С Е М И Н А Р N 2 8
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ

Земля несет на себе отрицательный электрический заряд.

Вопрос 1. Откуда на Земле заряд?
Заряд на Землю поступает из грозовых туч.

В верхней части атмосферы Земли - примерно на высоте 50 км - расположен слой, содержащий много положительных ионов. Эта сферическая оболочка образует как бы металлический экран. В атмосфере много ионов. Положительные ионы движутся к отрицательной Земле. Такой атмосферный ток равен 1800 А. Это на всю поверхность Земли. В результате тока Земля все время разряжается, а грозы ее подзаряжают.

Вблизи поверхности напряженность поля Земли около 150 В/м. Это значит, что на высоте в рост человека разность потенциалов достигает вольт 220.

Вопрос 2. Почему нас не убивает такой перепад потенциала?

Человек является проводником. Когда мы ходим по Земле, то непрерывно деформируем эквипотенциальные поверхности. Наш потенциал по всему телу равен потенциалу Земли.

Эквипотенциальные поверхности Земли представляют собой сферы. Когда мы ходим, то головой их как бы приподнимаем. И  эта деформация всегда тянется за любым проводящим телом. Если бы мы бегали со скоростью, близкой к скорости света, то поле не успевало бы мгновенно перестроиться и через наше тело, возможно, пошел бы достаточно большой ток. Точно эту задачу я не считал. Попробуйте сами. Буду рад, если пришлете свои расчеты.

Вопрос 3. Почему бы не взять лампочку, привязать к ней два провода, а концы проводов раздвинуть по высоте метра на 2. Тогда бы через лампочку пошел приличный ток и был бы у нас вечный двигатель.
Ответ точно такой же, как и к предыдущему вопросу.

Вопрос 4. Как измерить поле Земли?

Надо над заземленной пластиной быстро пронести другой металлический лист. Или накрыть ее тазиком. Можно было бы поставить еще много вопросов на эту тему. На занятиях ребята очень хорошо воспринимают все эти вопросы и ответы на них. В литературе мне эта тема как-то не встречалась. Но когда учился я, то наши преподаватели достаточно много обсуждали этот вопрос. Но вопросы и ответы, мною любимые, я больше формулировать не могу, потому что в Фейнмановских лекциях по физике есть прекрасно написанная глава про атмосферное электричество. Если вас заинтересовали вопросы и вы на них ранее не обращали должного внимания, то посмотрите курс лекций Фейнмана.