Известно, что в Землю течет электрический ток примерной плотности 2,7 на 10 в минус 12 степени Ампер на квадратный метр. Течет непрерывно, в любую погоду, в любом месте Земли, течет внутрь Земли и нигде не вытекает из Земли, в результате чего Земля имеет постоянный электрический заряд порядка 570 тысяч Кулон. При этом на поверхности Земли постоянно присутствует электрическая напряженность величиной примерно 130 В/м, направленная вверх (в космос). Как же быть с законами Кирхгофа, которые уверяют, что втекающие и вытекающие токи в любом контуре электрической цепи должны быть равными? На вопрос отвечает заведующий кафедрой "Электрические станции, сети и системы электроснабжения" ЮУрГУ Алексей Горожанкин: Система "поверхность Земли - атмосфера" является гигантским конденсатором, верхняя пластина которого заряжена положительно, а нижняя отрицательно. Благодаря процессам ионизации и переноса заряда (молнии, осадки и проч.) сохраняется заряд около 600 000 Кулон. Под действием разности потенц
Известно, что в Землю течет электрический ток примерной плотности 2,7 на 10 в минус 12 степени Ампер на квадратный метр. Течет непрерывно, в любую погоду, в любом месте Земли, течет внутрь Земли и нигде не вытекает из Земли, в результате чего Земля имеет постоянный электрический заряд порядка 570 тысяч Кулон.
При этом на поверхности Земли постоянно присутствует электрическая напряженность величиной примерно 130 В/м, направленная вверх (в космос).
Как же быть с законами Кирхгофа, которые уверяют, что втекающие и вытекающие токи в любом контуре электрической цепи должны быть равными?
На вопрос отвечает заведующий кафедрой "Электрические станции, сети и системы электроснабжения" ЮУрГУ Алексей Горожанкин:
Система "поверхность Земли - атмосфера" является гигантским конденсатором, верхняя пластина которого заряжена положительно, а нижняя отрицательно. Благодаря процессам ионизации и переноса заряда (молнии, осадки и проч.) сохраняется заряд около 600 000 Кулон. Под действием разности потенциалов в Землю течет ток 2,7 на 10 в минус 12 степени (по аналогии с током утечки конденсатора). Вектор электрической напряженности при этом направлен вниз и по модулю равен 130 В/м.
1-й закон Кирхгофа - Сумма токов втекающих в узел равна сумме токов, вытекающих из узла. В данной системе узлов нет, следовательно, нет противоречия и этому закону.
2-й закон Кирхгофа - Алгебраическая сумма падений напряжений по любому замкнутому контуру цепи равна алгебраической сумме ЭДС, действующих вдоль этого же контура. Если в контуре нет ЭДС, то суммарное падение напряжений равно нулю.
В системе "Поверхность Земли - атмосфера" нет контуров, происходит обмен зарядами между атмосферой и землей как в одном направлении (разряды молний, токи с остриев), так и в другом направлении (ток утечки 2,7 на 10 в минус 12 степени, токи осадков). При этом ЭДС между обкладками гигантского конденсатора сохраняется, т.е. наблюдается баланс.
В итоге в вопросе указан только ток утечки, текущий внутрь земли, но не указаны другие факторы (молнии, осадки и проч.), которые также переносят заряд. Поэтому создается впечатление некого противоречия, отсутствия баланса, хотя если посмотреть на картину в целом такого противоречия не наблюдается.