Аналитически и численно исследуются соотношения для горизонтальной кольцевой пассивной антенны, применяемой в качестве коллектора для длительных обсерваторных наблюдений плотности атмосферного электрического тока. В электростатическом приближении определены пространственные распределения потенциала и электрического поля в зависимости от геометрических характеристик антенны, находящейся в однородном атмосферном электрическом поле, и рассчитаны параметры движения атмосферных ионов в её окрестности. Двумя различными способами определена эффективная собирающая площадь антенны. Установлена зависимость времени осаждения атмосферных ионов с заданной подвижностью на коллектор в зависимости от прицельного параметра и определяемой этим параметром начальной высоты. Результаты прямых измерений плотности атмосферного электрического тока коллектором сравниваются с результатами синхронных наблюдений напряжённости атмосферного электрического поля и электрической проводимости в приземном слое.

На английском языке
Measurement of the atmospheric electric-current density by a horizontal ring passive antenna in the surface layer: electrostatic approximation
Anisimov S.V.
Galichenko S.V.
Prokhorchuk A.A.
Aphinogenov K.V.

The relationships for the horizontal ring passive antenna, which is used as a collector for the long-term observatory observations of the atmospheric electric-current density, are studied analytically and numerically. The spatial distributions of the potential and electric field are determined in the electrostatic approximation as functions of the geometric characteristics of the antenna, which is located in a homogeneous atmospheric electric field, are determined in the electrostatic approximation and the parameters of the atmospheric-ion motion in its neighborhood are calculated. The effective collecting area of the antenna is determined by two different methods. The time of deposition of the atmospheric ions with a given mobility on the collector as a function of the aiming parameter and the initial height, which is determined by this parameter, is established. The results of direct measurements of the atmospheric electric-current density by a collector are compared with the results of synchronic observations of the atmospheric electric-field intensity and electrical conductivity in the surface layer.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2022_65_10_801