального технологического института в Цюрихе и университета Рутгерса (США). Простое накопление электричества из-за трения частиц, по мнению учёных, не может объяснить суть явления. Была разработана иная модель: первоначальное электрическое поле поляризует частицы. В потоках воздуха песчинки время от времени сталкиваются между собой. При соприкосновении двух разноимённых полушарий они обмениваются зарядами, в результате чего их собственный заряд аннулируется, но этого не происходит с полушариями, противоположными точке контакта. Как только две частицы разошлись, поле повторно поляризует каждую из них, но теперь не контактирующие стороны получают дополнительный заряд, изменяя его сумму.

Молнии в торнадо. Возникают молнии и в торнадо, но публикаций на эту тему не найдено. Зато есть циклы прекрасных фотографий, на которых чётко видны сполохи молний в торнадо [22, 23].

Подземные молнии. Во Вселенной все дуально: если есть надземные молнии, обязаны быть подземные [24]. Планета непрерывно растет в объеме. В трещинах, т.е. тектонических разломных образованиях концентрируется негативная энергия. Когда она достигает критической величины, из ядра Земли, имеющей положительный заряд, на фазу минусовой энергии в тектонической трещине происходит энергетический разряд подземной молнии. Коронарная дуга энергетического разряда аннигилирует очаг минусового напряжения тектонической трещины литосферы Земли. Коронарные дуги молний под землей достигают сотни, тысячи метров в диаметре и сотни, тысячи километров в длину. Энергетические разряды молний порождают подземные толчки. Как следствие от места выхода дуги молнии на поверхность уходят земные волны. Энергетические разряды молний вытекают от большего к меньшему энергетическому потенциалу. Сила подземного толчка и амплитуда земных колебаний зависит от величины напряжения очага негативной энергии в тектонической трещине литосферы. Чем выше фазное напряжение, тем мощнее энергетический разряд, тем сильнее подземный толчок. За счет многочисленных очагов негативной энергии в постоянно увеличивающейся тектонической трещине литосферы могут происходить серии подземных энергетических разрядов. Структура энергетической дуги молнии состоит из двух вращающихся друг в друге потоков элементарных частиц. Вращающиеся вихри элементарных частиц имеют противоположные знаки полярности. У надземной и подземной молнии разные источники энергий: коронарные дуги подземных молний состоят из плазменной энергии ядра Планеты. На Земле очень много больших и малых, очень старых и совсем молодых, идеально круглых "лунных кратеров", которые своим происхождением обязаны выходу молний из-под земли. Спелеологи в горных породах находят длинные пещеры идеально округлой формы – последствия деяний подземных молний.

Научных работ по подземным молниям практически нет. Но зато есть свидетельства очевидцев этого необычайного явления природы. Ночью 1996 года лесной обходчик увидел, что внезапно тёмное небо над ним озарилось яркой синей вспышкой, дрогнула под ногами земля, а потом донёсся тяжёлый гул [25]. Когда вновь потемнело, далеко над лесом, почти вертикально, в небо медленно поднялся огненный шар. На следующий день, добравшись до района ночного взрыва, обходчик увидел странную и необъяснимую картину: земля на протяжении сотен метров была, как бы, взорвана изнутри, при этом образовалась ровная неглубокая траншея. Деревья, которые раньше на ней росли, оказались вывороченными с корнями и отброшенными в сторону, и что совсем странно, корни у многих из них были обуглены и дымились. Получалось, что огонь опалил их снизу из-под земли. Интересно отметить, что если бы этот случай произошёл лет сто назад, тогдашние геофизики без труда объяснили бы его следствием подземной грозы. «Земное электричество производит бури, которые разрушают внутреннее строение нашей планеты точно так же, как бури в атмосфере приводят в беспорядок воздушное пространство», – писал в 1903 году Жорж Дари в книге «Электричество во всех его применениях». Но прошло время, и теория подземной грозы была забыта.

Молнии при землетрясениях. Японцы уже давно воспринимают молнии в ясном небе как признак неминуемого землетрясения [26]. Действительно, в Японии и в других местах землетрясения, как правило, связаны с появлением обычных и шаровых молний. Образование молний при землетрясениях пока еще не получило объяснения. Недавно было высказано предположение, что такие молнии обусловлены пьезоэлектрическим эффектом в глубинных скальных породах, где распространяется сейсмическая волна. Возможно, обусловленные пьезоэффектом поля действительно могут оказаться достаточными для возникновения электрических разрядов в воздухе. Но эта модель нуждается в дальнейшем изучении.

Молнии, которые предшествуют землетрясениям, можно объяснить движением слоев почвы, из-за чего формируется электрический заряд [27]. Однако специалисты до настоящего времени не могут объяснить, почему это происходит. Ученые провели эксперимент: наполнили мукой пластиковый контейнер и дергали взад-вперед до того момента, пока мука не дала трещину, причем сопровождалось все зарядом в 200 вольт. Неизвестен механизм, которым можно было бы объяснить возникновение заряда, но это не статическое электричество. Планируют более детально исследовать механизмы генерации электричества, которые были отмечены в экспериментах.

«Огни землетрясений» – необычное световое атмосферное явление, которое появляется в небе около или непосредственно в зоне тектонического напряжения, сейсмической активности или извержений вулканов [28]. Вспышки света отмечают во время землетрясений или перед его началом. Вспышки имеют форму и цвет, схожие со свечением полярного сияния, от белого до голубоватого. Светимость длится несколько секунд, иногда длительность достигает десятков минут. Механизм, порождающий «огни землетрясений», неизвестен. Существует множество теорий, о том, как и почему они возникают. Одно из объяснений заключается в напряженности электромагнитных полей, созданных пьезоэлектрически за счет тектонического движения горных пород, содержащих кварц. Другое возможное объяснение – это местные пробои в магнитном поле Земли и/или ионосфере в районе тектонического напряжения.

В публикации [29] приводятся наблюдения очевидцев странного феномена – яркого свечения в воздухе перед землетрясениями. В Японии на фоне темного неба возникло вращающееся огненное облако, оно двигалось в сторону горы и, достигнув ее, исчезло. На Кавказе над эпицентром землетрясения появилось светящееся облако в форме эллипса. Накануне землетрясения в Германии в безоблачном небе вдруг показались огненные шары. Перед землетрясением в Японии в небе появились полосы северного сияния. Один из переживших ашхабадскую катастрофу 1948 г. рассказывает, что накануне землетрясения он увидел летящую по небу дугу из электрических разрядов, ушедшую в землю, затем, почти сразу же, раздался первый подземный толчок. Во время ташкентского землетрясения 1966 г. из-под земли вырвался гигантский световой факел. Он стремительно поднялся вверх и на глазах изумленных очевидцев растворился в воздухе над крышами домов. В 1976 г. произошло сверхмощное Тянь-шаньское землетрясение, во время которого световая вспышка наблюдалась за сотни километров от эпицентра.

Молнии на других планетах. Бывают ли молнии на планетах кроме Земли? Пролетая по Солнечной системе, космический аппарат Лаборатории реактивного движения НАСА зарегистрировал радиосигналы от молний на других планетах: Венере, Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне [30]. На приведенной фотографии видна серия оптических вспышек на Юпитере: светлые пятнышки, обведенные кружками, и есть молнии. Размер самого большого пятна составляет 500 км. Возможно это высокие облака, освещенные сразу несколькими яркими молниями.

Сильнейшие разряды атмосферного электричества образуются и на других планетах Солнечной системы [31]. В данный момент науке известно, что мощность венерианских молний составляет в среднем примерно половину земных. Но самая примечательная особенность электрических разрядов на Венере, в отличие от аналогичных явлений на Земле, Юпитере и Сатурне, что образование венерианских молний не связано с водяными облаками. Для возникновения искрового разряда на Венере необходимо облако серной кислоты. Обнаружение молний на Юпитере стало одним из самых серьезных открытий, сделанных космическими аппаратами «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в 1979 году: на снимках неосвещенной стороны планеты, переданных зондами, были отчетливо видны отблески сильнейших электрических разрядов. Разряды молний сверкают там непрерывно. Мощность электрических разрядов на Юпитере в десятки раз больше, чем мощность аналогичных явлений на Земле. Но механизм возникновения тот же: заряд образуется из-за столкновения ледяных и водяных капель. Целых пять лет нужно было провести на орбите Сатурна американскому зонду «Кассини», прежде чем он смог зарегистрировать первые молнии в атмосфере гиганта. Гигантские молниевые штормы на Сатурне длятся порой несколько месяцев, но происходят гораздо реже, чем на Земле.

Молнии в космосе. Молнии – явления, которые могут происходить не только на Земле [32]. Эти проявления высококонцентрированной энергии возможны и на других планетах. Возникновение молний было подтверждено прямым наблюдением на Юпитере, Сатурне и Венере. Подозревается также, что они могут возникать на Уране и Нептуне. Помимо этого очень вероятно, что молнии могут проявлять себя вне Солнечной системы, то есть в других местах нашей галактики и Вселенной в целом.

Существуют особые космические молнии, которые появляются в космическом пространстве, где не бывает ни гроз, ни облачности [33, 34]. При этом мощность таких разрядов и их длина в миллионы раз превосходят земные молнии. Самые большие космические молнии были зафиксированы рядом с галактикой 3C303. Длина таких электрических разрядов была оценена в 150 тысяч световых лет, что на 50% больше длины Млечного пути. Полагают, что эти разряды были вызваны черной дырой, сильное магнитное поле которой генерирует электричество и создает такие крупные электрические разряды. По сути, эта аномалия представляет собой самый большой электрический разряд, когда-либо обнаруженный во Вселенной. Может быть, поэтому смогли обнаружить его на расстоянии двух миллиардов световых лет от Земли. К космическим молниям относятся молнии спрайты, которые бьют не на поверхность планеты, а в ионосферу. Спрайты образуются на высоте до 130 км, длина их может достигать 60 км, а диаметр — 100 км. Явление космических молний пока остается недостаточно изученным. Предстоит провести более детальные исследования, но уже сейчас достоверно известно, что спрайты бьют над Землей более 4 миллионов раз в день, что равняется около 50 разрядам в секунду.

Разрушающие явления первого элемента цепи в каждом случае различные, но, отнюдь, не механического характера. При молниях в грозовых облаках воздух перенасыщен водой, в электромагнитном поле эфира ослабляется электромагнитная связь одной из ячеек и её стабильная структура разрушается. Возмущение ячеек эфира под действием окружающей среды – электромагнитное. Механические явления в вулканах, пылевых бурях, торнадо, тектонических явлениях, угольной и сахарной пыли создают электромагнитное поле, которое при взаимодействии с эфиром способно разрушить одну начальную ячейку, что инициирует молнию.

Без мощного силового электромагнитного поля эфира невозможно, даже в сказочном варианте, построить модель образования молний. Молнии происходят в космосе и на различных небесных объектах, независимо от того, есть на них атмосфера или нет. Потому что мировой эфир находится везде и всегда, и вомущения его структуры возможны. Молнии – неопровержимое подтверждение, что эфир является мощным нейтральным вселенским электромагнитным полем.

Молнии в вулканах, подземные молнии и молнии при землетрясениях свидетельствуют, что вся Земля пронизана неподвижным эфиром. Как же в неподвиэном эфире с огромными скоростями движутся все небесные объекты вселенной, газообразные и твёрдые? При движении тела атомы, находящиеся в ячейках эфира, переходят в соседние ячейки. Для постоянно двигающихся физических объектов этот процесс бесконечен. Значения радиусов атомов, рассчитанных исходя из постулата об их плотной упаковке в твёрдых телах, завышены, как минимум, в 1000 раз, возможно, что и в 5000 раз. Такой размер атомов обеспечивает беспрепятственное движение физических объектов через эфир. Присутствие эфира в теле Земли – прямое доказательство неподвижности эфира.

Исслелователи молний в вулканах, в пылевых бурях, в торнадо, подземных молний, молний при землетрясениях, молний на других планетах и в космосе, как и в молниях грозовых облаков, пытаются находить источники энергии, обеспечивающие колоссальную мощность разрядов. Таких особенных источников энергии молний, возникающих в различных ареалах планеты и за её пределами, нет.

Для всего разнообразия молний существует единый универсальный источник энергии – эфир. Эфир – вселенское неподвижное мощное электромагнитное поле, которое служит матрицей для всех физических объектов и является неисчерпаемым источником энергии. Для молнии не надо накопления мощного заряда, каждая ячейка эфира содержит его. Необходимо лишь энергия для возмущения и разрушения одной ячейки, а дальше цепная реакция пойдёт по принципу домино, последующие ячейки будут разрушаться, и выделять огромную энергию. Это и есть электрический пробой в различных средах.

C3.2. Электрический пробой под воздействием электрического поля.

Молнии в различных средах – природные явления, которые являются электричеким пробоем и происходят без воздействия электрического поля. В производственной деятельности человека явления электрического пробоя возникают под воздействием электрического поля. Электрический пробой используется как технологическая операция для сварки металлов, сварки лабораторных термопар, при испытании диэлектриков на электрическую прочность. Электрический пробой возникает как необходимосить при коммуникационных переключениях на электрических аппаратах, при включении бытовых приборов. Электрический пробой имеет негативные последствия, когда приводит к выходу из строя изоляции работающих электрических устройств, а также при коротких замыканиях, которые могут привести к пожару.

3.2.1. Что такое вольтова дуга?

Рассмотрим, как трактует наука природу вольтовой дуги на примере нескольких работ, хотя подобных работ по этой теме очень много, но альтернативных нет.

Электрическая дуга (вольтова дуга) – один из видов электрического разряда в газе. Электрическая дуга является частным случаем четвёртой формы состояния вещества – плазмы, и состоит из ионизированного, электрически квазинейтрального газа. Присутствие свободных электрических зарядов обеспечивает проводимость электрической дуги. При увеличении напряжения до определённого уровня в воздухе между электродами возникает электрический пробой. Напряжение электрического пробоя зависит от расстояния между электродами и других факторов. Требуется затратить энергию на выход электрона из атома металла одного электрода и на ионизацию атома второго электрода. Процесс приводит к образованию плазмы между электродами и горению дуги. Для инициирования пробоя при имеющемся напряжении электроды приближают друг к другу. Во время пробоя между электродами обычно возникает искровой разряд, импульсно замыкая электрическую цепь. Электроны в искровых разрядах ионизируют молекулы в воздушном промежутке между электродами. При достаточной мощности источника напряжения в воздушном промежутке образуется достаточное количество плазмы для значительного падения напряжения пробоя или сопротивления воздушного промежутка. При этом искровые разряды превращаются в дуговой разряд – плазменный шнур между электродами, являющийся плазменным тоннелем. Возникающая дуга является проводником и замыкает электрическую цепь между электродами. В результате средний ток увеличивается ещё больше, нагревая дугу до 5000 – 50000 К. Устойчивое горение дуги обеспечивается термоэлектронной эмиссией с катода, разогреваемого током и ионной бомбардировкой [35].

Если к полюсам сильной электрической батареи или другого источника электрического тока проволоками присоединить две угольные палочки и, приведя угли в соприкосновение, слегка раздвинуть их, то между концами углей образуется овальная масса яркого пламени, а самые концы углей накаливаются добела и испускают ослепительный голубоватый свет. Получается так называемая вольтова дуга. Сущность этого явления объясняется следующим образом. При раздвигании углей в момент разрыва цепи в ней от самоиндукции ее частей получается экстраток того же направления, как и ток от батареи. Этот суммарный ток обладает такой электровозбудительной силой, что пробивает малое расстояние между концами углей в начале их раздвигания и обращает небольшое количество угля в пары, которые, хотя и плохо, но проводят электричество и таким образом цепь с углями, раздвинутыми во время прохождения тока, не прерывается. Благодаря плохой проводимости, эти пары быстро накаляются и накаляют воздух на пути тока, а газы и пары или плохо, или вовсе не проводящие электричества при обыкновенных температурах, становятся посредственными проводниками при температурах высоких. Это свойство позволяет раздвигать угли на довольно значительное расстояние, после образования дуги, не разрывая цепи. Если вместо угольных электродов брать металлические, то при тех же условиях возникает вольтова дуга [36].

Электрическая дуга представляет собой вид разряда, характеризующийся большой плотностью тока, высокой температурой, повышенным давлением газа и малым падением напряжения на дуговом промежутке. При этом имеет место интенсивное нагревание электродов, на которых образуются так называемые катодные и анодные пятна. Катодное свечение концентрируется в небольшом ярком пятне, раскаленная часть противоположного электрода образует анодное пятно. Электрическая дуга, представляющая собой поток заряженных частиц, в начальный момент расхождения контактов возникает в результате наличия свободных электронов газа дугового промежутка и электронов, излучаемых с поверхности катода. Свободные электроны, находящиеся в промежутке между контактами перемещаются с большой скоростью по направлению от катода к аноду под действием сил электрического поля. Напряженность поля в начале расхождения контактов может достигать нескольких тысяч киловольт на сантиметр. Под действием сил этого поля электроны вырываются с поверхности катода и перемещаются к аноду, выбивая из него электроны, которые образуют электронное облако. Созданный таким путем первоначальный поток электронов образует в дальнейшем интенсивную ионизацию дугового промежутка. Наряду с ионизационными процессами, в дуге параллельно и непрерывно идут процессы деионизации. После зажигания дуги в установившемся режиме горения идут ионизационные и деионизационные процессы, которые находятся в равновесии. Ствол дуги с равным количеством свободных положительных и отрицательных зарядов характеризуется высокой степенью ионизации газа. Вещество, степень ионизации которого близка к единице, т.е. в котором нет нейтральных атомов и молекул, называют плазмой.

Электрическая дуга характеризуется следующими особенностями:

1. Ясно очерченной границей между стволом дуги и окружающей средой.

2. Высокой температурой внутри ствола дуга, достигающей 6000 – 25000K.

3. Высокой плотностью тока в стволе дуги (100 – 1000 А/мм²).

4. Малыми значениями анодного и катодного падения напряжения и практически не зависит от тока (10 – 20 В) [37].

В процессе эксплуатации электрические цепи постоянно замыкаются и размыкаются. Давно замечено, что в момент размыкания между контактами образуется электрическая дуга. Для ее появления вполне достаточно напряжения более 10 вольт и силы тока – свыше 0,1 ампер. При более высоких значениях тока и напряжения внутренняя температура дуги нередко достигает 3 – 15 тысяч градусов. Если же напряжение составляет 110 киловольт и выше, в этом случае длина дуги может достичь длины более одного метра. Что такое электрическая дуга? Наиболее характерным примером является электрическая сварочная дуга, проявляющаяся в виде продолжительного электрического разряда в плазме. В свою очередь плазма – это смешанные между собой ионизированные газы и пары составляющих защитной атмосферы, основного и присадочного металла. В обычных условиях газы не проводят ток. Однако, если возникают благоприятные условия, они могут быть ионизированы. Их атомы или молекулы становятся положительными или отрицательными ионами. Под действием высокой температуры и внешнего электрического поля с высокой напряженностью газы изменяются и переходят в состояние плазмы, обладающей всеми свойствами проводника. Как образуется сварочная дуга? Вначале между концом электрода и деталью появляется контакт, затрагивающий обе поверхности. Под действием тока с высокой плотностью, частицы поверхностей быстро расплавляются, образуя прослойку жидкого металла. Она постоянно увеличивается в направлении электрода, после чего наступает ее разрыв. В этот момент металл очень быстро испаряется, и промежуток разряда начинают заполнять ионы и электроны. Приложенное напряжение заставляет их двигаться к аноду и катоду, в результате происходит возбуждение сварочной дуги. Начинается процесс термической ионизации, при котором положительные ионы и свободные электроны продолжают концентрироваться, газ дугового промежутка еще более ионизируется и сама дуга становится устойчивой [38].

Все объяснения сущности вольтовой дуги – постулаты. Электрон никогда не покидает атом, которому принадлежит. В работе [3] показано, что все гипотезы, теории, понятия и представления, связанные со свободными электронами, являются ложными и вредными для науки. Ни одно представление о вольтовой дуге и не пытается пояснить, откуда в дуге появляется огромная мощность, и за счёт чего достигаются такие высокие температуры.

Любое физическое тело состоит из двух объектов: эфира и распределённого в нём вещества. Суть вольтовой дуги – пробой воздушного промежутка между электродами в результате разрушения первой ячейки эфира, энергия которой далее разрушает прилегающие ячейки эфира, фактически образуется молния.

3.2.2. Электрическая сварка – молния в руках человека.

В работе [3] в разделе «Разрушительные последствия электрона Томсона на науку» сказано, что предположение Дж. Томсона об электронах как носителях катодного тока было мистификацией. Последствия открытия Дж. Томсоном электрона, который может беспрепятственно покинуть свой атом при нагревании металла, не заставили долго себя ждать. Обман, введённый в физику посредством электрона Томсона, быстро нашёл многих своих апологетов, соучастников обмана. В науку вошёл целый ряд ложных или ошибочных понятий и представлений.

Все гипотезы, теории, понятия и представления, связанные со свободными электронами в атоме, являются ложными и вредными для науки. Одним из первых теорию дуги предложил в 1905 г. академик В. Ф. Миткевич. Он исходил из двух открытий Джозефа Джона Томсона – электрона и электронной эмиссии [39].

Рассмотрим теорию электрической дуги, которую предложил Миткевич. В работе [40] Миткевич исследовал электрическую цепь с генератором энергии, прибором для измерения силы тока и двумя пластинами, расположенными с разрывом. Меняя электродвижущую силу генератора от нуля до необходимого высшего предела, можно наблюдать в цепи ток, сила которого будет зависеть от разности потенциалов между пластинами. Сила этого тока вначале может быть настолько слаба, что для его измерения необходим исключительно чувствительный прибор. В дальнейших стадиях процесса разряда через газ между пластинами сила тока в цепи значительно возрастает, так что ее можно измерить обычным амперметром. При незначительных величинах разности потенциалов между пластинами соблюдается закон Ома. При возрастании разности потенциалов прямолинейность нарушается, и ток растет все медленнее и медленнее. Сила тока приближается к насыщению, сохраняющему свое значение даже при сравнительно большом возрастании разности потенциалов. Стадия насыщения характеризуется тем, что все ионы, образующиеся в объеме газа между пластинами, успевают принять полное участие в процессе тока, т. е. доходят до соответствующих электродов. Дальнейшее возрастание силы тока невозможно, пока сохраняется неизменной скорость образования новых ионов за счёт электрического поля между пластинами. Опыт показывает, что по достижении разностью потенциалов между пластинами некоторого сравнительно большого значения сила тока в рассматриваемой цепи, несмотря на неизменность основного ионизирующего агента, начинает вновь возрастать, сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее. Эта стадия разряда обычно сопровождается заметным свечением газа и некоторым своеобразным шумом, более или менее равномерным и сравнительно тихим. Это и есть стадия так называемого тихого разряда. Вообще говоря, стадия тихого разряда сама по себе неустойчива, что объясняется очень быстрым возрастанием скорости образования новых ионов. Так как каждый новый ион быстро приобретает в сильном электрическом поле кинетическую энергию, достаточную для того, чтобы при соударении его с нейтральной молекулой газа разбить её на отрицательный ион (электрон) и положительный остаток. Образовавшиеся ионы в свою очередь расщепляют другие нейтральные молекулы, и так далее процесс продолжается, развиваясь лавинообразно. Сила тока в цепи быстро возрастает и достигает некоторого предела, за которым наступает разрывной разряд (искра, молния), сопровождающийся значительными тепловыми, световыми и звуковыми эффектами. Образуется мощный поток электронов, направляющихся к положительному электроду. Накаленное состояние некоторой части поверхности электрода в дальнейшем может поддерживаться, и наступает заключительная стадия разряда – вольтова дуга. Вольтова дуга характеризуется сильным излучением электронов из некоторой части поверхности катода, причем для создания условий возникновения вольтовой дуги эта часть поверхности катода должна быть нагрета до температуры достаточно высокой для того, чтобы от нее начали обильно отделяться электроны. Способ, каким именно будет достигнуто указанное нагревание, т. е. активирование соответствующей части поверхности катода, не имеет существенного значения. Это можно получить, подогревая катод от постороннего источника энергии. Практически мы обычно возбуждаем вольтову дугу, просто раздвигая предварительно доведенные до соприкосновения электроды. Благодаря сравнительно большому сопротивлению контакта, особенно в момент разведения электродов, место контакта сильно нагревается джоулевым теплом. Таким образом, создаются условия для необходимого активирования катода к моменту полного отделения электродов друг от друга, и вольтова дуга сразу возникает, минуя все другие возможные стадии разряда. В дальнейшем активирование катода может поддерживаться за счет электрической энергии, расходуемой в объеме вольтовой дуги. Что в явлении вольтовой дуги мы встречаемся действительно с потоком электронов, исходящих из накаленного активного конца отрицательного электрода, установлено на основании целого ряда опытных исследований. Сравнивая полученную величину отношения заряда к массе с тем, что было раньше установлено Дж. Дж. Томсоном для электрона, мы должны придти к заключению, что отрицательно заряженные носители тока в вольтовой дуге представляют собою не что иное, как электроны. Что же касается сравнительно небольшой скорости движения электронов в дуге, это объясняется небольшою величиною разности потенциалов между электродами дуги. В опытах она колебалась от 20 до 50 вольт.

Электрическая сварочная дуга – устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной смеси газов и паров материалов, используемых при сварке, и характеризуемый высокой плотностью тока и высокой температурой. Электрический разряд в газе – это электрический ток, проходящий через газовую среду благодаря наличию в ней свободных электронов, а также отрицательных и положительных ионов, способных перемещаться между электродами под действием приложенного электрического поля. В обычных условиях воздух, как и все газы, обладает весьма слабой электропроводностью. Это объясняется малой концентрацией свободных электронов и ионов в газах. Поэтому, чтобы вызвать в газе мощный электрический ток, т. е. образовать электрическую дугу, необходимо ионизировать воздушный промежуток между электродами. Существует несколько способов извлечения электронов из металлов. Из них для процесса сварки имеют значения два: термоэлектронная и автоэлектронная эмиссии. При термоэлектронной эмиссии происходит "испарение" свободных электронов с поверхности металла благодаря высокой температуре. Чем выше температура металла, тем большее число свободных электронов приобретают энергии, достаточные для преодоления "потенциального барьера" в поверхностном слое и выхода из металла. При автоэлектронной эмиссии извлечение электронов из металла производится при помощи внешнего электрического поля, которое несколько изменяет потенциальный барьер у поверхности металла и облегчает выход тех электронов, которые внутри металла имеют достаточно большую энергию и могут преодолеть этот барьер. При температуре 6000-8000 ºК такие вещества, как калий, натрий, кальций, обладают достаточно высокой степенью ионизации. Пары этих элементов, находясь в дуговом промежутке, обеспечивают легкость возбуждения и устойчивое горение дуги. Это свойство щелочных металлов объясняется тем, что атомы этих металлов обладают малым потенциалом ионизации. Поэтому для повышения устойчивости горения электрической дуги эти вещества вводят в зону дуги в виде электродных покрытий или флюсов. В образовавшейся ионизированной среде возникает электрическая сварочная дуга. Процесс возбуждения дуги кратковременен и осуществляется в течение долей секунды. Для возбуждения дуги в начальный момент необходимо несколько большее напряжение, чем при ее последующем горении. Это объясняется тем, что при возбуждении дуги воздушный зазор недостаточно нагрет, степень ионизации недостаточно высокая и необходимо большее напряжение, способное сообщить свободным электронам большую энергию, чтобы при их столкновении с атомами газового промежутка могла произойти ионизация. Увеличение концентрации свободных электронов в объеме дуги приводит к интенсивной ионизации дугового промежутка, а отсюда к повышению его электропроводности. Вследствие этого ток падает до значения, которое необходимо для устойчивого горения дуги. Напряжение, необходимое для возбуждения дуги, зависит от рода тока (постоянный или переменный), дугового промежутка, материала электрода и свариваемых кромок, покрытия электродов и ряда других факторов. Значения напряжений, обеспечивающих возникновение дуги в дуговых промежутках, равных 2-4 мм, находятся в пределах 40-70 вольт [41].

Книга В. Ф. Миткевича [40] вышла в свет в 1933 году, а работа Ильи Мельникова [41] опубликована в 2012 году. Но никаких различий в понимании сути вольтовой дуги нет, как будто время остановилось. Недаром в работе [39] сказано, что рассказ об электрической дуге требует хотя бы упрощенного ответа на вопрос: «А что же такое электрическая дуга?» Упрощенного, потому что природа дуги до конца еще не выяснена.

Почти все публикации по теории электросварки технологического характера. Мало кто пускается в теоретические рассуждения, в которых нет ничего нового. Рассмотрим, как другие авторы рассматривают теорию электросварки.

Электродуговая сварка – это метод соединения металлических деталей, при котором соединяемые части расплавляются дуговым разрядом в зоне их контакта. Источником теплоты для дуговой сварки является сварочная дуга – устойчивый электрический разряд в ионизированной смеси паров материалов и газов, характеризующийся большой плотностью тока и высокой (4500 – 6000°С) температурой, превосходящей температуру плавления всех известных металлов. Для создания электрического разряда, к свариваемому металлу и сварочному электроду подводится постоянное или переменное напряжение от источника тока (сварочного аппарата). В результате между стержнем электрода и металлом возникает сварочная дуга. Её сопротивление превосходит сопротивление электрода и проводов, поэтому основная часть тепловой энергии выделяется именно в дуге. Для образования дуги и поддержания ее горения, в пространстве между электродом и свариваемым металлом должны иметься положительно и отрицательно заряженные частицы – электроны и ионы. Процесс их образования, называемый ионизацией, осуществляется во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается во время ее горения [42].

Под дугой, используемой для выполнения сварочных работ, понимают одну из разновидностей электрического разряда в газах. При разряде электроток проходит через газовый промежуток под влиянием электрического поля. Дуговой промежуток – это расстояние между двумя электродами. Длина такого промежутка определяет длину электродуги. При малых температурах в стандартных условиях газы состоят из молекул и атомов с нейтральными характеристиками. Добиться прохождения через газовую среду электротока можно, когда в ней присутствуют ионы и электроны. Заряженные частицы образуются в дуговом промежутке в результате того, что с поверхности катода начинается испускание электронов. Это приводит к ионизации паров и газов, находящихся в промежутке [43].

Сварочная дуга – это мощный устойчивый электрический разряд, который характеризуется высокой температурой и повышенной плотностью тока. Зажигание дуги при сварке плавящимся электродом начинается с короткого замыкания электрода с основным металлом. Катод излучает электроны, они поступают в столб дуги. Положительные ионы попадают на катод, нейтрализуются и тормозятся с выделением большого количества теплоты, приводящей к нагреву и плавлению электрода. Падение напряжения в катодной области составляет 10-20 В. В катодной области создаются два потока: отрицательных электронов и положительных ионов. Столб дуги – это ионизированный газ, содержащий атомы, молекулы, свободные электроны, положительные и отрицательные ионы. Такой газ называется плазмой. Плазменный газ дуги считается электрически нейтральным: в каждом сечении столба дуги одновременно находится равное число положительно и отрицательно заряженных частиц. В столбе дуги идут два взаимноуравновешенных процесса — ионизация и рекомбинация. Температура столба дуги — 6000-7000 градусов [44].

Сварочной дугой считается очень большой по величине мощности и длительности электрический разряд, который существует между электродами, на которые подано напряжение, в смеси газов. Её свойства отличаются высокой температурой и плотностью тока, благодаря которым она способна расплавлять металлы, имеющие температуру плавления выше 3000 градусов. Вообще можно сказать, что электрическая дуга – это проводник из газа, который преобразует электрическую энергию в тепловую. Природа сварочной дуги не так уж и сложна, как может показаться на первый взгляд. Электрический ток, проходя через катод, затем проникает в ионизированный газ, происходит разряд с ярким свечением и очень высокой температурой, поэтому температура электрической дуги может достигать 7000 – 10000 градусов. После этого ток перетекает на обрабатываемый свариваемый материал. Строение сварочной дуги представляет собой три главные области: анодная, катодная и столб дуги. Во время горения дуги на катоде и аноде образуются активные пятна – области, в которых температура достигает самых высоких значений, именно через данные области проходит весь электрический ток, анодные и катодные области представляют собой более значительные падения напряжения. А сам столб располагается между этими областями падение напряжения в столбе очень незначительно. Таким образом, длина сварочной дуги представляет собой сумму вышеперечисленных областей, обычно длина равна нескольким миллиметрам [45].

Как уже указывалось в разделе о вольтовой дуге, любое физическое тело состоит из двух объектов: эфира и распределённого в нём вещества. Суть сварочной дуги – пробой воздушного промежутка между электродами в результате разрушения первой ячейки эфира, энергия которой далее разрушает прилегающие ячейки эфира, фактически образуется молния. Если вольтову дугу специально никто не получает, она представляет большую опасность и вызывается неосторожными действиями персонала в результате короткого замыкания фаз.

Вольтова дуга – аварийное разовое явление, когда разрушается только одна ячейка эфира и происходит электрический пробой, представляющий разрушение целого ряда ячеек с выделением огромной энергии. Сварочная дуга – преднамеренное непрерывное разрушение ячеек, с которых начинается лавинообразное развитие сварочного столба. Эфирный столб сварочного аппарата – управляемая молния в руках сварщика. Энергия сварочного аппарата при сварке используется только на поджигание (разрушение) первых ячеек эфира в дискретном процессе горения дуги, а почти вся огромная бесплатная энергия получается из эфира. Поэтому электросварка – самый экономичный вид технологического процесса соединения деталей в одно целое.

3.2.3. Пробой воздуха при сварке лабораторных термопар.

Существует множество способов для сварки лабораторных термопар, но мы рассмотрим сварку термопары в электрической дуге в результате пробоя воздушного промежутка.

Наиболее часто для сварки платинородиевых, платиновых, медных, железных и копелевых термоэлектродов используется электрическая дуга переменного тока от сети напряжением 24 вольта. Указанное напряжение получают от трансформатора 220/12 В, мощностью 500 Вт. При сварке в электрической дуге свариваемые термоэлектроды из неблагородных металлов на одном конце скручивают, а на другом – соединяют с одним из зажимов вторичной обмотки, а ко второму зажиму подключают графитовый электрод; затем графитовый электрод приближают к месту скрутки. Образовавшаяся электрическая дуга расплавляет металл. При достижении надежной сварки, графитовый электрод быстро удаляют. Во время сварки применяют защитные очки для предохранения глаз от яркого свечения электрической дуги. Обычно на электрической дуге наблюдается падение напряжения около 30 В. Поэтому при непосредственном включении сварочного устройства в сеть постоянного или переменного тока 220 В. полезно используется лишь небольшая часть потребляемой устройством электрической энергии. Остальная электрическая мощность превращается в непроизводительную теплоту, выделяемую проволокой реостата. Сварку в шарик платинородий-платиновых термопар производят в электрической дуге с углями диаметром 8-15 мм. Нарезанные термоэлектроды соединяют веревочной скруткой и конец сваривают 46].

Для измерений и исследований в лабораторных условиях термопары можно изготовить самостоятельно. Для этого используют выпускаемые промышленностью проволоки из материалов пригодных для изготовления термопары. Чем меньше диаметр проволоки термопары, тем меньше погрешность в определении температуры. Изготовление термопары заключается в создании прочного соединения сваркой двух материалов (проволок). Для этого можно использовать источник напряжения достаточной мощности, например, лабораторный автотрансформатор, автомобильный аккумулятор. К одному полюсу источника напряжения подключается термопара (оба свободных конца) с предварительно механически соединенными проволоками, а к другому подключается вывод, соединенный с куском графита (например, карандаша). При касании соединенными концами термопары графита возникает электрическая дуга и происходит сварка проволок термопары. Оптимальная величина напряжения для сварки зависит от материала термопары, диаметра, и не превышает 40-50 В. Достаточно хорошее соединение можно получить также, разогревая проволочки термопары с помощью дугового разряда, зажигаемого между ними и крепким водным раствором поваренной соли [47].

Автор неоднократно сваривал электрической дугой хромель-алюмелевые и платинородий-платиновые лабораторные термопары из проволоки диаметром от 0,2 до 0,5 мм при напряжении 30 вольт. Вроде, всё просто: взял и сварил. Но на ЛАТРе полная мощность 500 ВА [48], а при сварке использовалось примерно 70 ВА. Сплавы хромель и алюмель имеют температуры плавления около 1400-1500 градусов. Температура плавления платины составляет 1768 ˚С, а родия ещё выше – 1960 ˚С. Скрутка проводов термопар мгновенно касалась угольного электрода и возникала сварочная дуга. В результате получался шарик примерно равный 3 – 4 диаметров свариваемой проволоки.

Вопрос: откуда берётся мощность, чтобы достигалась температура 1500 – 2000 градусов? Есть только безальтернативный ответ: это мощность, которая выделилась из разрушенных ячеек эфира.

Сварка лабораторных термопар сварочной (вольтовой) дугой неоспоримо и зримо показала, что вольтова дуга или, что равнозначно, электрический пробой воздуха – следствие мгновенного лавинообразного разрушения структурной сетки эфира, состоящей из чередующихся положительных и отрицательных зарядов [7].

3.2.4. Электрическая прочность диэлектрика.

Электрическая прочность диэлектрика является одной из основных характеристик изолирующих материалов. При некотором значении напряженности происходит нарушение процесса работы диэлектрика, материал его пронизывается искрой, переходящей в дугу. Диэлектрик теряет при этом свои изолирующие свойства, сопротивление его резко уменьшается, и токоведущие части, разделенные ранее изолирующим промежутком, замыкается накоротко. Наступает пробой диэлектрика. Электрическая прочность изоляционных материалов лежит в широком пределе от 30 кВ/см для воздуха и 2000 кВ/см для слюды мусковит [49].

Изоляционный материал встроен в ячейки эфира. Как эфир своим электромагнитным полем влияет на структуру физического тела, так и физическое тело изменяет структуру эфира. Взаимодействие электрических полей диэлектрика и эфира определяет то напряжение, при котором происходит разрушение начальной ячейки эфира. Это напряжение и будет пробивным напряжением изоляционного материала. Под воздействием электрического поля разрушается первая ячейка эфира, и начинается лавинообразный процесс образования вольтовой дуги, которая устремляется к другому электроду. Температура возбуждённого эфира достигает до 3000 и более градусов и прожигает в диэлектрике сквозной канал.

Никаких значительных изменений, ведущих к пробою, в диэлектрике под влиянием электрического тока не происходит. Реагирует только эфир: при превышении напряжённости поля устойчивости разрушается только одна ячейка эфира. Но этого достаточно, чтобы развился мгновенно лавинный процесс разрушения за счёт потери устойчивости рядом находящихся ячеек эфира с выделением огромной энергии.

Теория эфирного пробоя диэлектриков универсальна для любого агрегатного состояния вещества: твёрдого тела, жидкости и газа.

3.2.5. Пробой при включении и выключении бытовых приборов.

Каждый, кто включает и выключает свет выключателем или втыкает вилку питания электробытовых приборов в розетку и вытаскивает вилку из неё, встречается с микромолнией. В воздушном промежутке между контактами проскакивают искры. Как же объясняется это явление?

С физической точки зрения каждая такая искра является своеобразной электрической дугой, представляющая собой ионизированный газовый промежуток, по которому протекает электрический ток. Если в металле ток движется невидимо для глаза, то движение заряженных частиц в газе сопровождается выделением светового потока. Когда есть разность потенциалов между двумя электрическими проводниками и количество электронов достаточное, которые и будут создавать ток пробоя, то в начальный момент соприкосновения проводников будет возникать электрический пробой. Чем больше напряжение в сети и мощность подключаемого устройства, тем более заметной будет искра в месте электрического контакта. Даже, если втыкать вилку электроприбора в самую хорошую розетку, всё равно в момент соприкосновения токонесущих частей будет появляться искра. [50, 51].

Конечно же, как и в других случаях электрического пробоя, к пробою при включении и выключении бытовых приборов никакого отношения не имеет ионизация газового промежутка между контактами и электроны, которые являются неотъемлемой частью атома. Искры образуются при соединении и разъединении контактов не в момент соприкосновения, а во время, когда в промежутке между контактами возникнет напряжённость поля, превышающая электрическую прочность воздуха. Это – условие для разрушения начальной ячейки эфира, после чего идёт лавинообразный процесс разрушения последующих ячеек.

3.2.6. Пробой воздушного промежутка при коммутационных переключениях на электроаппаратах.

В коммутационных электрических аппаратах, предназначенных для замыкания и размыкания цепи с током, при отключении возникает электрический разряд в газе либо в виде в виде тлеющего разряда, либо в виде дуги. Тлеющий разряд возникает когда ток ниже 0,1А, а напряжение на контактах 250-300 В. Тлеющий разряд встречается на контактах маломощных реле. Дуговой разряд наблюдается только при больших токах. Минимальный ток для металлов 0,4-0,9 А. В дуговом разряде различают три области: околокатодную, область ствола дуги, околоанодную. Околокатодная область занимает весьма небольшое пространство. Падение напряжения на ней составляет 10-20 В и практически не зависит от тока. Средняя напряженность электрического поля достигает 100 кВ/см. Такая весьма высокая напряженность электрического поля, достаточная для ударной ионизации воздуха или паров материала катода, обусловлена наличием в этой области нескомпенсированного положительного объемного заряда. Однако ввиду малой протяженности околокатодной области электроны не набирают скорости, достаточной для ударной ионизации. Чаще всего после удара атом переходит в возбужденное состояние – электрон атома переходит на более удаленную от ядра орбиту. Теперь для ионизации возбужденного атома требуется меньшая энергия. Такая ионизация называется ступенчатой. При ступенчатой ионизации необходим многократный удар электронов по атому. Наличие нескомпенсированного положительного объемного заряда в значительной степени определяет чрезвычайно высокую плотность тока на катоде – 100-1000 А/мм². Положительные ионы разгоняются в поле катодного падения напряжения и бомбардируют катод. При ударе ионы отдают свою энергию катоду, нагревая его и создавая условия для выхода электронов, происходит термоэлектронная эмиссия электронов с катода. Область ствола электрической дуги представляет собой газообразную, термически возбужденную ионизированную квазинейтральную среду-плазму, в которой под действием электрического поля носители зарядов (электроны и ионы) движутся в направлении к электродам противоположного знака. Средняя напряженность электрического поля около 20-30 В/см, что недостаточно для ударной ионизации. Основным источником электронов и ионов является термическая ионизация, когда при большой температуре скорость нейтральных частиц увеличивается настолько, что при их столкновении происходит их ионизация. Околоанодная область, имеющая весьма малую протяженность, характеризуется также резким падением потенциала, обусловленным наличием нескомпенсированного отрицательного объемного заряда. Электроны разгоняются в поле анодного падения напряжения и бомбардируют анод который нагревается до температуры, как правило, большей чем температура катода. Околоанодная область не оказывает существенного влияния на возникновение и условие существования дугового разряда. Задача анода сводится к приему электронного потока из ствола дуги [52].

Вольтова дуга при коммуникационных переключениях в цепях высокого напряжения – впечатляющая картина (смотрите видео) [53].

Как сложно описан процесс возникновения вольтовой дуги в коммутационных электрических аппаратах! Всё значительно проще: никакой ионизации, никаких электронов не надо, чтобы вознила вольтова дуга. Физика погрязла во лжи в понимании сущности электрического тока, поэтому во всех процессах, связанных с электрическим током, присутствует тотальный обман. Физика находится в ошибочных представлениях Дж. Томсона конца 19 века и не хочет считаться с новыми реалиями.

Электрическая сварочная дуга – устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной смеси газов и паров материалов, используемых при сварке, и характеризуемый высокой плотностью тока и высокой температурой [41]. Давным-давно советские космонавты провели электросварку в космосе, а наука никак не хочет отказаться от своих нелепых представлений об ионизации воздуха и электронов. Рассмотрим электросварку в космосе.

3.2.7. Электрическая сварка в космосе.

Прежде чем проводить сварку в космосе, в 1965 г проводились эксперименты в летающей лаборатории ТУ-104, позволяющей кратковременно (до 25–30 с) воспроизводить состояние невесомости. На базе этих исследований была разработана и изготовлена специальная сварочная установка «Вулкан» для проверки сварки в условиях космоса. В соответствии с общей программой космических исследований, первый в мире эксперимент по сварке в космосе был выполнен 16 октября 1969 года на космическом корабле «Союз-6» летчиками-космонавтами Г.С. Шониным и В.Н. Кубасовым. Используя установку «Вулкан», космонавты запустили автоматические процессы сварки электронным лучом, сжатой дугой низкого давления и плавящимся электродом. В условиях орбитального полета с помощью острофокусного электронного луча были выполнены:

- автоматическая сварка тонколистовой нержавеющей стали и титанового сплава;

- разделительная резка сплавов алюминия и титана;

- исследования поведения ванны расплавленного металла большего объема, чем в условиях летающей лаборатории.

Было показано, что процессы плавления, сварки и резки электронным лучом на орбите протекают стабильно, обеспечивая необходимые условия для нормального формирования сварных соединений и поверхностей резов.

Основные параметры режима сварки плавящимся электродом, а также структура шва и зоны термического влияния, полученные на корабле «Союз-6», оставались практически такими же, как и в летающей лаборатории. Форма и качество швов, полученных этим способом на нержавеющих сталях и титановых сплавах, были вполне удовлетворительными. 25 июля 1984 г. космонавты В. Джанибеков и С. Савицкая вышли в открытый космос. В. Джанибеков оборудовал сварочный пост и подготовил инструмент к работе. С.Савицкая выполнила операции резки, сварки, пайки и нанесения покрытий. Работа в открытом космосе продолжалась три часа. Результаты проведенных исследований на установке «Вулкан» и с помощью универсального ручного инструмента убедительно показали, что в космосе операции соединения металлов, резки и нанесения покрытий могут быть успешно использованы для любых ремонтных и монтажных работ. В 1986 г. космонавты Л. Кизим и В. Соловьев продолжили эксперименты, соединяя элементы крупногабаритных ферменных конструкций [54].

В работе [55] сказано, что сварка в космосе протекает точно так же как и на Земле. Хотя речь не идет о газосварке и обычной электродной сварке. В условиях космоса используют электронно-лучевую сварку и вакуумно-дуговую сварку. Для современных технологий сварки и металлургии (земных) невесомость и вакуум не являются помехой, они даже предпочтительней. На Земле нельзя достичь таких высоких степеней вакуума, как в межзвездном пространстве. Вакуум нужен для защиты обрабатываемых металлов от окисления.

К сожалению, наука не осмыслила результатов первого в мире эксперимента по сварке в космосе, который был выполнен 16 октября 1969 года на космическом корабле «Союз-6» летчиками-космонавтами Г.С. Шониным и В.Н. Кубасовым, хотя с того времени прошло почти 50 лет. Но до сих пор нет ни одной научной работы, посвящённой проблеме возникновения вольтовой дуги с учётом результатов космического эксперимента.

В безвоздушном пространстве космоса есть только эфир, а электросварка проходит так же, как на Земле. Поэтому все гипотезы, теории и представления, связанные с электрическим пробоем и возникновением вольтовой дуги следует выстраивать только на основе эфира. Эфир – физическое поле, структурная сетка которого служит матрицей для существования всех материальных физических объектов: газов, жидкостей и твёрдых тел. Эфир – нематериальная субстанция, состоит из структурной сетки положительных и отрицательных зарядов, не имеет массы и не сопротивляется движению материи [7].

Предположения, построенные на ионизации воздуха и возникновении свободных электронов, которые вызывают вольтову дугу и реализуют пробой изоляционных материалов – несусветная чушь, которая всё дальше затягивает теоретическую физику в болотную топь. У физики есть выбор: или признать свои ошибки, которыми пронизана вся теоретическая физика, и стать на тропу истины, или продолжать дальнейшую стагнацию науки и профанацию научных знаний. Придёт ли это время?

A4. Выводы.

1. Для всего разнообразия молний существует единый универсальный источник энергии – эфир. Эфир – вселенское неподвижное мощное электромагнитное поле, которое служит матрицей для всех физических объектов и является неисчерпаемым источником энергии. Для молнии не надо накопления мощного заряда, каждая ячейка эфира содержит его. Необходимо лишь энергия для возмущения и разрушения одной ячейки, последующие ячейки будут лавинообразно разрушаться и выделять огромную энергию.

2. Все объяснения сущности вольтовой дуги – постулаты. Электрон никогда не покидает атом, которому принадлежит. Ни одно представление о вольтовой дуге и не пытается пояснить, откуда в дуге появляется огромная мощность, и за счёт чего достигаются такие высокие температуры. Все гипотезы, теории, понятия и представления, связанные со свободными электронами, являются ложными и вредными для науки.

3. Любое физическое тело состоит из двух объектов: эфира и распределённого в нём вещества. Суть вольтовой дуги – пробой воздушного промежутка между электродами в результате разрушения первой ячейки эфира, энергия которой далее разрушает прилегающие ячейки эфира, фактически образуется молния.

4. Сварочная дуга – преднамеренное непрерывное разрушение ячеек эфира, с которых начинается лавинообразное развитие сварочного столба. Эфирный столб сварочного аппарата – управляемая молния в руках сварщика. Энергия сварочного аппарата при сварке используется только на поджигание (разрушение) первых ячеек эфира в дискретном процессе горения дуги, а почти вся огромная бесплатная энергия получается из эфира. Поэтому электросварка – самый экономичный вид технологического процесса соединения деталей в одно целое.

5. Сварка лабораторных термопар, металлы которых плавятся при температурах 1500 – 2000 градусов, свидетельствует, что вольтова дуга – следствие разрушения эфира при импульсе электрического тока.

6. Сварка лабораторных термопар сварочной (вольтовой) дугой неоспоримо и зримо показала, что вольтова дуга или, что равнозначно, электрический пробой воздуха – следствие мгновенного лавинообразного разрушения структурной сетки эфира, состоящей из чередующихся положительных и отрицательных зарядов.

7. Изоляционный материал встроен в ячейки эфира. Как эфир своим электромагнитным полем влияет на структуру физического тела, так и физическое тело изменяет структуру эфира. Взаимодействие электрических полей диэлектрика и эфира определяет то напряжение, при котором происходит разрушение начальной ячейки эфира. Это напряжение и будет пробивным напряжением изоляционного материала.

8. Под воздействием электрического поля разрушается первая ячейка эфира, и начинается лавинообразный процесс образования вольтовой дуги, которая через диэлектрик устремляется к другому электроду. Температура возбуждённого эфира достигает до 3000 и более градусов и прожигает в диэлектрике сквозной канал.

9. Никаких значительных изменений, ведущих к пробою, в диэлектрике под влиянием электрического тока не происходит. Реагирует только эфир: при превышении напряжённости поля устойчивости разрушается только одна ячейка эфира. Но этого достаточно, чтобы развился мгновенно лавинный процесс разрушения за счёт потери устойчивости рядом находящихся ячеек эфира с выделением огромной энергии.

10. Теория эфирного пробоя диэлектриков универсальна для любого агрегатного состояния вещества: твёрдого тела, жидкости и газа.

11.Как и в других случаях электрического пробоя, к пробою при включении и выключении бытовых приборов никакого отношения не имеет ионизация газового промежутка между контактами и электроны, которые являются неотъемлемой частью атома. Искры образуются при соединении и разъединении контактов не в момент соприкосновения, а во время, когда в промежутке между контактами возникнет напряжённость поля, превышающая электрическую прочность воздуха. Это – условие для разрушения начальной ячейки эфира, после чего идёт лавинообразный процесс разрушения последующих ячеек.

12. Для возникновения вольтовой дуги в коммутационных электрических аппаратах никакой ионизации, никаких электронов не надо. Физика погрязла во лжи в понимании сущности электрического тока, поэтому во всех процессах, связанных с электрическим током, присутствует тотальный обман. Физика находится в ошибочных представлениях Дж. Томсона конца 19 века и не хочет считаться с новыми реалиями.

13. К сожалению, наука не осмыслила результатов первого в мире эксперимента по сварке в космосе, хотя с того времени прошло почти 50 лет. Но до сих пор нет ни одной научной работы, посвящённой проблеме возникновения вольтовой дуги с учётом результатов космического эксперимента.

14. В безвоздушном пространстве космоса есть только эфир, а электросварка проходит так же, как на Земле. Поэтому все гипотезы, теории и представления, связанные с электрическим пробоем и возникновением вольтовой дуги следует выстраивать только на основе эфира.

15. Эфир – физическое поле, структурная сетка которого служит матрицей для существования всех материальных физических объектов: газов, жидкостей и твёрдых тел. Эфир – нематериальная субстанция, которая состоит из структурной сетки положительных и отрицательных зарядов, не имеет массы и не сопротивляется движению материи.

16. Предположения, построенные на ионизации воздуха и возникновении свободных электронов, которые вызывают вольтову дугу и реализуют пробой изоляционных материалов – несусветная чушь, которая всё дальше затягивает теоретическую физику в болотную топь.

17. У физики есть выбор: или признать свои ошибки, которыми пронизана вся теоретическая физика, и стать на тропу истины, или продолжать дальнейшую стагнацию науки и профанацию научных знаний. Придёт ли это время?

ССЫЛКИ НА ИСТОЧНИКИ:

[1] https://studfiles.net/preview/4243869/page:27/

[2] http://newfiz.narod.ru/proboi.htm

[3] А.И.Болутенко. http://ngipoteza.narod.ru/phys6.htm

[4] А.И.Болутенко. http://ngipoteza.narod.ru/phys3.htm

[5] https://studfiles.net/preview/4354484/

[6] А.И.Болутенко. http://ngipoteza.narod.ru/phys2.htm

[7] А.И.Болутенко. http://ngipoteza.narod.ru/phys4.htm

[8] http://picslife.ru/priroda/kak-i-pochemu-voznikaet-molniya.html

[9] https://ru.wikipedia.org/wiki/Молния

[10] http://electricalschool.info/spravochnik/poleznoe/1528-chto-takoe-molnija.html

[11] http://nepoznannoe.rolevaya.ru/viewtopic.php?id=1343