В.Ф. Буров

Плазмоид в микроволновой печи?

Экспериментально получены светящиеся объекты в бытовой микроволновой печи. Предположительно объекты являются началом формирования, так называемых плазмоидов (возможно в дальнейшем искусственной шаровой молнии). Объекты некоторое время "живут" самостоятельно, "питаясь" микроволновой энергией. Представлена фотография плазменного образования, произведенная сквозь сетку дверцы микроволновой печи.

1. Введение.

Испытывая резисторы на электрическую прочности (см. фото 1) путем подачи на них высокого напряжения от источника, имеющего на выходе конденсаторную батарею, заряжаемую до энергии 12 Дж, я обнаружил, что в момент замыкания электрической цепи наблюдаются характерные электрические разряды, изображенные на фото 2. Разряды сопровождаются громким звуком - хлопком. Исследуя разные виды резисторов стало ясно, что наиболее яркие и крупные разряды создают углеродистые резисторы типа ВС и С1-4.

Фото 1. Резистор в электрической цепи.

Электрические параметры показанного на фото 2 разряда, измеренные с помощью встроенного в электрическую цепь шунта сопротивлением 0,2 Ом и осциллографа таковы:

• - максимальный ток в цепи - до 2 кА.
• - время разряда по уровню 0,1 составляет 10 мкс,
• - максимальное напряжение на разряде 1,8 кВ,
• - максимальная мощность разряда достигает 3,8 МВт.

Исследования показали, что поверхностный электрический разряд за несколько микросекунд развивается до плазменного образования, обладающего рядом признаков, характерных для эрозионных электрических разрядов по классификации Авраменко [1].

Установлено, что разряд на резисторе, смоченном водой, сопровождается более интенсивным световым эффектом и громким звуком- хлопком, характерным для ударной волны и отрывом от поверхности резистора.

Фото 2. Высоковольтный разряд на резисторе

Последнее является следствием взаимодействия магнитных полей тока контура проводов и тока плазмы, так называемый "рельсовый эффект", описанный в книгах Гришина С.Д. и др. по плазменным электрическим ускорителям космических летательных аппаратов, например [2]. Увеличение громкости хлопка связано с разлетающимся во все стороны паром, образующимся быстрым нагревом плазмой воды.

2. Основная идея для реализации цели.

Идея была следующей. Поскольку микроволновая энергия в печи - есть не что иное, как обычные сверхвысокочастотные (СВЧ) радиоволны с длиной волны 12 см (2450 МГц), то их можно принять на обычный полуволновый вибратор, в центре которого должно развиться напряжение, способное пробить воздух с образованием дугового разряда (инициатора). Если в этот дуговой раряд поместить вещество, обладающее следующими свойствами: оно должно хорошо ионизироваться (обладать электронно-ионной эмиссией под действием температуры) и образовывать эмиссионное облако, обладающее некоторой проводимостью для электрического тока СВЧ, тогда можно надеяться на плазменное образование, способное в дальнейшем не зависимо от инициатора "существовать" в свободном пространстве за счет поглощения микроволновой энергии.

В качестве такого вещества подходит углерод.

3. Статика.

Я взял резистор типа С1-4 (углеродистый) номиналом 75 Ом мощностью 2 Вт, укоротил его до размера половины длины волны L = 61 мм тем, что скрутил концы его колечками диаметром 5 мм и поместил его на керамической подставке в микроволновую печь "Комета" (еще советского производства). Тем самым я создал полуволновый антенный вибратор с ионизирующим углеродным инициатором в качестве нагрузки. Конструкция резистора на подставке в микроволновой печи показана на фото 3.

Фото 3. Вид инициатора в микроволновой печке.

4. Динамика.

Через 1-2 сек после включения печи наблюдались разряды в центре резистора, возникновение светящихся объектов (плазмоидов), поднимающихся вверх. Плазмоиды поднимались один за другим до полного разрушения резистора. Плазмоиды, поднявшись до верхней металлической стенки печки, рассеивались. Время существования каждого плазмоида было около 1 сек.

На фото 4, снятой цифровым фотоаппаратом сквозь сетчатую дверцу микроволновой печи, виден в верхней части поднимающийся плазмоид, внизу наблюдается разряд на резисторе (рождение нового плазмоида). В середине виден блик. Это - зеркальное отражение плазмоида в задней металлической стенке печки.

Фото 4. Образование плазменного разряда в микроволновой печке.

5. Энергетические расчеты.

На вполне законный вопрос, а не горит ли это уголь в плазмоиде, произведены следующие расчеты.

а). Сжигание 0,5 мг углерода (а на резисторе его не больше) дает около ~20 Дж тепловой энергии. Если принять, что плазмоид - есть раскаленный светящийся воздух объемом 50 мл, имеющий температуру (судя по его белому цвету) 1000-1200 град С, то его энергия составляет ~800 Дж. Отсюда следует, что энергия горения углерода мала по сравнению с энергией, заключенной в плазмоиде.

б). Если считать, что плазмоид живет 1 сек и "питается" микроволновой энергией печи, тогда имеют место следующие расчеты.

По паспорту на магнетрон микроволновая печка имеет СВЧ мощность 724 Вт. Тогда за время 1 с она вырабатывает СВЧ энергии 724 Вт х 1с = 724 Дж, что дает хорошее совпадение с расчетной энергией плазмоида ~ 800 Дж.

Литература

1. Шаровая молния в лаборатории.

2. Гришин С.Д. и др. Электрические ракетные двигатели космических кораблей. М., изд. "Машиностроение", 1989 г.

10.09.2003 г. г.Новосибирск.

Примечание. Статья публикуется в порядке обсуждения.

Автору писать на bukren@sibmail.ru

Краткие записи-отзывы можно оставить на сайте в гостевой книге.

Эта статья в формате Word    https://bukren.my1.ru/Burov/pech/pech.doc