Резонанс Шумана

[Яков2]

Резонанс Шумана [править]Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

Электромагнитные колебания сверхнизкой частоты, возникающие в резонансной полости между поверхностью земли и ионосферой (резонанс Шумана)

Типичный спектр электромагнитных колебаний сверхнизкой частоты с резонансами Шумана

Типичный суточный ход частоты первой гармоники резонанса ШуманаРезона́нсом Шу́мана называется явление образования стоячих электромагнитных волн низких и сверхнизких частот между поверхностью Земли и ионосферой.

Земля и её ионосфера — это гигантский сферический резонатор, полость которого заполнена слабоэлектропроводящей средой. Если возникшая в этой среде электромагнитная волна после огибания земного шара снова совпадает с собственной фазой (входит в резонанс), то она может существовать долгое время.

Содержание [убрать]

1 Математическая модель

2 Причины возникновения волн

2.1 «Грозовая» гипотеза

3 Характеристики

4 История исследований

5 Упоминания

6 Примечания

7 См. также

[править] Математическая модель

Простейшая модель сферического объёмного резонатораРассмотрим объёмный резонатор, состоящий из двух концентрических проводящих сфер[1]. Внутренняя сфера представляет собой поверхность Земли, а внешняя – ионизированный газ ионосферы, находящийся на высоте около 80 км над землёй.

Предположим, что электромагнитная волна, n раз отражаясь попеременно от поверхности Земли и ионосферы, огибает земной шар. Если на окружности Земли укладывается целое число отражений, то возникает резонанс, и такая волна может существовать продолжительное время. Считая, что волна распространяется со скоростью света с = 300 000 км/с, а окружность Земли составляет L = 40 000 км, получим частоту колебаний, равную

Для первых пяти гармоник эта формула даёт ряд частот 7,5 — 15,0 — 22,5 — 30,0 — 37,5 ... Гц. Сравнивая теоретические частоты с частотами, полученными экспериментально (7,83 — 14,1 — 20,3 — 26,4 — 32,4 ... Гц), заметим, что при хорошем совпадении частоты первой гармоники ошибка с ростом n увеличивается.

В своей оригинальной работе[2] Шуман проанализировал колебания, возникающие в сферическом объёмном резонаторе. При этом он учитывал, что поверхность земли имеет постоянную проводимость около σ = 10−3 См/м, а проводимость ионосферы на высотах 70–90 км меняется в пределах σ = 10−5—10−3 См/м. Из-за этого средняя скорость распространения электромагнитной волны V(σ) примерно на 20% меньше, чем при отражении от сферы с бесконечной проводимостью. Для частоты n-й гармоники Шуман получил

что для первых пяти гармоник даёт 8,5 — 14,7 — 20,8 — 26,8 — 32,9 Гц.

ХарактеристикиПосле многочисленных исследований и перепроверок была точно определена частота резонанса Шумана — 7,83 Гц. Из-за волновых процессов плазмы внутри земли наиболее чётко наблюдаются пики на частотах примерно 8, 14, 20, 26, 32 Гц. Для основной, самой низкой частоты, возможны вариации в пределах 7-11 Гц, но большей частью в течение суток разброс резонансных частот обычно лежит в пределах ±(0,1-0,2) Гц. Спектральная плотность колебаний составляет 0,1 мВ/м.

Интенсивности резонансных колебаний и их частоты зависят

от времени суток. Ночью амплитуда резонансных волн меньше в 5-10 раз, из-за уменьшения скорости расхода воды в океанском конвейере (ОК), уменьшения взаимных скоростей петель ОК.

от времени года. В летние месяцы (с мая по август в Северном полушарии) частоты резонансов повышаются [4]; В Южном полушарии повышение частот резонансов происходит с ноября по февраль.

от места нахождения на земном шаре. Волны Шумана наиболее отчетливо выражены вблизи мировых очагов гроз: Африка, Южная Америка, Индонезия, Индия (в местах однонаправленных петель расхода воды в ОК). В приполярных регионах амплитудные пики на этих частотах уже не столь выражены (минимальная токовая составляющая вектора напряженности электрического поля Е) На полюсах максимален вектор напряженности магнитного поля Н, вектор Е минимален, на экваторе наоборот.

от солнечной активности. Во время магнитных бурь их интенсивность возрастает на 15%. Есть случаи возбуждения частот в 12500Гц, что соответствует движению ядра земли на глубине 3,6 км от центра ядра земли.

от скорости расхода воды в ОК (океанском конвейере)

фаз луны

периодов солнечной активности (СА)

[править] История исследованийВпервые эффект стоячих волн был обнаружен и проанализирован Николой Тесла.[источник не указан 490 дней] Спустя пять с лишним десятилетий этот эффект был подробно исследован для случая ионосферы и позднее стал известен как «резонанс Шумана». Предположение о существовании резонанса электромагнитных волн в пространстве Земля-ионосфера высказал профессор Мюнхенского университета В.О. Шуман в 1952 году[5]. Какого-либо значения этому предположению он не придал,[источник не указан 490 дней] но опубликовал о нём три статьи[6][7][8]. Ознакомившись с ними, врач Герберт Кёниг (Herbert König) обратил внимание на совпадение частоты волны, рассчитанной Шуманом, с диапазоном альфа-волн человеческого мозга. Он связался с Шуманом и они продолжили исследования. В том же 1952 году они экспериментально подтвердили существование таких естественных резонансов.

Продолжил изучение Вольфган Людвиг, проводивший эксперименты в открытом море и в подземных шахтах. В. Людвиг выпустил книгу о резонансе Шумана «Информативная медицина».[9]

Затруднения в исследовании волн Шумана обусловлены тем, что для их приёма требуется специальная очень чувствительная аппаратура[10] и соответствующая окружающая обстановка: даже движение деревьев, животных или людей рядом с приёмником может повлиять на его показания[11].

В сентябре 2011 г. [12] волны резонанса Шумана были зарегистрированы на высоте до 850 км спутником C/NOFS. Ранее ограничением высоты таких волн считалось 100 км. [13]

Станции для постоянного наблюдения за резонансом Шумана располагаются:

Россия, г. Томск, Томский государственный университет. Данные на сайте обновляются каждые два часа;

Словакия, г. Модра, геофизическая обсерватория.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[lc433]

Эти колебания можно как-нибудь преобразовать в электроэнергию? Или может можно летательный аппарат на базе этого явления построить? Если нет, тогда нам не интересно.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[oldmao]

Спектральная плотность колебаний составляет 0,1 мВ/м.

Если вашему летательному аппарату, скажем в 20 метров длиной, хватит 2 мВ - то разумеется используйте, не вижу препятствий...

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Яков2]

я и спросил можно снять с этого энергию и как?

намотать огромную катушку в которой будет наводится ток за счет колебаний например.

Еще я читал Эдисон в 80х годах хотел обмотать катушкой железную скалу и получать энергию от магнитного поля Солнца

В начале 90-х годов прошлого века изобретатель предложил создать грандиозный исследовательский магнит для регистрации электромагнитных процессов, происходящих на Солнце. Для этого он намеревался использовать отвесную скалу, находившуюся вблизи города Огдена (США, штат Нью-Джерси). Дело в том, что эта скала массой не менее 100 миллионов тонн состояла из магнитного ы на изменения магнитного состояния Солнца.железняка. Если ее обмотать "как следует" проволокой, то она будет играть роль сердечника гигантского электромагнита, характеризующегося огромной индуктивностью.

а теперь представим что магнитное поле Земли не постоянно но постоянно колеблется. Изменение потока через катушку=ток.

[BARS_]

Хотелось бы посмотреть на процесс обматывания скал проволокой

[Кохов-Мохов]

я и спросил можно снять с этого энергию и как?

Яков, всякие там резонансы Шумана - это для нубов. Как и откуда лучше снимать энергию хорошо показал альтернативный гений Бредини в своём знаменитом фильме "Энергия из вакуума в голове". Когда в голове вакуум, то реско возрастает добротность внутричерепного пространства, и там возникают такие резонансы, что свободная энерхия ну просто прёт из всех щелей, только отгребай.

[noise1]

Спектральная плотность колебаний составляет 0,1 мВ/м.

СПМШ- спектральная плотность мощности шумов.

в литрах не пробывали измерять? Измеряется в КТо, Дб, В/^-2 Гц. Спектр- полоса частот, плотность- мощность.

Точно, мыслительный процесс носит шумовой характер.