Figura Lichtenberg

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Figura Lichtenberg într-o placă PMMA

Cifrele Lichtenberg sunt figuri ramificate ale descărcărilor electrice care apar la suprafață sau în interiorul materialelor izolante, în timpul defectării dielectrice .

Acestea sunt adesea asociate cu deteriorarea progresivă a componentelor și echipamentelor de înaltă tensiune, iar studiul lor oferă inginerilor informații valoroase pentru a îmbunătăți fiabilitatea pe termen lung a acestor echipamente. Cifrele Lichtenberg sunt, de asemenea, cunoscute a fi exemple de fractali .

Istorie

Figura Lichtenberg pe lemn

Cifrele din Lichtenberg poartă numele fizicianului german Georg Christoph Lichtenberg , care le-a descoperit și studiat inițial. Când au fost descoperiți pentru prima dată, s-a crezut că formele lor caracteristice ar putea ajuta la dezvăluirea naturii a ceea ce atunci se numea „fluid” electric, pozitiv sau negativ. În 1777, Lichtenberg a construit un electrofor mare pentru a genera electricitate statică de înaltă tensiune prin inducție . După ce a descărcat un punct de înaltă tensiune pe suprafața unui izolator , el a înregistrat modelele radiale rezultate prin pulverizarea suprafeței cu un amestec de sulf praf, plumb roșu și tetroxid triplead [1] . Prin imprimarea acestor foi goale pe hârtie, Lichtenberg a reușit să transfere și să înregistreze aceste imagini, descoperind astfel principiul de bază al xerografiei moderne. [2] Această descoperire a fost, de asemenea, precursorul științei moderne a fizicii plasmei. Deși Lichtenberg a studiat doar cifrele bidimensionale (2D), cercetătorii moderni de înaltă tensiune studiază figurile 2D și 3D (copaci electrici) pe materiale izolante și în interior.

Asemănări fractale

Modelele de ramificare și auto-similare observate în figurile de la Lichtenberg prezintă proprietăți fractale. Cifrele Lichtenberg se dezvoltă adesea în timpul descompunerii dielectrice a solidelor, lichidelor și chiar a gazelor. Aspectul și creșterea lor par a fi legate de un proces numit agregare cu difuzie limitată (DLA). Un model macroscopic util care combină un câmp electric cu DLA a fost dezvoltat de Niemeyer, Pietronero și Weismann în 1984 și este cunoscut sub numele de model de eșec dielectric (DBM). [3] Deși mecanismele de descompunere dielectrice ale aerului și cele ale polimetilmetacrilatului sunt considerabil diferite, descărcările ramificate în una și alta sunt strâns legate. Prin urmare, nu ar trebui să fie o surpriză faptul că formele ramificate luate de fulgerele naturale au și caracteristici fractale. [4]

Flori fulgerătoare

Cifrele Lichtenberg pot apărea și pe pielea victimelor fulgerului. Acestea sunt modele roșiatice asemănătoare ferigilor care pot persista ore sau zile. Ele sunt, de asemenea, un indicator util pentru examinatorii medicali în stabilirea cauzei decesului. Se crede că sunt cauzate de ruperea capilarelor de sub piele datorită efectului curentului electric indus sau a undei de șoc a fulgerului care se descarcă pe suprafața pielii. [5]

Notă

  1. ^ Copie arhivată , pe emanuelesciuto.wordpress.com . Adus la 31 iulie 2018 (depus de „url original 31 iulie 2018).
  2. ^ De Nova Methodo Naturam Ac Motum Fluidi Electrici Investigandi (Göttinger Novi Commentarii, Göttingen, 1777).
  3. ^ "Dimensiunea fractală a defalcării dielectrice" de L. Niemeyer, L. Pietronero * și HJ Wiesmann, Phys. Rev. Lett. 52, 1033-1036 (1984)
  4. ^ "Natura fractală a fulgerului: o investigație a relației fractale a structurii fulgerului cu terenul" de Brian Clay Graham-Jones, lucrare de masterat depusă la Departamentul de matematică, Florida State University, College of Arts and Sciences, 2006
  5. ^ "Lichtenberg Figures Due to a Lightning Strike" de Yves Domart, MD, Emmanuel Garet, MD, New England Journal of Medicine, volumul 343: 1536, 23 noiembrie 2000, numărul 21, imagini în medicina clinică

Alte proiecte

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Figure_di_Lichtenberg&oldid=121676708 ”