Соударение градин с переохлажденными или неполностью замерзшими каплями выше уровня изотермы 0° С приводит к частичному намерзанию воды на поверхности градин. Этот механизм совершенно не исследован; неизвестно, сколько образуется жидких и твердых фрагментов капель и каковы их размеры. Отсутствие этих сведений не позволяет сейчас сделать достаточно определенные заключения об электризации при соударении градин с переохлажденными каплями в электрическом поле. Во всяком случае, можно не сомневаться, что такая электризация имеет место и ее степень должна зависеть, в частности, от температуры переохлаждения и размеров капель. При малых размерах и низких температурах переохлаждения капли будут в основном намерзать на поверхности градин. Крупные капли при более высоких температурах будут отражаться или большей частью срываться с градин, смачивая их поверхность. Все капли, соударившиеся с поверхностью градин при температурах выше 0° С, будут срываться. К ним должна прибавляться вода, образующаяся при таянии градин.[ ...]
Вероятность соударения градин со сравнительно большими каплями (например, дождевыми) довольно велика. Так как дробление капель при соударениях подобного рода может происходить весьма интенсивно, этот процесс в электрическом поле должен сопровождаться значительной электризацией. Для исследования рассматриваемого механизма электризации В. М. Мучник [121, 130, 131] поставил ряд экспериментов, в которых градины моделировались металлическими шарами. В опытах с шаром диаметром 14 мм и каплями диаметром около 1,5 мм было получено, что величина зарядов на шаре пропорциональна напряженности поля [121]. Попытка определить величину заряда на основании (79) показала, что экспериментальные значения могут на порядок превышать вычисленные. Это расхождение можно объяснить, с одной стороны, тем, что существовала вероятность соударения шара не с одной каплей, а с несколькими; с другой стороны, возможно, происходило такое разрушение капель, которое приводило к увеличению суммарного заряда, индуцированного полем. Для объяснения знака зарядов, уносимых каплями, необходимо было предположить, что капли после соударения скользят по поверхности шара и отрываются в верхней его части.[ ...]
Зависимость электризации при соударении шаров и капель от напряженности электрического поля (иижний электрод конденсатора, создающего поле, положительный, верхний заземлен, диаметр капель 5,8 мм).[ ...]
Зависимость электризации при соударении шаров и капель в электрическом поле от размеров капель (нижний электрод конденсатора, создающего поле, положительный, верхний заземлен, напряженность поля 2,7 • 104 В/м).[ ...]
Были также выполнены исследования с ледяными шарами. Для их изготовления употреблялась питьевая вода. Таяние ледяного шара приводило к трудности, которую в условиях исследований не удалось устранить. При температуре выше 0° С, большой влажности воздуха и быстром вращении шаров происходит настолько интенсивное таяние льда, что от шара непрерывно отрываются капельки.[ ...]
Как указывалось выше, должна существовать зависимость электризации в электрическом поле от угла соударения между проводящей сферой и каплей. Стальной шар диаметром 3 см при падении соударялся с каплями диаметром 2,2—2,6 мм, подвешенными на изолированной нити, в вертикальном поле напряженностью 1,9 104 В/м. Опыты проводились для углов 0, 40, 60 и 90° (точнее, около 90°), т. е. характер соударения капель с шаром изменялся от центрального до легкого, скользящего соприкосновения. Кроме того, изменяя высоту падения шара по отношению к капле, можно было исследовать зависимость электризации от скорости соударения. Для получения среднего значения заряда шара производилось 10—15 измерений в каждой серии опытов (табл. 54).[ ...]
Зависимость электризации от угла и скорости соударения металлического шара и капель воды (напряженность поля 1,9 • 104 В/м, диаметр капель 2,2—2,6 мм).[ ...]
Левин [395а] выполнил исследование электризации капель дождя при соударении с металлическим шаром диаметром 2,5 см в электрическом поле напряженностью от нуля до 7,9 • 103 В/м. Он получил, что в общем с увеличением напряженности поля заряд шара растет.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Движение капель при догоняющем (а) и встречном (б) соударении с шарами. |
 |
| Зависимость образования зарядов при соударении металлических шаров и капель воды от напряженности электрического поля. По В. М. Мучнику [130]. |
|