– заряд
Напряженность электрического поля в данной точке Е равна силе, действующей на заряд q:
Е = F/q
Напряженность электрического поля направлена в сторону уменьшения потенциала.
Заряд, накапливаемый на металлической поверхности, зависит от характера поверхности. Если q
– это заряд на ровной поверхности, то
заряд на развитой поверхности больше и повышается вероятность ионизации на поверхности с неровностями.
В общем случае, заряд на поверхности q определяется зарядом на ровной поверхности на единице площади q
величиной площади поверхности S и степенью неровности или шероховатости, определяемый коэффициентом Кн.
Коэффициент шероховатости К
равен отношению развитой шероховатой поверхности S
к ровной площади поверхности S
.
К
= S
/ S
Тогда, в целом,
А = q
К
К
Ed = q
(S
/ S
) E?d (2)
где Ки – коэффициент за счет радиоактивности, если её нет, то Ки=1.
С левой стороны купола, показанного на рис. 5, условно, есть пары ртути (на самом деле пары появятся на всей поверхности). Количество зарядов с правой стороны, где нет паров ртути, небольшое. Число зарядов с левой стороны, где есть пары ртути, резко увеличивается. Потенциал ионизации ртути самый большой у металлов и составляет 10,4 эВ. Это приводит к тому, что ионизация на поверхности и вблизи поверхности купола в зоне наличия паров ртути, резко возрастет. В Формулу (2) следует ввести коэффициент ионизации за счет ртути К
Этот коэффициент находится в пределах: К
= (10 ….100).
Точное значение этого коэффициента зависит:
– от наличия в порошке киновари добавок, которые приводят к уменьшению температуры возгонки ртути, в Индии такую технологию применяют;
– от температуры окружающей среды и температуры нагрева купола под лучами Солнца;
– от состояния (загрязнения поверхности купола);
– от величины зазора в шаре на макушке, через который проходят пары ртути;
– от защиты области порошка киновари от дождя и ручейков воды.
Для практических расчетов можно вполне реально взять значение К
= 25.
Итак, формула для эффективности получения энергии о атмосферного электричества принимает вид:
А = q
К
К
К
Ed = q
(S
/ S
) E?d (3)
При нагревании киноварь сначала становится коричневой, при долгой эксплуатации – почти черной. В качестве доказательства, на рис. 6 показан порошок киновари, извлеченный из храма в Индии.
Рис. 6
Рис. 6. Киноварь, после многовекового использования в индийском дворце [55]
Теория увеличения числа зарядов за счет роста процесса ионизации, развивается до сих пор. Следует вспомнить результаты опытов Франка и Герца [67]. Вот результаты их исследований.
1.При энергиях электронов, меньших некоторой пороговой величины, столкновения происходят вполне упруго, т. е. электроны практически не передают атому своей энергии.