Большая Советская Энциклопедия (ЭЛ)

  Лит.:Корлисс У. Р., Ракетные двигатели для космических полетов, пер. с англ., М., 1962; Штулингер Э., Ионные двигатели для космических полетов, пер. с англ.. М., 1966; Гильзин К. А., Электрические межпланетные корабли, 2 изд., М., 1970; Гуров А. Ф., Севрук Д. Д., Сурнов Д. Н., Конструкция и расчет на прочность космических электроракетных двигателей, М., 1970; Фаворский О. Н., Фишгойт В, В., Янтовский Е. И., Основы теории космических электрореактивных двигательных установок, М., 1970; Гришин С. Д., Лесков Л. В., Козлов Н. П., Электрические ракетные двигатели, М., 1975.

  Ю. М. Трушин.

Рис. 3. Схема электростатического (ионного) двигателя: 1 - подвод рабочего тела; 2 - ионизатор; 3 - пучок ионов; 4 - фокусирующий электрод; 5 - ускоряющий электрод; 6 - замедляющий электрод; 7 - нейтрализатор; 8 - основной источник энергии; 9 - вспомогательный источник энергии.

Рис. 1. Схема электротермического двигателя с поверхностным нагревателем: 1 - подвод рабочего тела; 2 - камера нагрева и сопло (вольфрам); 3 - нагревающий элемент (вольфрамовая проволока): 4 - опора нагревающего элемента. Рис. 2. Схема электротермического двигателя с нагревом при помощи дугового разряда: 1 - подвод рабочего тела; 2 - катод (вольфрам); 3 - анод (вольфрам); 4 - сопло (вольфрам); 5 - резьбовая втулка.

Электрический сом

Электри'ческий сом(Malapterurus electricus), рыба подотряда сомовидных. Длина тела 20-65 см,иногда до 1 м.Спинного плавника нет, есть жировой; брюшные плавники на середине тела, грудные не имеют колючек. 3 пары усиков. Глаза маленькие, светятся в темноте. Жаберная щель очень узкая, нёбные зубы отсутствуют. Есть .Э. с. малоподвижен, всеяден. Условия размножения плохо изучены. Обитает в Ниле и некоторых других реках тропической Африки. Разводится в аквариумах. Мясо Э. с. употребляют в пищу.

  Лит.:Жизнь животных, т. 4, ч. 1, М., 1971.

Рис. к ст. Электрический сом.

Электрический стул

Электри'ческий стул,специально оборудованное кресло для приведения в исполнение приговора о смертной казни путём использования электрического тока высокого напряжения. Применяется в 24 штатах США, а также на Филиппинах. В США казнь на Э. с. введена в 1889 как якобы «наиболее человечный и лёгкий способ казни». Впервые применена 6 августа 1890 в Обернской тюрьме штата Нью-Йорк. Утверждения о безболезненности и мгновенности наступления смерти, а тем самым и «гуманности» этого вида казни не соответствуют действительности.

Электрический ток

Электри'ческий ток,упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопических тел. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц; если ток создаётся отрицательно заряженными частицами (например, электронами), то направление тока считают противоположным направлению движения частиц.

  Различают Э. т. проводимости, связанный с движением заряженных частиц относительно той или иной среды (т. е. внутри макроскопических тел), и -движение макроскопических заряженных тел как целого (например, заряженных капель дождя).

  О наличии Э. т. в проводниках можно судить по тем действиям, которые он производит: нагреванию проводников, изменению их химического состава, созданию магнитного поля. Магнитное действие тока проявляется у всех без исключения проводников; в не происходит выделения теплоты, а химическое действие тока наблюдается преимущественно в .Магнитное поле порождается не только током проводимости или конвекционным током, но и переменным электрическим полем в диэлектриках и вакууме. Величину, пропорциональную скорости изменения электрического поля во времени, Дж. К. назвал .Ток смещения входит в на равных правах с током, обусловленным движением зарядов. Поэтому полный Э. т., равный сумме тока проводимости и тока смещения, может быть определён как величина, от которой зависит интенсивность магнитного поля.

  Количественно Э. т. характеризуется скалярной величиной - 1и векторной величиной - j.При равномерном распределении плотности тока по сечению проводника сила тока

где q _o-заряд частицы, n -концентрация частиц (число частиц в единице объёма),  -средняя скорость направленного движения частиц, S- площадь поперечного сечения проводника.

  Для возникновения и существования Э. т. необходимо наличие свободных заряженных частиц (т. е. положительно или отрицательно заряженных частиц, не связанных в единую электрически нейтральную систему) и силы, создающей и поддерживающей их упорядоченное движение. Обычно силой, вызывающей такое движение, является сила со стороны электрического поля внутри проводника, которое определяется на концах проводника. Если напряжение не меняется во времени, то в проводнике устанавливается ,если меняется, - .

 Важнейшей характеристикой проводника является зависимость силы тока от напряжения - .Она имеет простейший вид для металлических проводников и электролитов: сила тока прямо пропорциональна напряжению ( ) .

 В зависимости от способности веществ проводить Э. т.они делятся на , и .В проводниках имеется очень много свободных заряженных частиц, а в диэлектриках - очень мало. Поэтому сила тока в диэлектриках крайне мала даже при больших напряжениях, и они служат хорошими .Промежуточную группу составляют полупроводники.

  В металлах свободными заряженными частицами - носителями тока являются электроны проводимости, концентрация которых практически не зависит от температуры и составляет 10 ²²-10 ²³ см ^-3 .Их совокупность можно рассматривать как «электронный газ». Электронный газ в металлах находится в состоянии вырождения (см. ) ,т. е. в нём отчётливо проявляются квантовые свойства. Квантовая теория металлов (см. ) объясняет зависимость электрического сопротивления металлов от температуры (линейное увеличение с ростом температуры) и прямую пропорциональность между силой тока и напряжением (см. ).

  В электролитах Э. т. обусловлен направленным движением положительных и отрицательных ионов. Ионы образуются в электролитах в результате .С ростом температуры число молекул растворённого вещества, распадающихся на ионы, увеличивается и сопротивление электролитов падает. При прохождении тока через электролит ионы подходят к электродам и нейтрализуются. Масса выделившегося на электродах вещества определяется законами электролиза Фарадея.

  Газы из нейтральных молекул являются диэлектриками. Э. т. проводят лишь ионизованные газы - .Носителями тока в плазме служат положительные и отрицательные ионы (как в электролитах) и свободные электроны (как в металлах). Ионы и свободные электроны образуются в газе в результате сильного нагревания или внешних воздействий ( , ,при соударениях быстрых электронов с нейтральными атомами или молекулами и т. д.; см. ) .

  Э.т. в электровакуумных приборах (электронных лампах, электроннолучевых трубках и т. д.) создаётся потоками электронов, испускаемых нагретым электродом - катодом (см. ) .Электроны ускоряются электрическим полем и достигают другого электрода - анода.

  В полупроводниках носителями тока являются электроны и .

  Лит.:Тамм И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 3, 6; Калашников С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики), гл. 6, 14-16, 18.

  Г. Я. Мякишев.

Электрический угорь

Электри'ческий у'горь(Electrophorus electricus), рыба семейства Electrophoridae отряда карпообразных. Обитает в пресных водах Центральной и Южной Америки.

  Тело голое, длиной до 3 м.Весит до 40 кг.Вдоль боков расположены .Спинных и брюшных плавников нет. Анальное отверстие на горле; анальный плавник служит органом движения. Питается Э. у. мелкой рыбой. Размножение не изучено. Мясо Э. у. употребляют в пищу.

  Лит.:Жизнь животных, т. 4, ч. 1, М., 1971.

Рис. к ст. Электрический угорь.

Электрический фильтр (в газоочистке)

Электри'ческий фильтр,электрофильтр (в газоочистке), аппарат для удаления из промышленных газов взвешенных жидких или твёрдых частиц путём ионизации этих частиц при прохождении газа через область и последующего осаждения на электродах. Э. ф. в большинстве случаев состоит из двух частей: собственно Э. ф. - осадительной камеры с коронирующими и осадительными электродами - и источника напряжения. В Э. ф. зоны ионизации и осаждения могут быть совмещены или отделены одна от другой. Работают Э. ф. только на постоянном электрическом токе высокого напряжения (40-70 кв) ;коронирующие электроды всегда подключены к отрицательному полюсу источника тока. По состоянию газовой среды Э. ф. делятся на мокрые (газы насыщены влагой до точки росы) и сухие. По способу удаления частиц Э. ф. подразделяются на периодические и непрерывные. Работают Э. ф. как при атмосферном давлении, так и при давлении выше и ниже атмосферного; температура газов может достигать 500°С и более; степень очистки газов - до 99,9%. Э. ф. широко применяются для тонкой очистки дымовых газов тепловых электростанций, в чёрной и цветной металлургии и т.д.

Электрический фильтр (электрич. устройство)

Электри'ческий фильтр,электрическое устройство, в котором из поданных на его вход электрических колебаний выделяются (пропускаются на выход) составляющие, расположенные в заданной области частот, и не пропускаются все остальные составляющие. Э. ф. используются в системах ,радиоустройствах, устройствах автоматики, телемеханики, радиоизмерительной техники и т. д. - везде, где передаются электрические сигналы при наличии других (мешающих) сигналов и шумов, отличающихся от первых по частотному составу; они применяются также в для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Область частот, в которой лежат составляющие, пропускаемые (задерживаемые) Э. ф., называют полосой пропускания (полосой задерживания). Фильтрующие свойства Э. ф. количественно определяются относительной величиной вносимого им затухания в составляющие спектра электрических колебаний: чем больше различие затуханий в полосе задерживания и полосе пропускания, тем сильнее выражены его фильтрующие свойства. По виду кривой зависимости затухания от частоты (по взаимному расположению полос пропускания и задерживания) различают Э. ф.: нижних частот (ФНЧ), пропускающие колебания с частотами не выше некоторой граничной f _ви задерживающие колебания с частотами выше f _в ,верхних частот (ФВЧ), в которых, наоборот, пропускаются колебания с частотами выше некоторой f _н и подавляются колебания ниже этой границы; полосно-пропускающие (ППФ), или полосовые, выделяющие колебания только в конечном интервале частот от f _вдо f _н ,полосно-задерживающие (ПЗФ), иначе режекторные фильтры, обратные ППФ по своим частотным характеристикам.

  Конструкция Э. ф., технология их изготовления, а также принцип действия определяются прежде всего рабочим диапазоном частот и требуемым видом частотной характеристики. В диапазоне от единиц кгцдо десятков Мгц(в отдельных случаях - до единиц Ггц) получили распространение LC-фильтры ( рис. 1 , а, б, г) ,содержащие дискретные элементы - катушки индуктивности и электрические конденсаторы; в диапазоне от долей гцдо сотен кгцнаиболее часто используют пассивные или активные RC-фильтры ( рис. 1 , б), выполненные на основе резисторов и конденсаторов (активный, кроме того, содержит ) .Действие LC-и RC-фильтров основано на использовании зависимости (ёмкостного и индуктивного) от частоты переменного тока. Для фильтрации сигналов, частота которых составляет доли гц,служат электротепловые фильтры (ЭТФ), конструктивно представляющие собой стержень с источником тепла и термоэлектрическим преобразователем; введение в ЭТФ усилителей с позволяет реализовать электротепловые ФВЧ и ППФ. Известны также электромеханические фильтры, выполненные на основе дисковых, цилиндрических, пластинчатых, гантельных и камертонных . В таких Э ф используется явление механического резонанса; применяются в диапазоне от нескольких кгцдо 1 Мгц. Высокими фильтрующими свойствами обладают пьезоэлектрические ППФ и ПЗФ, материалом для изготовления которых служит или (см. также ). Таковы, например, пьезокварцевые фильтры на дискретных элементах - кварцевых резонаторах в сочетании с катушками индуктивности и конденсаторами; монолитные многорезонаторные пьезокварцевые фильтры. Связь между резонаторами в последних осуществляется посредством акустических волн - объёмных (для фильтров, применяемых в диапазоне частот от нескольких Мгцдо десятков Мгц) либо поверхностных (в диапазоне от нескольких Мгцдо 1-2 Ггц) .Особую группу Э. ф. составляют цифровые фильтры ( рис. 2 ), часто выполняемые на интегральных схемах.В сверхвысоких частот техникеЭ. ф. реализуют на основе отрезков линий передачи ( коаксиальных кабелей, ,металлических и др.), являющихся по существу распределёнными .В диапазоне 100 Мгц -10 Ггцприменяют гребенчатые, шпилечные, встречно-стержневые, ступенчатые и др. Э. ф. из полосковых резонаторов ( рис. 3 ). В диапазоне от нескольких Ггцдо нескольких десятков Ггцраспространены волноводные Э. ф., представляющие собой волноводную секцию с повышенной критической частотой (волноводный ФВЧ), либо секцию, содержащую резонансные диафрагмы или (волноводный ППФ).

  Лит.:Белецкий А. Ф., Теоретические основы электропроводной связи, ч. 3, М., 1959; его же. Основы теории линейных электрических цепей, М., 1967; Знаменский А. Е., Теплюк И. Н., Активные RC-фильтры, М., 1970; Алексеев Л. В., Знаменский А. Е., Лоткова Е. Д., Электрические фильтры метрового и дециметрового диапазонов, М., 1976,

  А. Е. Знаменский.

Рис. 3. Электрические фильтры - гребенчатый (а) и шпилечный (б): ШР - штепсельный разъём; Р - резонаторы; ПК - подстроечные конденсаторы; К - корпус (со снятой крышкой).

Рис. 2. Структурная схема и временные диаграммы цифрового фильтра: УД - устройство дискретизации, преобразующее аналоговый сигнал x(t)в последовательность импульсов (решётчатую функцию) x*(t); АЦП - аналогово-цифровой преобразователь, с помощью которого мгновенные значения аналогового сигнала заменяются ближайшими дискретными уровнями Х(n Ч Т), где n = 0, 1, 2..., T- период следования импульсов; ВУ - вычислительное устройство, преобразующее последовательность чисел (уровней) Х(nТ)в выходную функцию Y(nТ); ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь, в котором Y(nT)преобразуется в выходной аналоговый сигнал y(t).

Рис. 1. Принципиальные схемы некоторых электрических фильтров на катушках индуктивности, конденсаторах и резисторах - нижних частот (а), верхних частот (б), полосно-пропускающего (в), полосно-задерживающего (г) и их частотные характеристики (соответственно д, е, ж, з): L1, L2,..., Ln - катушки индуктивности; C1, С2 ,...,Сп - конденсаторы; R1, R2, Rn - резисторы; f - частота; fн, fв - граничные частоты.

Электрических сигналов усилитель

Электрических сигналов усили'тель,устройство, предназначенное для повышения мощности электрических .Поскольку усиливаемые электрические сигналы представляют собой изменения (колебания) напряжения или тока во времени, то Э. с. у. по существу является .Э. с. у. подразделяются на усилители низкой или высокой частоты, , и т. д. К Э. с. у. относятся также измерительные усилители (ИУ), которые входят в состав различной измерительной аппаратуры - электронных , , ,приборов, выполненных на основе , идр. ИУ позволяют повысить чувствительность и точность при измерениях электрических и неэлектрических величин. Основное требование, предъявляемое к ИУ, - постоянство коэффициента усиления, достигаемое посредством глубокой отрицательной .Кроме того, в ряде приборов (например, вольтметрах, осциллографах) ИУ должен обеспечивать их нормальную работу в широком диапазоне частот, иногда от 0 до нескольких Ггц.

  Лит.см. при ст. .

  Г. В. Войшвилло.

Электрическое взрывание

Электри'ческое взрыва'ние,осуществляется посредством ,включенных в электровзрывную сеть. Предложено в России П. Л. Шиллингом (1812) для взрывания пороховых зарядов при помощи разработанных им угольных запалов, которые в 1839 были заменены электровоспламенителями с металлическим мостиком накаливания. В 1840 для Э. в. были созданы гальванические батареи, в 1843 - первая взрывная машинка (магнитоэлектрическая).

  При Э. в. электродетонаторы соединяются между собой и с источником тока посредством проводов. В зависимости от условий взрывных работ применяют схемы последовательного, параллельного или смешанного соединения.

  Э. в. широко применяется в горном деле, строительстве и военно-инженерных работах. Современные средства и приборы для Э. в. обеспечивают безопасность Э. в. в условиях блуждающих токов, статического электричества, вблизи электролиний высокого напряжения, радиопередатчиков и радаров. Конденсаторные позволяют инициировать электровзрывные сети с числом электродетонаторов до 1500.

  Лит.:Лурье А. И., Электрическое взрывание зарядов, 2 изд., М., 1963.

Электрическое напряжение

Электри'ческое напряже'ние( U) между двумя точками электрической цепи или электрического поля, равно работе электрического поля по перемещению единичного положит, заряда из одной точки в другую. В потенциальном электрическом поле эта работа не зависит от пути, по которому перемещается заряд; в этом случае Э. н. между двумя точками совпадает с между ними.

  Если поле непотенциально, то напряжение зависит от того пути, по которому перемещается заряд между точками. Непотенциальные силы, называются сторонними, действуют внутри любого источника (генератора, аккумулятора, гальванического элемента и др.). Под напряжением на зажимах источника тока всегда понимают работу электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль пути, лежащего вне источника; в этом случае Э. н. равно разности потенциалов на зажимах источника и определяется Ома законом: U= IR-E,где I- сила тока, R -внутреннее сопротивление источника, а E- его электродвижущая сила (эдс). При разомкнутой цепи ( I =0) напряжение по модулю равно эдс источника. Поэтому эдс источника часто определяют как Э. н. на его зажимах при разомкнутой цепи.

  В случае Э .н. обычно характеризуется действующим (эффективным) значением, которое представляет собой среднеквадратичное за период значение напряжения. Напряжение на зажимах источника переменного тока или катушки индуктивности измеряется работой электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль пути, лежащего вне источника или катушки. Вихревое (непотенциальное) электрическое поле на этом пути практически отсутствует, и напряжение равно разности потенциалов. Э. н. обычно измеряют .Единица Э. н. в Международной системе единиц - .

  Лит.:Тамм И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 3 и 6; Калашников С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики), гл. 3, 7, 21.

  Г. Я. Мякишев.

Электрическое отопление

Электри'ческое отопле'ние,вид ,при котором обогрев помещений и поддержание в них заданной температуры обеспечиваются электрическими отопительными приборами, преобразующими электрическую энергию в тепловую. Наиболее распространены отопительные приборы, нагревательным элементом которых служит проводник с большим электрическим сопротивлением: открытый, непосредственно соприкасающийся с нагреваемым воздухом (например, в электрокаминах и рефлекторах), или закрытый, помещенный внутри электронагревателя обычно трубчатого типа и передающий тепло на поверхность отопительного прибора (радиатора) через циркулирующий в нём теплоноситель (например, жидкое масло). Приборы с закрытым нагревательным элементом исключают возможность ожогов и пригорания пыли.

  В современном строительстве находят применение отопительные приборы, в которых электрический ток нагревает теплоаккумулирующий материал; последний, в свою очередь, отдаёт тепло отапливаемому помещению. Такие приборы обычно потребляют электроэнергию в те часы суток, когда уменьшается её расход на другие нужды. В качестве теплоаккумуляционных отопительных приборов используют также строительные конструкции (например, железобетонные панели перекрытий), прокладывая в них электронагревательные кабели. В некоторых случаях для Э. о. применяют изделия из токопроводящей резины, токопроводящие обои и т. п.

  Существенное преимущество Э. о. перед другими видами отопления - простота и надёжность автоматического регулирования температуры, что позволяет более экономно расходовать электроэнергию. Однако стоимость электроэнергии ещё достаточно высока, поэтому Э. о. в СССР широкого распространения не получило.

  Лит.:Отопление и вентиляция, 3 изд., ч. 1, М., 1975; Ливчак И. Ф., Квартирное отопление, М., 1977.

  И. Ф. Ливчак.

Электрическое поле

Электри'ческое по'ле,частная форма проявления (наряду с магнитным полем) ,определяющая действие на электрический заряд силы, не зависящей от скорости его движения. Представление об Э. п. было введено в науку М. в 30-х гг. 19 в. Согласно Фарадею, каждый покоящийся заряд создаёт в окружающем пространстве Э. п. Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот; так осуществляется взаимодействие зарядов (концепция близкодействия). Основная количественная характеристика Э. п. - Е,которая определяется как отношение силы F,действующей на заряд, к величине заряда q, Е = F/q. Э.п. в среде наряду с напряжённостью характеризуется вектором электрической индукции (см. электрическая и магнитная). Распределение Э. п. в пространстве наглядно изображается с помощью напряжённости Э. п. Силовые линии потенциального Э. п., порождаемого электрическими зарядами, начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных. Силовые линии вихревого Э. п., порождаемого переменным магнитным полем, замкнуты.

  Напряжённость Э. п. удовлетворяет принципу суперпозиции, согласно которому в данной точке пространства напряжённость поля Е,создаваемого несколькими зарядами, равна сумме напряжённостей полей ( E ₁ , E ₂ , E ₂ ,...) отдельных зарядов: Е = E ₁+ E ₂+ E ₃+... Суперпозиция полей вытекает из линейности .

  Лит.:Тамм И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 1, 6; Калашников С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики), гл. 2, 13.

  Г. Я. Мякишев.

Электрическое поле атмосферы

Электри'ческое по'ле атмосфе'ры,стационарное электрическое поле, создаваемое в атмосфере, собственным зарядом Земли и зарядами, индуцированными в атмосфере. Характеристики Э. п. а. - напряжённость поля и его потенциал - зависят также от распределения ,а следовательно, от метеорологических факторов: туманов, облаков, осадков, метелей, запыления и ионизации атмосферы, вулканических извержений и т. д. Поэтому Э. п. а. в разных точках атмосферы различно и испытывает значительные изменения во времени. Вблизи земной поверхности напряжённость Э. п. а. зависит от формы рельефа - она усиливается около выступающих элементов ландшафта, строений, высотных мачт и ослабевает во впадинах рельефа, на улицах городов и т. д. См. .

  Лит.:Имянитов И, М., Чубарина Е. В., Электричество свободной атмосферы, Л., 1965; Имянитов И. М., Чубарина Е. В., Шварц Я. М., Электричество облаков, Л., 1971; Чалмерс Дж. А., Атмосферное электричество, пер. с англ., Л., 1974.

  И. М. Имянитов.

Электрическое поле Земли

Электри'ческое по'ле Земли',естественное электрическое поле Земли как планеты, которое наблюдается в твёрдом теле Земли, в морях, в атмосфере и магнитосфере. Э. п. 3. обусловлено сложным комплексом геофизических явлений. Распределение потенциала поля несёт в себе определённую информацию о строении Земли, о процессах, протекающих в нижних слоях атмосферы, в ионосфере, магнитосфере, а также в ближнем межпланетном пространстве и на Солнце.

  Методика измерения Э. п. 3. определяется той средой, в которой наблюдается поле. Наиболее универсальный способ - определение разности потенциалов при помощи разнесённых в пространстве электродов. Этот способ применяется при регистрации земных токов (см. ) ,при измерении с летательных аппаратов электрического поля атмосферы, а с космических аппаратов - магнитосферы и космического пространства (при этом расстояние между электродами должно превышать в космической плазме, т. е. составлять сотни метров).

  Существование электрического поля в атмосфере Земли связано в основном с процессами ионизации воздуха и пространственным разделением возникающих при ионизации положительных и отрицательных электрических зарядов. Ионизация воздуха происходит под действием космических лучей ультрафиолетового излучения Солнца; излучения радиоактивных веществ, имеющихся на поверхности Земли и в воздухе; электрических разрядов в атмосфере и т. д. Многие атмосферные процессы: конвекция образование облаков, осадки и другие - приводят к частичному разделению разноимённых зарядов и возникновению атмосферных электрических полей (см. ) .Относительно атмосферы поверхность Земли заряжена отрицательно.

  Существование электрического поля атмосферы приводит к возникновению токов, разряжающих электрический «конденсатор» атмосфера - Земля. В обмене зарядами между поверхностью Земли и атмосферой значительную роль играют осадки. В среднем осадки приносят положительных зарядов в 1,1-1,4 раза больше, чем отрицательных. Утечка зарядов из атмосферы восполняется также за счёт токов, связанных с молниями и отеканием зарядов с остроконечных предметов (острий). Баланс электрических зарядов, приносимых на земную поверхность площадью 1 км ²за год, можно характеризовать следующими данными:

  Ток проводимости          + 60 к/(км ²·год)

  Токи осадков                  + 20       »         

  Разряды молний           – 20       »        

  Токи с остриёв              – 100     »        

  __________________________

  Всего        – 40 к/(км ²·год)

  На значительной части земной поверхности - над океанами - токи с остриёв исключаются, и здесь будет положительный баланс. Существование статического отрицательного заряда на поверхности Земли (около 5,7Ч10 ⁵ к) говорит о том, что эти токи в среднем сбалансированы.

 Электрические поля в ионосфере обусловлены процессами, протекающими как в верхних слоях атмосферы, так и в магнитосфере. Приливные движения воздушный масс, ветры, турбулентность - всё это является источником генерации электрического поля в ионосфере благодаря эффекту гидромагнитного динамо (см. ) Примером может служить солнечно-суточная электрическая токовая система, которая вызывает на поверхности Земли суточные вариации магнитного поля. Величина напряжённости электрического поля в ионосфере зависит от местоположения точки наблюдения, времени суток, общего состояния магнитосферы и ионосферы, от активности Солнца. Она колеблется от нескольких единиц до десятков мв/ м,а в высокоширотной ионосфере достигает ста и более мв/м.При этом сила тока доходит до сотен тысяч ампер. Из-за высокой электропроводности плазмы ионосферы и магнитосферы вдоль силовых линий магнитного поля Земли электрического поля ионосферы переносятся в магнитосферу, а магнитосферные поля в ионосферу.