Що це за явище?

На малюнку зображено відтворення відомого здавна природного явища в лабораторних умовах.

Як називається це явище? Чому воно відбувається? Як застосовується і які має негативні прояви?

З давніх-давен моряк помічали, що перед грозою на кінцях щогл з'являються вогні. Назву свою вони отримали на честь святого Ельма (відомого також як святий Еразм), який вважався покровителем моряків.

Аналогічне явище спостерігаєтся перед грозою в горах. Спостерігалося світіння повітря біля альпенштоків, на чагарниках, а в деяких випадках навіть на волоссі та шерсті тварин.

З точки зору фізики вогні святого Ельма є різновидом коронного розряду, який у свою чергу є різновидом тліючого розряду.

Ключевими умовами явища є велика напруженість електричного поля (перед грозою) та загостреність предметів. Загостреність потрібна для досягнення великої неоднорідності електричного поля.

Якщо на загостреному предметі накопичується негативний заряд (наприклад,  хмара над щоглою заряджена позитивно), то іони притягуються до цього предмета та при ударі вибивають з нього електрони. Електрони відштовхуються від негативно зарядженого предмета, прискорюються і здатні іонізувати нейтральні молекули газу, виникає електронна лавіна. В частині молекул електрони переходят на вищий енергетичний рівень, повернення у попередній стан супроводжується  випроміненням світла. Велика неоднорідність електричного поля тут потрібна для забезпечення кращіх умов для розгону іонів та електронів.

Якщо на загостреному предметі накопичується позитивний заряд...

Негативні прояви та застосування можна вказати для коронного розряду. Якщо коронний розряд виникає на лініях електропередач високої напруги, то будуть спостерігатися зайві втрати електроенергії. Застосовується коронний розряд в процесах електричної сепарації, для створення електричних фільтрів, для реєстрації іонізуючого випромінення у лічильнику Гейгера.