«Конференция по молниеотводам: Отчет делегатов»

J. GAVEY.

Cardiff,

January 10th, 1880.

ПРОИСШЕСТВИЕ в БУТЕМ-БАР, ЙОРК, составлено по заметкам и измерениям Дж. Эдмунда Кларка.

Разряд произошел около 3 часов утра 22 июня 1876 года. Основной ущерб был нанесен кронштейну фонаря в точке A. Этот фонарь, обычный уличный, поддерживался железным кронштейном длиной 2 фута 6 дюймов и находился на высоте 11 футов 6 дюймов над тротуаром. Газ подавался к нему по вертикальной железной газовой трубе длиной 11 футов 6 дюймов, а оттуда к горелке — по примерно 3 футам обычной ½-дюймовой композитной трубки. Стекло фонаря не разбилось, но около 18 дюймов композитной трубки было скручено и разорвано, как острым ножом, а остальные 18 дюймов расплавились; газ воспламенился и горел из верхней части железной трубы, создав большое пламя, которое подожгло дом, к которому она была прикреплена. Та часть свинцовой трубки, которая находилась внутри фонаря, не пострадала, откуда следует, что точка удара находилась в верхней части железной газовой трубы или рядом с ней; это подтверждается тем фактом, что свинец над витриной магазина, близко к кронштейну, был отогнут от деревянной конструкции.

Фонарь, как видно из плана, прикреплен к углу дома, карниз которого находился на 20 футов выше фонаря, в то время как конек с небольшой свинцовой обшивкой был на 24 фута, а дымоходы — на 31 фут выше фонаря и не далее 15 футов по горизонтали. Дом был покрыт шифером, имел деревянные желоба и железную водосточную трубу, но последняя находилась в 33 футах по горизонтали от точки удара. Деревянные желоба были очень старыми и сгнившими, один из них был слегка смещен; неясно, было ли это сделано молнией, и других признаков ее присутствия не было.

C — кронштейн фонаря, выступающий на 4 фута от стены дома, а в D — два старых железных кронштейна.

На расстоянии всего 8 футов от фонаря в противоположном направлении (к северо-западу от фонаря) возвышается Бутем-Бар, массивное каменное сооружение, четыре башни которого поднимаются на 44 фута 3 дюйма над тротуаром и, следовательно, на 33 фута выше фонаря. Вся крыша площадью около 750 квадратных футов покрыта толстым листовым свинцом, а здание также содержит старую решетку B, тяжело окованную железом.

Примечательной особенностью случая представляется то, что единственное повреждение обнаружено в месте, окруженном объектами, находящимися близко к нему и значительно превышающими его по высоте; фактически, молния «нырнула» в своего рода углубление, вместо того чтобы ударить в более высокие объекты.

Очевидно, что в данном случае, хотя композитная трубка и расплавилась, железная обеспечила достаточную проводимость, а городская газовая сеть — идеально безопасный заземлитель.

ВИД БУТЕМ-БАР С ЮГО-ВОСТОКА.

ACCIDENT AT BOOTHAM BAR, YORK.

ВИД ДОМА И СЕЧЕНИЕ БАР.

ПЛАН ДОМОВ И БАР.

REFERENCES.

A Gas bracket struck.

B Iron sheathed portcullis.

C Old gas bracket.

D Old Iron brackets.

ПРИЛОЖЕНИЕ J. ДАННЫЕ ОТНОСИТЕЛЬНО СЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛА, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ МОЛНИЕОТВОДОВ.

(Примечание: во избежание путаницы все площади сечения железа были уменьшены до 1/6 от их фактических размеров, так что таблицы I и II фактически могут рассматриваться как содержащие все детали для меди, но металл указан в каждом случае.)

ТАБЛИЦА I. — СПИСОК РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ.

Material Form Size Remarks

Diameter. Area of Copper.

in. in.

Copper Rod ·35 ·10 Duprez, App., p. 92

Copper Rope ·31 ·075 At Nantes, Callaud’s Traité, p. 89

[6]Not Specified. Rope ·07 At Carcassone, Callaud’s Traité, p. 89

Iron Rod ·03 Harris on Thunderstorms, p. 109

Brass Rod ·20 ·03 Duprez, App., p. 92

Copper Rod ·13? ·01? Sullivan, App., p. 195

6. Предположительно железо, указанный размер — «18 мм» = 0,70 дюйма в диаметре, или 0,38 дюйма по площади.

ТАБЛИЦА II. — ЗАМЕЧАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО РАЗМЕРОВ.

Material Form Size Remarks

Diameter Area of Copper.

in. in.

Copper Rod ·61 Trinity House smallest, App., p. 183

Copper Rod ·75 ·44 Will carry any flash, Harris on Thunderstorms, p. 115

Copper Rod ·50 ·20 Never yet failed, Faraday, App., p. 89

Copper Tube ·20 War Office smallest, App., p. 70

Copper Tape ·19 Gray & Son’s smallest, App., p.

Iron Rod ·16 Never affected, Franklin, App., p. 52

Copper Any form ·11 Recommended by Phin, App., p. 103

Iron Rod ·11 More than sufficient, Gay Lussac, App., p. 58

Copper Rope ·38 ·11 Recommended by Callaud, App., p. 104

Copper Tape ·09 Freeman & Collier’s smallest, App., p. 10

Iron Rod ·08 Never known to be melted, Pouillet, App., p. 62

Iron Rod ·08 Should not be less, Henry, App., p. 99

Copper Rope ·39 ·06 Carried off heavy discharge, Callaud Traité, p. 89

Iron Rod ·06 Recommended by Callaud, App., p. 104

Iron Rod ·06 Recommended by Mohn, App., p. 107

Copper Rod ·25 ·05 Recommended by Mohn, App., p. 107

Iron Rod ·04 Recommended by Phin, App., p. 103

Copper Rod ·20 ·03 Recommended by Zenger, App., p. 106

Iron Rope ·02 Recommended by Mann, App., p. 108

Iron Wire ·01 Sufficient for any house, Preece, App., p. 101

РАЗМЕРЫ МОЛНИЕОТВОДОВ — МЕДЬ.

Частично извлечено из Приложения на указанных страницах, частично составлено по образцам, собранным Конференцией, и из торговых циркуляров.

Pattern Diameter Breadth Thickness Superficies Area Weight per foot Remarks, and References to Appendices.

Inches Inches Inch Inches Inch oz.

Tube Ext. 1½

Int. 1 ¼ Ext. 4·71

Int. 3·14 ·98 60 Sir W. Snow Harris (49)

Hemicylinder 1½ 3·86 ·88 54 Trinity House, Mains (183)

Hemicylinder 1¼ 3·21 ·61 37 Trinity House, Branches (183)

Tape 3 3/16 6·38 ·56 34 Freeman & Collier’s largest (10)

Tube Ext. 1½

Int. 1¼ ⅛ Ext. 4·71

Int. 3·93 ·54 33

Rod ¾ 2·35 ·44 27 Faraday preferred this to smaller (89)

Tape 3 ⅛ 6·25 ·37 23 Gray & Son’s largest (7)

Tube Ext. 1

Int. ¾ ⅛ Ext. 3·14

Int. 2·36 ·34 21

Tape 2 ⅛ 4·25 ·25 15 Sanderson’s largest (23)

Tape 1½ ·15 3·30 ·23 14

Rod ½ 1·57 ·20 12 War Office (70)

Sir W. Snow Harris (49)

Tape 1½ ⅛ 3·25 ·19 12 War Office (70)

“Smallest desirable”

Gray & Son (7)

Tube Ext. ⅝

Int. ⅜ ⅛ Ext. 1·96

Int. 1·18 ·20 12 War Office (70)

Tape 2½ 1/16 5·12 ·15 9 J. Davis & Son (14)

Rope (49 square wires) ⅔ 10·78 ·15 9 Pennycook & Co.

Tape 2 1/16 4·12 ·13 8

Tape 1 ⅛ 2·25 ·13 8 Phin, of New York (103)

Rope (49 wires) ½ 8·00? ·10 6 {Massingham (15)

Newall’s Rope

Tape 1½ 1/16 3·12 ·09 6

Tape ¾ ⅛ 1·75 ·09 6 Freeman & Collier’s smallest (10)

Tube Ext. ⅞

Int. 13/16 1/32 Ext. 2·75

Int. 2·55 ·08 5

Rope (36 wires & hemp centre) 7/16 5·00? ·08 5 J. Davis & Son (14)

Spratt’s Patent Plait (20 wires) 1⅓ 4·52 ·08 5

Tape 1 1/16 2·12 ·06 4

Rope (49 wires) ⅜ 6·00? ·06 4 Newall’s Rope

Tape ⅝ 1/12 1·42 ·05 3 Sanderson’s smallest (23)

Spratt’s Patent Plait (14 wires) 1 3·16 ·05 3

Hart’s Plait (13 copper wires and 1 zinc one) 3·08 ·05 3

ПРИЛОЖЕНИЕ K. ЗАМЕТКИ о МОЛНИЕОТВОДАХ, собранные в ПАРИЖЕ в мае 1881 года господами Присом и Саймонсом.

Информацию, которую мы получили, пожалуй, удобнее всего сгруппировать по именам, расположенным в алфавитном порядке, авторитетных лиц, чьи мнения или чью практику мы цитируем. Эти господа: М. Андруэ, который под руководством М. Альфана, городского инженера, отвечает за все молниеотводы, установленные на муниципальных зданиях Парижа; М. Боррель, с улицы Пети-Шам, 47, который занимается изготовлением молниеотводов почти всю свою жизнь; М. ле Конт дю Монсель, который хорошо известен как, пожалуй, высший авторитет во Франции по практическому применению электричества; и, наконец, М. Жарриан, который является производителем для муниципалитета, а также, как мы полагаем, для Военного министерства, помимо того, что имеет обширные связи среди архитекторов и инженеров.

М. Андруэ сопровождал нас при тщательном осмотре молниеотводов, установленных в настоящее время на южной галерее Лувра, временно занимаемой в качестве Отеля-де-Виль де Пари. Было заявлено, что они установлены лишь временно, поскольку офисы префекта Сены будут перенесены в новый Отель-де-Виль, как только он будет отстроен заново, но, тем не менее, было сказано, что они почти во всех отношениях соответствуют инструкциям, изданным муниципалитетом. Стержни (tiges) представляли собой железные прутья высотой 10 м (33 фута) с довольно тупыми наконечниками из позолоченной меди; они располагались на расстоянии 35 м (115 футов) друг от друга. Все они были соединены горизонтальным медным тросом диаметром ½ дюйма (использованным вместо железных прутьев сечением 0,8 дюйма из-за временного характера работы), который был проложен вдоль крыши через железные держатели или кронштейны, тщательно припаянные к металлической крыше. Все соединения троса были сращены и обильно пропаяны. По эстетическим соображениям основной проводник проведен внутри здания через различные кладовые и т. д., и, наконец, после довольно извилистого пути, он находит свой заземлитель в медной пластине размером 1 м (3 фута 3 дюйма) в квадрате, погруженной в Сену. Хотя крыша хорошо покрыта металлом, отдельные соединения с землей не сделаны. М. Андруэ проверяет проводимость каждого стержня (tige) весной каждого года, используя очень портативный аппарат, состоящий из двух элементов Лекланше и звонка.

М. Боррель показал нам различные образцы молниеотводов, заземлителей, а также свой портативный испытательный аппарат. Он также дал нам копию «Instruction sur les Paratonnerres» («Инструкции по молниеотводам»), которую он выпускает и из которой мы делаем несколько выдержек, тем более что во многих отношениях взгляды М. Борреля выражены с необычайной ясностью, и хотя в некоторых из них он стоит особняком:

«Молниеотвод — это профилактическое средство, предназначенное для передачи во влажную землю, или предпочтительно в воду, электричества, содержащегося в облаке. Когда из-за прохождения противоположно заряженного облака создается сильное напряжение в земле, благотворное действие молниеотвода проявляется в виде светящегося кистевого разряда с его вершины».

«Принято считать, что молниеотвод защищает конус вращения, основанием которого является высота острия над крышей, умноженная на 1,75, а вершиной — само острие. Если, следовательно, острие находится на 6 м (20 футов) выше крыши, оно защитит основание радиусом 10½ м (35 футов)». М. Боррель поставляет круглые верхние наконечники из оцинкованного кованого железа высотой около 10 м (33 фута), сужающиеся от диаметра 4 дюйма у основания до ¾ дюйма на вершине.

«Обнаружив, что длительное воздействие погоды разрушает железные проволочные тросы, и даже медные, если они сделаны из множества мелких проволок, он принял там, где необходимы тросы, использование четырех или пяти стержней диаметром около 0,20 дюйма, скрученных настолько слабо, чтобы не деформировать металл. Таким образом, избегаются многочисленные промежутки обычных тросов и обеспечивается гораздо большая долговечность».

«Там, где используются железные прутья, он применяет оцинкованное кованое железо в виде квадратных прутьев со сторонами от 0,63 до 0,90 дюйма».

«Чтобы компенсировать изменения длины, вызванные перепадами температуры, он всегда вставляет в длинные кровельные проводники компенсатор, который представляет собой просто петлю из медной ленты».

«М. Боррель говорит, что именно от заземления в значительной степени зависит эффективность молниеотвода; должна быть металлическая масса с большой поверхностью, и он описывает свою модель «perd fluide». Она состоит из двух листов оцинкованного кованого железа длиной 3 фута, шириной 6½ дюйма и толщиной ½ дюйма, нарубленных на острые концы, чтобы облегчить разряд электричества. Он упоминает корзину с коксом Калло, но говорит, что ее эффективность не была абсолютно доказана. М. Боррель настаивает на погружении «perd fluide» в воду колодца, желательно диаметром не менее 2 футов. Он решительно возражает против изоляторов и говорит, что всегда делает металлическое соединение между желобами, водосточными трубами и т. д. и своими молниеотводами. От поверхности земли до 6 футов над ней он заключает свой молниеотвод в деревянный футляр, чтобы никто не мог коснуться его во время грозы».

У нас была долгая беседа с М. ле Конт дю Монселем, резюме замечаний которого приводится ниже:

Он возражает против квадратных железных прутьев, потому что их углы имеют тенденцию способствовать боковому разряду.

Он возражает против окрашивания молниеотводов, потому что считает, что поверхность проводника действует электростатически. Он знает, что латунный проволочный трос, иногда используемый для маяков, часто разрушается, но думает, что теория, изложенная в Отчете Академии наук от 18 декабря 1854 года (см. Приложение F, стр. 62), вряд ли может быть поддержана, и считает более вероятным, что трос находился в очень плохом состоянии окисления.

Считает, что молниеотводы должны обладать как площадью сечения, так и поверхностью. Не придает большого значения чрезвычайно острым наконечникам, но думает, что предложение об одном прочном центральном наконечнике для приема искрового разряда, окруженном тремя или четырьмя иглами для облегчения тихого разряда, было бы хорошим.

Было процитировано следующее утверждение из Отчета от 20 мая 1875 года (см. Приложение F, стр. 68): «если молниеотвод нельзя подвести ни к подземным водам, ни к магистральной водопроводной трубе, молниеотвод устанавливать не следует. Это принесет больше вреда, чем пользы». Граф дю Монсель сказал, что этот параграф относится главным образом к зданиям на больших твердых скалах, но что, очевидно, существует любая степень качества заземления, которую можно получить; и что, хотя легко принять решение в двух крайностях, трудно сказать, насколько плохим должно быть заземление, чтобы сделать установку молниеотвода нецелесообразной.

М. Жарриан, который является производителем, работающим на муниципальных зданиях Парижа (и автором двух брошюр, рефераты которых приведены в Приложении F, страницы 111 и 115), сопровождал нас по своим мастерским и предоставил всю информацию, которую мы могли пожелать.

Он показал нам большую коллекцию платиновых наконечников различных моделей, стоимостью от 12 до 60 шиллингов каждый; он также показал нам некоторые, которые использовались другими производителями, представлявшие собой просто полые оболочки из платины, заполненные мягким металлом для снижения стоимости.

У него также было большое разнообразие верхних наконечников, включая модели, используемые городом Парижем, Военным министерством для своих военных объектов, а также гражданскими инженерами и архитекторами.

Мы видели образцы тросов, прутьев и т. д., обычно поставляемых. Железные тросы были оцинкованы и имели диаметр ¾ дюйма. Медные тросы были сделаны из шести скрученных жил медной проволоки, охватывающих центральный сердечник из пеньки, при этом общий диаметр составлял ½ дюйма. Железные прутья представляли собой квадратное оцинкованное кованое железо сечением 0,80 дюйма, длиной 16½ футов, с фальцами на концах с двумя отверстиями для болтов. Для выполнения соединения между двумя гранями прокладывается полоска фольги, болты затягиваются, а затем все соединение очень обильно пропаивается.

Среди различных работ в процессе выполнения мы видели богато украшенный крест из кованого железа для крыши церкви, который должен был стать вершиной молниеотвода, при этом его верх и оконечность каждого плеча были снабжены коротким медным наконечником с платиновым острием.

Мы были поражены тем фактом, что во Франции, где столько внимания уделяется защите от молний, существует такое разнообразие практики. Муниципалитет принимает одну систему, Государство — другую, Военное министерство — третью, и каждый отдельный производитель имеет, как и в Англии, свое увлечение.

Мы хотим выразить нашу благодарность г-ну Дж. Эйлмеру, гражданскому инженеру, за организацию различных мероприятий, благодаря которым мы смогли увидеть так много за сравнительно короткое время, имевшееся в нашем распоряжении, а также за то, что он сопровождал нас повсюду.

W. H. PREECE.

G. J. SYMONS.

P.S. — Очень удобная форма простого испытательного аппарата была изготовлена компанией Silvertown Co. для одного из авторов; он состоит из одного элемента Лекланше, звонка, ключа и пары клемм для присоединения изолированных проводов к верху и низу молниеотвода, все закреплено в аккуратном портативном ящике из красного дерева, и с его помощью любой может легко проверить проводимость своего молниеотвода.

ПРИЛОЖЕНИЕ L. О МОЛНИЕОТВОДАХ на ПАРИЖСКОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ВЫСТАВКЕ, господами Даймондом и Саймонсом.

Была надежда, что на Парижской электротехнической выставке будут найдены примеры различных стилей и моделей молниеотводов, используемых в различных странах Европы и в Соединенных Штатах, и мы, соответственно, посетили Выставку и осмотрели все экспонаты, так или иначе относящиеся к предмету.

Экспонаты из Франции были, естественно, самыми многочисленными (15), но были и очень сложные образцы системы, принятой в Бельгии в соответствии с рекомендациями М. Мельсенса; также была прислана д-ром Вебером из Киля очень интересная коллекция из 12 наконечников, в которые ударила молния, все они были в той или иной степени расплавлены и повреждены.

Французские экспоненты показали большое разнообразие наконечников, но они по большей части сводились к двум или трем типам или классам и различались только размером. Любимой формой оказалась та, что показана на рис. 1: довольно тонко сужающийся латунный стержень, заканчивающийся деталью в форме желудя, из верхнего конца которой выступала маленькая игла. Они были сконструированы для привинчивания к вершине железного стержня (tige). Они варьировались в размерах от 1 фута длиной и ¾ дюйма в диаметре у основания, сужаясь до ¼ дюйма у желудя, до 2 футов 6 дюймов длиной и 1¼ дюйма в диаметре, сужаясь до ¼ дюйма. Желуди обычно были примерно в два раза больше диаметра наконечника, к которому они были присоединены, и были длиной около 1½ диаметра. Иглы всегда были сделаны из платины длиной около 1½ дюйма и диаметром 0,1 дюйма. Некоторые экспоненты показали очень похожую модель, но сделанную из меди, а не из латуни. Было также несколько образцов тупых наконечников из меди — «Point Municipal», рис. 2, сужающихся от 1 дюйма до ½ дюйма в диаметре и длиной 1 фут 8 дюймов; также были выставлены сужающиеся латунные и железные стержни, некоторые из них имели платиновые конусы. Все эти наконечники предназначались для установки на чрезвычайно длинные верхние наконечники.

Молниеотводы обычно изготавливались из проволочного троса, меди, латуни или оцинкованного железа и в большинстве случаев состояли из жил тонкой проволоки, хотя было несколько образцов тросов, сделанных из толстой проволоки (скажем) 0,1 дюйма в диаметре; были также некоторые образцы молниеотводов, сделанных из железных прутьев с медными компенсационными лентами. Эти последние образцы имели сечение около 0,8 дюйма в квадрате, но почти все тросы казались нам слишком тонкими, обычно около 0,4 дюйма в диаметре, и мы были удивлены, увидев, что железные тросы были не больше медных или латунных.

4

3

2

1

Методы, принятые для их соединения с верхними наконечниками, заключались либо в том, чтобы вставить конец в гнездо и закрепить штифтом, либо, чаще, привязать их более или менее свободно вокруг основания.

Практика в отношении изоляции, по-видимому, варьировалась: некоторые производители поставляли изоляторы, а другие нет, но почти все они предусматривали прокладку молниеотвода на расстоянии от 6 до 9 дюймов от поверхности здания.

Было лишь несколько образцов заземляющих пластин, они были в форме кошек (якорей) и казались очень неадекватными; ни одна не обеспечивала бы 3 квадратных футов контакта с землей.

Некоторые модели и чертежи показывали, что французские электрики предполагали конус защиты, радиус которого составлял не менее 1,75 его высоты. (См. выше стр. 67).

За исключением Франции, самой многочисленной серией экспонатов была серия из Бельгии, которая также содержала полную модель памятника, воздвигнутого в Лакене в память о Леопольде I, показывающую, каким образом он был оснащен молниеотводами под руководством или в соответствии с системой М. Мельсенса.

Упомянутый памятник представляет собой десятигранное готическое здание со шпилями на двух этажах и шпилем. На вершине шпиля, но под фигурой, находится значительное количество радиально расходящихся наконечников, и такой же «воротник» есть вокруг вершины каждого из двадцати шпилей. Каждый «эгрет» состоит из семи медных наконечников, каждый диаметром около 0,4 дюйма и длиной 2 фута, сужающихся к очень острому концу; все они залиты свинцом в хомут или ленту, охватывающую каменную кладку; и от них идут стержни диаметром около 0,4 дюйма, которые сначала заводятся в чугунную коробку размером около 8 × 5 × 2 дюйма; в эту коробку также заводятся стержни, ведущие к соединениям с (1) колодцем, (2) водопроводом и (3) газопроводом. Когда эти две серии стержней установлены в коробке, она заполняется расплавленным свинцом, и таким образом обеспечивается идеальное соединение. Были образцы «эгрета», а также способа соединения стержня с газовыми и водопроводными трубами и с большой железной трубой, которая опущена в колодец. Это достигается путем приведения всех стержней параллельно магистрали и расположения их на равных расстояниях друг от друга вокруг нее. Затем они плотно прижимаются к ней двумя полукруглыми зажимами, скрепленными болтами, после чего заливается расплавленный свинец и чеканится. Магистраль и, вероятно, внутренняя часть зажимов были зачищены до блеска при выполнении соединения.

Другие экспонаты — модели наконечников и молниеотводов — не требуют особого упоминания, но мы можем заметить, что бельгийские производители, как правило, были гораздо более осторожны, чем французские, в обеспечении хорошего электрического контакта в соединениях, и некоторые молниеотводы были выставлены разрезанными через соединения, чтобы показать заботу, проявленную в этой детали.

Из Германии были присланы некоторые образцы проволочного троса для молниеотводов, сделанного из обычных жил тонкой проволоки. Железные тросы были немного больше и из немного более толстой проволоки, чем медные, но первые были не более 0,6 дюйма в диаметре.

Д-р Вебер из Киля выставил коллекцию из 12 наконечников, в которые ударила молния — их длина варьируется от 4 до 7 дюймов, они из позолоченной меди, около 1 дюйма в диаметре в самом толстом месте, и различаются по остроте своих оконечностей — некоторые имеют платиновые иглы диаметром около 0,08 дюйма, ввинченные в их концы; эти иглы в большинстве случаев были полностью расплавлены. В некоторых случаях платина имеет форму наперстка и надета поверх меди — в этих случаях платина обычно полностью расплавлена, а медь не повреждена. Платина диаметром 0,12 дюйма была расплавлена, но нет ни одного из этих наконечников, у которого была бы расплавлена медь такого размера. Нет никаких признаков того, что эти наконечники были прикреплены к стержням (tiges) — напротив, все они полые у основания, и в них были впаяны медные тросы, ни один из которых не превышал 0,33 дюйма в диаметре, и большинство из них состояло из трех жил по шесть проволок в каждой (= 18 проволок), при этом проволоки были примерно № 18 по британскому стандарту (B.W.G.).

Было несколько образцов позолоченных медных наконечников, присланных из Австрии, таких как рис. 3; и наши английские производители также прислали несколько примеров наконечников, например, «воронья лапа» (рис. 4), верхних наконечников, а также тросовых и ленточных молниеотводов.

E. E. DYMOND.

G. J. SYMONS.

ПРИЛОЖЕНИЕ M. РАЗНОЕ.

МЕРЫ, которые следует принять для обеспечения ЛИЧНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ МОЛНИИ.

(Abstracted by Prof. G. Carey Foster, F.R.S.)

Использованные работы:

Correspondence addressed to Lightning Rod Conference. Received from the Secretary of Lightning Rod Conference.

Directions for Insuring Personal Safety during Storms of Thunder and Lightning; and for * * * By John Leigh, pp. 60. London (no date).

Benjamin Franklin. Complete Works. 3 vols. 8vo. London, 1806.

Gehler. Physikalisches Wörterbuch. Article “Blitz,” Leipzig, 1825.

François Arago. Meteorological Essays, from the French by Sabine. London, 1855.

C. Kuhn. Handb. d. angewandten Elektricitätslehre. Leipzig, 1866.

Опасность для людей и животных от воздействия молнии проистекает из того факта, что тела живых существ образуют сравнительно хорошие проводники электричества — лучше, то есть, чем дождевая вода (вероятно, лучше даже, чем морская вода), или чем деревья, стены из кирпича или камня, стога сена или, по сути, почти любые обычные объекты, состоящие из неметаллических материалов. Можно предположить, что путь разряда молнии, ударяющего в землю, определяется линией наименьшего индуктивного сопротивления между грозовым облаком и землей. [7] Следовательно, человек, стоящий на открытой равнине, или идущий, или едущий верхом, или в открытом транспортном средстве через нее, подвержен удару молнии. Нет никаких доказательств того, что движение при ходьбе или верховой езде делает вероятность этого большей или меньшей, чем если бы он находился в покое. Опасность увеличивается, при прочих равных условиях, близостью к воде или к большим массам металла, или другому проводящему материалу, лежащему на земле или поднимающемуся лишь на небольшое расстояние от нее. Зонт, удерживаемый над головой, вероятно, опасен, но я не нахожу прямых доказательств того, что это так, среди зарегистрированных случаев. [8] Такие мелкие металлические предметы — деньги, ключи и т. д., — которые обычно носят в кармане, вероятно, не оказывают заметного влияния. В открытой местности, вне досягаемости укрытия, низменные позиции, если они сухие, безопаснее, чем те, которые более возвышены и открыты; но, с другой стороны, следует избегать водотоков. Также безопаснее лежать плашмя на земле, чем стоять или сидеть. Если укрытие находится в пределах досягаемости, следует позаботиться о том, чтобы полностью укрыться. Часто гораздо больше опасности в том, чтобы стоять под прикрытием дома, или стены, или стога сена, или зарослей деревьев, чем оставаться совершенно открытым. Однако внутри сарая или флигеля, как можно дальше от стен, или под повозкой, или аркой моста, опасность невелика. Внутри леса также довольно безопасное положение, если держаться подальше от ветвей деревьев и как можно дальше от их стволов. Если единственным укрытием в пределах досягаемости являются отдельно стоящие деревья, желательно подойти близко к ним (в пределах двух-трех ярдов от их выступающих ветвей), но не под них. Прислоняться к стволу отдельно стоящего дерева во время грозы очень опасно. В этом случае опасность возникает из-за того, что дерево является гораздо лучшим проводником, чем окружающий его воздух, хотя и худшим проводником, чем человеческое тело. Следовательно, если человек стоит у дерева, линия наименьшего индуктивного сопротивления, скорее всего, будет определена через его тело и продолжена вверх через дерево. Подобные соображения применимы в случае человека, стоящего у стены или другого высокого объекта, состоящего из очень плохо проводящих материалов и не снабженного эффективными молниеотводами.

7. Капризный способ, которым часто ударяет молния, не противоречит этому утверждению. Однако это доказывает, что линия наименьшего индуктивного сопротивления частично определяется атмосферными или земными условиями, которые не воспринимаются глазом.

8. Есть ли какие-либо доказательства того, что солдаты, носящие шлемы с пиками или марширующие с примкнутыми штыками, особенно подвержены удару молнии? Различные древние авторы — Цезарь, Сенека, Ливий, Плиний и другие — упоминают светящиеся явления («Огонь Св. Эльма»), наблюдавшиеся на копьях или пиках солдат во время ночных гроз.

Что касается людей в помещении, нам нужно рассмотреть только случай тех, кто находится в зданиях, которые либо совсем не защищены, либо защищены лишь несовершенно молниеотводами; ибо, если здание тщательно защищено, все, что находится внутри него, также защищено. В помещении, как и на открытом воздухе, мы должны избегать того, чтобы стать частью линии наименьшего индуктивного сопротивления. Это соображение приводит к таким правилам, как следующие: держитесь нижних комнат дома, а не верхних; также держитесь как можно больше в середине комнаты, в которой вы находитесь, но избегайте находиться под металлической люстрой, или лампой, или другим объектом, подвешенным на металлической цепи или проволоке; держитесь подальше от печи или камина, особенно когда в них горит огонь; держитесь подальше от крупных металлических предметов, которые не имеют электрического соединения с землей, особенно если они находятся выше уровня головы (как зеркала или картины в позолоченных рамах, висящие на стене) или ниже уровня ног (как железная колонна или балка, поддерживающая пол, или железная лестница, ведущая на нижний этаж, но не продолжающаяся на этаж выше). Франклин рекомендует «сидеть на одном стуле и положить ноги на другой» или, в качестве дополнительной меры предосторожности, «принести два или три матраса или кровати в середину комнаты и, сложив их вдвое, поставить на них стул». Но лучше всего, говорит он, «там, где это возможно, гамак или подвесная кровать, подвешенная на шелковых шнурах на равном расстоянии от стен со всех сторон, а также от потолка и пола сверху и снизу». Двери и окна лучше держать закрытыми, чем открытыми, но не похоже, чтобы это условие имело большое значение.

Для утешения робких можно добавить, что Араго приходит к выводу, что опасность быть пораженным молнией в городе (Париже) «меньше, чем опасность быть убитым при прохождении по улице падением дымохода, или цветочного горшка, или рабочего, занятого на крыше; эта последняя опасность [как он полагает] является той, которая вызывает очень мало беспокойства». Также, по-видимому, всеобщее свидетельство тех, кто был возвращен к жизни после удара молнии, состоит в том, что они не осознавали ни грома, ни молнии. Мы можем, соответственно, сделать вывод, что всякая опасность от данного разряда миновала не только к тому времени, когда мы слышим гром, но как только мы видим вспышку.

G. C. F.

ПОВРЕЖДЕНИЕ ГАЗОВЫХ И ВОДОПРОВОДНЫХ ТРУБ МОЛНИЕЙ.

Городская газовая компания Берлина, выразив опасение, что газовые трубы могут быть повреждены молнией, проходящей по стержню, соединенному с трубами, профессор Кирхгоф опубликовал следующий ответ:

«Поскольку установка молниеотводов старше системы газовых и водопроводных труб в том виде, в каком они существуют сейчас почти во всех крупных городах, мы почти не находим в ранней литературе упоминаний о соединении заземленного конца молниеотводов с этими металлическими трубами, и в наше время большинство производителей молниеотводов при их установке не обращают внимания на трубы в здании, которое должно быть защищено, или рядом с ним». Кирхгоф придерживается мнения, подкрепленного взглядами ряда профессиональных авторитетов, что частые недавние случаи повреждения молнией зданий, которые годами были защищены своими молниеотводами, связаны с пренебрежением этими большими массами металла. Церковь Николая в Грейфсвальде часто подвергалась ударам молнии, но была защищена от повреждений своими молниеотводами. Однако в 1876 году молния ударила в башню и подожгла ее. За несколько недель до этого в церкви были проложены газовые трубы. Никто, по-видимому, не подумал, что новые массы металла, внесенные в церковь, могут повлиять на ход молнии, иначе молниеотводы были бы соединены с газовыми трубами или заземление было бы продлено до близости к трубе. Подобное обстоятельство произошло в церкви Николая в Штральзунде. Молния разрушила молниеотвод во многих местах, хотя он получил несколько ударов в 1856 году и безопасно провел их в землю. Здесь также причиной повреждения стало пренебрежение газовыми трубами, которые были впервые проложены в окрестностях церкви в 1856 году, незадолго до того, как в нее ударила молния. Ущерба, нанесенного школьному зданию в Эльмсхорне в 1876 году и церкви Св. Лаврентия в Итцехо в 1877 году, оба здания которых были оснащены молниеотводами, можно было бы избежать, если бы молниеотводы были соединены с прилегающими газовыми трубами.

«Если бы было возможно, — говорит Кирхгоф, — сделать заземление настолько большим, чтобы сопротивление, которое встречает электрический ток, когда он покидает металлическую проводящую поверхность стержня, чтобы войти во влажную землю или грунтовые воды, было равно нулю, тогда было бы ненужным соединять стержни с газовыми и водопроводными трубами. Мы не в состоянии, даже при огромных затратах, сделать заземление настолько большим, чтобы конкурировать с проводимостью металлических газовых и водопроводных труб, общая длина которых часто составляет многие мили, а поверхность в контакте с влажной землей — тысячи квадратных миль. Следовательно, электрический ток предпочитает для своего разряда обширную сеть системы труб, а не заземление стержней, и это единственная причина того, что молния покидает свой собственный проводник».

Относительно опасения, что газовые и водопроводные трубы могут быть повреждены, автор говорит: «Я не знаю ни одного случая, когда молния разрушила бы газовую или водопроводную трубу, соединенную с молниеотводом, но я знаю случаи, когда трубы были разрушены молнией, потому что они не были с ним соединены. В мае 1809 года молния ударила в стержень на замке графа фон Зеефельда и перескочила с него на небольшую водопроводную трубу, которая находилась примерно в 80 метрах от конца стержня, и разорвала ее. Другой случай произошел в Базеле 9 июля 1849 года. Во время сильного ливня один удар молнии проследовал по стержню на доме в землю, затем перескочил с него на городскую водопроводную трубу, находившуюся в метре, сделанную из чугуна. Она разрушила несколько секций трубы, которые были уплотнены в соединениях смолой и пенькой. Третий случай, о котором мне рассказал профессор Гельмгольц, произошел в прошлом году в Граце. Тогда тоже молния покинула стержень и перескочила на городские газовые трубы; говорят, что даже произошел взрыв газа. Во всех трех случаях стержни не были соединены с трубами. Если бы они были соединены, механический эффект молнии на металлические трубы был бы равен нулю в первом и третьем случаях, а во втором ущерб был бы незначительным. Если бы водопроводные трубы в Базеле были соединены свинцом, а не смолой, никакого механического эффекта не могло бы быть произведено. Механический эффект электрического разряда наиболее велик там, где электрическая жидкость перескакивает с одного тела на другое. Чем шире этот скачок, тем мощнее механический эффект. Электрический разряд грозового облака на острие молниеотвода может расплавить или согнуть его, в то время как сам стержень остается неповрежденным. Если проводник, однако, недостаточен для приема и отвода заряда электричества, он перескочит с проводника на другое тело. Там, где молния покидает проводник, ее механический эффект снова проявляется, так что стержень разрывается, плавится или сгибается. Так же и то место тела, на которое она перескакивает. В приведенных выше примерах это была свинцовая труба в первом случае, газовая труба в последнем, на которые перескакивала молния, когда покидала стержень, и которые были разрушены. Такие повреждения водопроводных и газовых труб рядом с молниеотводами, безусловно, должны быть довольно частыми. Было бы желательно выявить их, чтобы получить доказательство того, что выгоднее, как для стержней и здания, которое он защищает, так и для газовых и водопроводных труб, иметь их тесно соединенными. Наконец, я хотел бы упомянуть два случая удара молнии в стержни, тесно соединенные с газовыми и водопроводными трубами. Первый произошел в Дюссельдорфе 23 июля 1878 года в новой Художественной академии; другой — 19 августа прошлого года в Штеглице. В обоих случаях молниеотвод, здания и трубы остались неповрежденными». — Deutschen Bauzeitung. Процитировано в The Building News, 10 сентября 1880 г.

УДАР МОЛНИИ В УГОЛЬНЫЕ ШАХТЫ.

The Institute of Mining Engineers.

В субботу в Мемориальном зале Вуда состоялось собрание членов Северо-Английского института горных и механических инженеров под председательством г-на Г. К. Гринвелла, на котором секретарь зачитал отчет о расследовании заявления о том, что 12 июля прошлого года молния проникла в угольную шахту Тэнфилд-Мур и прошла по выработкам в нескольких направлениях. Г-н Уильям Джойси любезно дал разрешение на допрос свидетелей происшествия и осмотр выработок шахты, чтобы можно было составить полный и точный отчет об этом обстоятельстве; и 30 июля г-н Ч. Беркли, г-н Дж. Б. Симпсон, г-н У. Х. Хедли и секретарь отправились на шахту, где их встретили г-н У. Джойси, один из владельцев; г-н Прингл, инспектор; и г-н Арклесс, местный инспектор. Вершина рабочего ствола шахты находится на глубине 34 саженей от пласта Шилд-Роу. Наклонная выработка ведет на север от рабочего ствола и в конечном итоге выходит на поверхность через штрек, а немного южнее находится вентиляционный ствол. Транспортный путь ведет на юг от рабочего ствола и уходит вглубь к выработанному пространству. Между выработанным пространством и рабочим стволом находятся два воздухоподающих ствола. Из того, что удалось собрать, молния прошла вниз по рабочему стволу и ударила в металлические листы, а затем разделилась на две части, одна из которых пошла на север вверх по наклонной выработке и, вероятно, вышла на поверхность через штрек, где, как предполагалось, она оставила следы своего выхода в виде отметин на насыпи неподалеку. Другая часть пошла на юг вдоль транспортного пути; но после прохождения точки, где ее заметили, ее дальнейший путь остался неизвестен. Почва пласта состоит из мягкого сланца, а кровля — из прочного песчаника, оба из которых создавали бы большое препятствие для поглощения электрического флюида; и вероятность заключалась в том, что эта часть флюида рассеялась в выработанном пространстве или нашла выход через воздухоподающий ствол.

Представленные свидетельские показания были приложены к отчету. Джозеф Киртли, помощник надсмотрщика, сообщил, что свет, отчетливый, но не очень яркий, упал и ударил в плоские листы, после чего разделился на несколько огоньков, похожих на множество зажженных спичек. Он смог видеть этот свет лишь мгновение среди вагонеток. Свет ударил в руку рабочего Уильяма Уотсона, который пожаловался на онемение; когда он пришел домой, его рука от запястья до локтя была желтого цвета. Почти в тот же момент был отчетливо слышен сильный раскат грома. Никаких повреждений ни в шахтном стволе, ни на дороге, где, как утверждалось, прошла молния, обнаружено не было. Он не мог сравнить это ни с чем иным, кроме как с коробком спичек, зажженных одновременно. Джеймс Оффорд, рабочий у забоя, сказал, что слышал треск, похожий на выстрел из небольшого пистолета, и видел свет рядом со своими ногами. Уильям Уотсон, рабочий у основания шахты, сказал, что видел, как вниз опустилась вспышка света, и слышал шум, похожий на выстрел из ружья: она ударила в плиту или плоский лист. Он видел, как свет разделился при ударе. Свет в момент удара был очень ярким, но не осветил пространство на сколько-нибудь значительное расстояние. Томас Крисп, заместитель, сказал, что видел нечто похожее на летящий огонь, и подумал, что вагонетка перерезала провод. Это было так, словно человек наступил на спички, и они вспыхнули. Огонь казался немного больше пламени свечи и, по его мнению, двигался вдоль металлических рельсов. Джон Гринер видел на рельсе мерцающий свет размером со свечу, который не был устойчивым. Казалось, он перемещался вдоль рельса, и по мере того, как он проходил мимо вагонетки, раздался шум, похожий на пистолетный выстрел, и он подумал, что это трещат спички или что-то подобное на пути. Джон Хаган, вагонетчик, сказал, что видел, как молния прошла вдоль металлических листов. Она задела его, когда проходила мимо, и вызвала странное ощущение в ногах. Она издала резкий треск в металлических листах, похожий на выстрел из ружья. Джордж Крисп, дежурный на разъезде, сказал, что находился примерно в 50 ярдах от шахтного ствола, услышал треск и увидел яркий свет и вспышку огня у большого подъемного шкива диаметром два фута, похожую на пять или шесть одновременно вспыхнувших спичек. В это время вагонетки не двигались. Мэтью Харди, рабочий у двигателя, находившийся примерно в 100 ярдах вдоль шахтного разъезда, сказал, что видел свет, похожий на искру от лампы, и раздался шум, как будто вагонетка переехала зажженную спичку. Свет, по-видимому, находился рядом с ним на движущемся канате. Далее выяснилось, что рельсы были соединены накладками; не было замечено, прошла ли молния по рельсам или по канату; это был самодействующий наклонный путь; шум, похожий на пистолетный или ружейный выстрел, был слышен, когда свет подошел к вагонетке; подобный шум был слышен, когда свет покинул вагонетку; и что металлический контакт мог быть нарушен здесь из-за отсутствия накладки. Джентльмены, проводившие расследование, имели все основания полагать, что полученная таким образом информация является ценной записью происшествия и ставит вне сомнений возможность проникновения молнии в горные выработки. В ходе обсуждения, последовавшего за чтением доклада, г-н А. Л. Стивенсон упомянул о подобном случае в Пейдж-Бэнк около 10 лет назад. Профессор Гершель сказал, что для производства взрыва электрический флюид должен вступить в контакт с высоко взрывоопасной смесью; и данный случай показал желательность установки молниеотводов на шахтах, а также необходимость исследования этого вопроса горными и инженерами-электриками. Авторам докладов были выражены сердечные благодарности. Newcastle Daily Journal. 5 октября 1880 г.

НЕСЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ от МОЛНИИ на ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ФАБРИКЕ СУОНА, ЧАДДЕРТОН, ОЛДЕМ. Отчет Дж. Доэрти, A.S.T.E.

[13 июля 1880 года во время грозы большой газовый счетчик на 400 горелок этой фабрики, хотя и находился под замком в подвале, вблизи которого не было огня, взорвался, и газ, подаваемый через 4-дюймовую магистраль, воспламенился. Это было исправлено, но 5 июля 1881 года во время другой грозы произошел точно такой же случай. По просьбе г-на Приса, члена Королевского общества, г-н Доэрти из Почтовой телеграфной службы Ее Величества выехал, осмотрел сооружения и направил следующий отчет. — Ред.]

21st July, 1881.

Было проведено очень тщательное обследование помещений фабрики Суона с целью найти объяснение недавнего повреждения газового счетчика, которое, несомненно, было вызвано молнией. Здание большое, его внутренними опорами служат многочисленные чугунные колонны, идущие от пола до подвала, а на крыше здания, как мне сказали, имеется множество железных водосточных желобов; по различным помещениям проложены большие железные газовые трубы, и во многих случаях эти газовые трубы плотно прилегают к железным оголовкам колонн, таким образом, молния могла ударить в любую часть здания, а ток мог быть безопасно передан по газовым трубам к большому газовому счетчику, где существовало несовершенное соединение (электрически несовершенное), а именно: каучуковое кольцо, помещенное между гранями железного соединения. Приходится сожалеть, что соединительные трубы не находились на месте во время моего визита, иначе я мог бы говорить с большей степенью уверенности, но у меня нет ни малейшего сомнения в том, что причиной разрыва стало изолирующее кольцо между соединениями.

Были проведены испытания, показавшие, что непрерывность текущей трубы уменьшается из-за наличия другого каучукового кольца и окисления соединительных винтов в другом стыке.

Я посоветовал директорам прядильной компании соединить выходную и входную магистральные трубы железными или медными перемычками. Я убежден, что если бы это было сделано до 5 июля, несчастного случая не произошло бы.

J. Doherty.

ЭССЕ о воздействии СИЛЬНЫХ РАЗРЯДОВ АТМОСФЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, как показано на примере штормов лета 1846 года * * * * и Замечания об Использовании и Применении МОЛНИЕОТВОДОВ. Э. Хайтон, эсквайр, гражданский инженер.

(Transactions of the Society of Arts for 1846–47. London. Sm. 4to).

(Abstracted by G. J. Symons, F.R.S.)

Основной целью автора при изучении этого предмета было открытие метода защиты телеграфной аппаратуры от повреждений и опасности. Это давно было достигнуто, но некоторые замечания в докладе кажутся достойными извлечения.

Г-н Хайтон осмотрел церковь Св. Георгия в Лестере через несколько дней после того, как она была разрушена молнией. Он говорит, что церковный сторож рассказал ему, что за три минуты до вспышки он звонил в комендантский колокол и, «находясь на колокольне, заметил своего рода свет на языке колокола, а также услышал нечто вроде шипящего звука».

[Это, по-видимому, доказывает две вещи: (1) Ошибочность старого представления о том, что звон церковных колоколов отгоняет грозы (см. также выше, стр. 37); и (2) что даже очень несовершенные проводники, такие как эта колокольня без молниеотвода, отводят много электричества посредством тихого или кистевого разряда. — Г. Дж. С.]

Г-н Хайтон обнаружил, что свинцовые отливы часто разрывались, причем свинец иногда выдавливался вверх, напоминая миниатюрный вулкан. Он приписывает это взрыву сжатого атмосферного воздуха, но очевидно, что вода, превращенная в перегретый пар, обладала бы большей силой расширения.

Автор приводит случай в Уотер-Ньютоне, Уонсфорд, Нортгемптоншир, где, хотя церковь имела башню и шпиль, а вся крыша была покрыта свинцом, молния ударила в дерево в 90 футах от шпиля, высота которого составляла менее трети высоты шпиля, но в церковь не ударила. Это автор приписывает отчасти действию листьев деревьев, а отчасти отсутствию на церкви железных или иных вертикальных водосточных труб.

«Практические правила» г-на Хайтона приводятся дословно:

1-е. Там, где здание имеет значительное количество вертикальных металлических конструкций, совершенно необходимо для его защиты от молнии, чтобы оно имело искусственный молниеотвод (если только сами материалы не образуют естественный).

2-е. Очень желательно, чтобы все металлические цепи, особенно те, что расположены в вертикальном направлении, были металлически соединены с системой молниеотводов.

3-е. Что во многих случаях одиночный изолированный молниеотвод, прикрепленный к зданию, может стать прямо вредным и опасным; так как он может вызвать разряд электрической силы облака в этой точке, которая в противном случае прошла бы мимо и направила свою энергию по другому каналу.

4-е. Что там, где используются молниеотводы, они должны быть установлены очень тщательно, и каждый путь или канал, открытый для электрического флюида, должен быть тщательно рассмотрен, и должно быть предусмотрено разделение заряда в этих частях.

5-е. Что молниеотвод или система молниеотводов, если они установлены правильно и научно, являются идеальной защитой от последствий сильных разрядов атмосферного электричества. Но если они применены неправильно, они могут стать самым опасным дополнением к зданию.

6-е. Что для безопасности общественности существенно необходимо, чтобы все общественные здания, и особенно церкви, если они естественно лишены безопасной и надежной молниезащиты, имели установленные искусственные молниеотводы для своей защиты.

Вышеприведенные правила даны как несколько общих положений. Однако трудно, и почти невозможно, установить какие-либо фиксированные и определенные правила для установки молниеотводов, применимые к каждому зданию; так как сама форма, очертания и положение здания, а также относительное положение зданий в непосредственной близости так существенно влияют на данные для формирования этих правил. Поэтому во всех случаях я считаю гораздо лучшим и более безопасным для архитектора обратиться к человеку, обладающему знаниями и опытом в этой области науки, за указаниями по правильной установке молниеотводов, чем доверять любым печатным правилам по этому предмету.

Как в случаях болезни, когда жизнь находится в опасности, лучше вызвать врача, чем применять самому средства, изложенные в медицинских трудах, так и при защите зданий от катастрофических последствий молнии лучше доверять только мнениям и указаниям тех, кто посвятил изучению этой сложной области науки свое внимание.

ГРОЗЫ.

By Professor Tait, F.R.S.

[Delivered in the City Hall, Glasgow. Nature Aug. 12th, 19th, Sept. 2nd, 9th, 1880.]

(Abstracted by W. H. Preece, Esq., C.E., F.R.S.)

Если еще несколько лет назад ни один квалифицированный физик не рискнул бы высказать мнение о природе электричества, то теперь, благодаря Клерку Максвеллу, электрические и магнитные явления рассматриваются как простые напряжения и движения эфира и поддаются математическому анализу.

Грозы сопровождаются темнотой, являющейся результатом интенсивной тени своеобразных густых облаков, заряженных электричеством, высота которых варьируется от 30 ярдов до 3 миль. Воздух никогда не бывает свободен от электричества. Снег, мокрый снег, град и «светящийся дождь» часто являются признаками сильной электризации. Атмосферный электрический заряд обычно положителен и, вероятно, является результатом испарения, но сами облака чаще бывают отрицательными.

Молния как источник света очень ярка, сравнима даже с солнцем, но ее продолжительность чрезвычайно мала, поэтому ее интенсивность примерно равна интенсивности полной луны. Движение вспышки невозможно обнаружить; поэтому, когда люди говорят, что видели вспышку, идущую вверх или вниз, они должны ошибаться. Это оптическая иллюзия. Своеобразная зигзагообразная форма, иногда разветвленная, является формой очень большого электрического искрового разряда, варьирующегося в зависимости от местной электризации и тепла.

Движение электричества обусловлено разностью потенциалов или электрическим давлением. Мощность машины измеряется максимальным потенциалом, который она может сообщить проводнику, а время, необходимое для зарядки проводника, зависит от его емкости. Ущерб, который может быть нанесен разрядом, пропорционален квадрату заряда и обратно пропорционален емкости приемника. Удвоение заряда дает четырехкратный удар.

Электричество полностью распределяется на поверхности проводников. Количество на квадратный дюйм поверхности — это плотность, и плотность варьируется в зависимости от формы проводника. На очень удлиненном теле, заканчивающемся острием, плотность становится настолько чрезвычайно высокой, что внешнее давление электричества, стремящегося вырваться, прокладывает путь через окружающий воздух. Правильные молниеотводы должны быть окружены рядом острых наконечников, чтобы один из них не был поврежден. Правильная функция молниеотвода заключается не в том, чтобы парировать опасную вспышку молнии: он должен, скорее, путем тихого, но непрерывного отвода предотвращать любое серьезное накопление электричества в облаке рядом с ним. Поэтому он должен быть тщательно соединен с землей. В Питермарицбурге, который хорошо покрыт молниеотводами, грозы часты, но они перестают давать вспышки молнии, как только достигают города, и начинают делать это, как только проходят над ним.

Сильные разрушительные эффекты, производимые молнией, в основном обусловлены внезапным испарением влаги. Нагретый воздух проводит лучше, чем холодный. Отсюда гибель стад и животных.

Внутри грозового облака опасности мало или нет совсем. Громовые стрелы (так называемые) обусловлены остекловыванием песка, через который прошел разряд. Запах, сопровождающий молнию, обусловлен озоном.

Зарницы и летние молнии обусловлены освещением облаков вспышками линейной молнии, не видимыми непосредственно наблюдателю, иногда даже под горизонтом.

Гром соответствует щелчку электрической искры, усиленному и отраженному от облаков и поверхностей. Более длинная зигзагообразная вспышка действует последовательно и прерывисто от частей, все более и более удаленных от слушателя. Отсюда грохот, хлопки, раскаты и перекаты грома. Максимальное расстояние, на котором он слышен, составляет около десяти миль, хотя выстрелы из пушек были слышны на пятьдесят миль.

Шаровая молния, несомненно, существует и, вероятно, обусловлена своего рода естественной лейденской банкой, очень сильно заряженной, которую никакой молниеотвод не может уничтожить, за исключением, возможно, плотной сети из толстых медных проводов.

Вода является главным агентом в грозах. Обильный дождь и град всегда сопровождают их. Горячий влажный воздух, конденсирующий свою влагу в облака при подъеме, охлаждающийся при расширении, но нагреваемый скрытой теплотой конденсированного пара, является главной пружиной. Конденсация водяного пара сопровождается колоссальным развитием энергии. Выпадение одной десятой дюйма дождя по всей Британии дает тепло, эквивалентное работе миллиона миллионов лошадей в течение получаса. Одно лишь соприкосновение частиц водяного пара с частицами воздуха вызывает разделение двух электричеств. Водяной пар конденсируется в облачные частицы, и агломерация облачных частиц в капли дождя колоссально увеличила бы первоначальный потенциал наэлектризованного пара.

Столб дыма и пара, выбрасываемый активным вулканом, испускает вспышки молнии. Облачные шапки на горах часто делают то же самое. Восходящие потоки воздуха означают изменение плотности, разность давлений, конденсацию тепла и все условия, необходимые для возникновения грозы, эффекты которой образуют «одно из самых изысканных великолепных зрелищ, которые природа время от времени так щедро предоставляет».

О ЗАЩИТЕ ЗДАНИЙ от МОЛНИИ.

By Captain J. P. Bucknill, R.E.

(Abstracted by W. H. Preece, C.E., F.R.S.)

В первой части своего доклада автор популярно объясняет свои собственные взгляды на электричество, причины гроз и назначение молниеотвода. Он настаивает на теории, что молнии больше всего должны опасаться те, кто живет на хорошо проводящих участках; и что непроводящие участки, такие как меловые холмы, страдают меньше всего, потому что их индуктивное влияние на заряженные облака меньше, чем в первом случае, даже если они находятся на низменности. Острия действуют как утечки, отводя молнию путем безвредной нейтрализации противоположных электричеств. Деревья леса действуют как масса острий, бесшумно разряжая грозовые облака. Потенциал грозового облака часто составляет полтора миллиона вольт. Функция молниеотвода заключается в том, чтобы «(во-первых) привлечь молнию в другое место, если это возможно, и (во-вторых) устроить так, чтобы даже если здание будет поражено, работа была отдана другим частям пути разряда».

Он отстаивает странные взгляды относительно пространства, защищаемого молниеотводом, которые, если бы они были верны, свидетельствовали бы о том, что молниеотводы вообще не обеспечивают безопасности, ибо, согласно ему, правило безопасной зоны может быть нарушено на практике всевозможными случайными обстоятельствами. Однако он не уловил смысла этого правила. Он выступает за использование железа как лучшего металла, указывая вес 2 фунта на фут. Он считает, что проволочные канаты легче применять, чем стержни, ленты или трубки, и предпочитает канат диаметром 1,2 дюйма из шести прядей по семь проволок № 11 по британскому стандарту, каждая вокруг пенькового сердечника — стоимостью около 5 пенсов за фут. Молниеотводы должны быть специфицированы в электрических единицах, а именно: 0,3 ома на 1000 ярдов, и быть непрерывными. Каждое неизбежное соединение должно быть спаяно. На практике он обнаружил много плохих соединений, особенно в медных молниеотводах. В Типнере одно давало 10 000 ом, а одно на острове Уайт — 700 ом. Каждое соединение было на вид вполне прочным. Он считает, что высокие молниеотводы не требуют дополнительной проводимости на единицу длины и что высокие молниеотводы требуются только в исключительных ситуациях.

Несколько острий предпочтительнее одного, потому что благодаря этому увеличивается «собирающая способность», и шанс попадания молнии в другие предметы в непосредственной близости от молниеотвода пропорционально уменьшается; верхняя часть стержня с меньшей вероятностью расплавится при ударе, так как разряд распределяется между различными остриями; а также потому, что этим облегчается кистевой разряд. Он с большим акцентом останавливается на важности заземления, которое он рассматривает как соединение, и выступает за большую площадь поверхности, чем это принято в настоящее время. Он иллюстрирует отличное глубокое заземление, образованное оцинкованной чугунной трубой длиной 10 футов и диаметром 1 фут, погруженной в колодец ниже уровня воды в самое сухое время года. Он настаивает на том, что требуются как глубокие, так и поверхностные заземлители.