Почему гудят провода ЛЭП? Вы когда-нибудь задумывались об этом? А ведь ответ на этот вопрос может быть отнюдь не тривиальным, хотя и вполне бесхитростным. Давайте рассмотрим несколько вариантов объяснения, каждый из которых имеет право на существование.
Коронный разряд
Чаще всего приводят такую идею. Переменное электрическое поле вблизи провода ЛЭП электризует воздух вокруг провода, разгоняет свободные электроны, которые ионизируют молекулы воздуха, а они в свою очередь порождают коронный разряд. И вот, 100 раз в секунду загорается и гаснет коронный разряд вокруг провода, при этом воздух возле провода нагревается — остывает, расширяется - сжимается, и таким вот образом получается звуковая волна в воздухе, которая воспринимается нашим ухом как гудение провода.
Вибрируют жилы
Еще есть вот такая идея. Шум происходит от того, что переменный ток с частотой 50 Гц рождает переменное магнитное поле, которое вынуждает отдельные жилы в проводе (особенно стальные - в проводах марок типа АС-75, 120, 240) вибрировать, они как-бы соударяются друг с другом, и мы слышим характерный шум.
Кроме того, провода разных фаз расположены друг возле друга, их токи находятся в магнитных полях друг друга, и согласно закону Ампера на них действуют силы. Поскольку частота изменений полей 100 Гц — вот и вибрируют провода в магнитных полях друг друга от сил Ампера на этой частоте, и мы ее слышим.
Резонанс механической системы
И такая гипотеза кое-где встречается. Колебания частотой 50 или 100 Гц передаются на опору, и при определенных условиях опора, входя в резонанс, начинает издавать звук. На громкость и на резонансную частоту влияют плотность материала опоры, диаметр опоры, высота опоры, длина провода в пролете, а также его сечение и сила натяжения. Если в резонанс попадание есть — слышен шум. Если нет попадания в резонанс — шума нет или он тише.
Вибрация в магнитном поле Земли
Рассмотрим еще одну гипотезу. Провода вибрируют с частотой 100 Гц, а это значит, что на них постоянно оказывает действие переменная поперечная сила, связанная с током в проводах, с его величиной и направлением. Где же внешнее магнитное поле? Гипотетически, это может быть то магнитное поле, что всегда под ногами, которое ориентирует стрелку компаса, - магнитном поле Земли.
Действительно, токи в проводах высоковольтных ЛЭП достигают в амплитуде нескольких сотен ампер, при этом протяженность проводов линий немала, и магнитное поле нашей планеты хоть и относительно мало (его индукция в средней полосе России составляет всего около 50 мкТл), тем не менее действует оно всюду по планете, и везде имеет не только горизонтальную, но и вертикальную составляющую, которая пересекает перпендикулярно как провода ЛЭП проложенные вдоль силовых линий магнитного поля Земли, так и те провода, что сориентированы поперек них или вообще под любым другим углом.
Для понимания процесса каждый может провести такой несложный эксперимент: возьмите автомобильный аккумулятор и гибкий акустический провод, сечением 25 кв.мм, длиной хотя бы 2 метра. Присоедините его на миг к клеммам аккумулятора. Провод подпрыгнет! Что это, если не импульс силы Ампера, подействовавшей на провод с током в магнитном поле Земли? Разве что провод подскочил в собственном магнитном поле...
Также смотрите другие статьи:
Катушки индуктивности и магнитные поля
Занимательные эксперименты. Новая конструкция простейшего электродвигателя
Андрей Повный, редактор сайта Электрик Инфо - электротехника и электроника в простом и доступном изложении.
Подписывайтесь на наш канал!
Для нас важно Ваше мнение!