Fulgere este rezultatul de încărcare nori furtună. De obicei, partea superioară a norului este încărcată pozitiv, iar partea inferioară este negativă. De ce, oamenii de știință până la sfârșit nu au înțeles. Credeți sau nu, există încă o mulțime de întrebări pentru a fi răspuns în fizica atmosferei. Între timp, din motive de simplitate a discuțiilor, să simplificăm oarecum situația imaginând un nor încărcat negativ pe partea care este mai aproape de sol. Din cauza inducției, pământul cel mai apropiat de nor este încărcat pozitiv și un câmp electric apare între el și nor.
Dintr-un punct de vedere fizic fulger destul de complex, dar, în esență, bliț său (o defalcare electrică) are loc atunci când potențialul electric între nor și sol ajunge la zeci de milioane de volți. Cu toate că de multe ori ne gândim la greva fulger ca „tragere“ cu norii la pământ, de fapt, mișcarea este cu norul de pe sol și de la sol la nor. Rezistența curentului electric în timpul intensitatea medie fulger este de aproximativ 50000 amperi (deși poate fi la fel de mare ca și câteva sute de mii amperi), iar grosimea maxima ajunge la aproximativ un trilion (1012) wați, dar durează doar câteva zeci de microsecunde. Cu toate acestea, energia totală eliberată în momentul unei lovituri de trăsnet, este rareori mai mult de câteva sute de milioane de jouli, echivalent cu energia consumată în trecut bec luna stovattnoy. Deci, ideea de a colecta energia fulgerului este complet nepractică și inoportună.
Cei mai mulți dintre noi știu că pentru a determina cât de departe fulger poate fi un timp care se scurge între momentul în care putem vedea și auzi descărcarea tunete. Motivul pentru aceasta ne permite, de asemenea, să avem o idee despre forțele puternice implicate în acest proces. Și ea, de altfel, nu are nimic de-a face cu explicația dată mi-a auzit de la elevul său: fulger creează un fel de zonă de presiune scăzută, care direcționează aerul și se ciocnește acolo cu aerul venind din partea cealaltă, rezultând în tunete. De fapt, totul se întâmplă exact exact opusul. Energia de descărcare de gestiune încălzește aerul la aproximativ 20.000 ° C, adică la o temperatură mai mare de trei ori mai mare decât temperatura de suprafață a soarelui. Apoi, acest aer supraîncălzit creează un val puternic de presiune, se ciocnește cu aerul rece din jurul lui, generând unde sonore care se răspândesc în aer. Pe măsură ce undele sonore din aer sunt deplasate la o viteză de aproximativ un kilometru și jumătate în cinci secunde, numărând secundele, puteți destul de seama cu ușurință cât de departe de tine a fost lovit de fulger.
Faptul că fulgerul intensifică atât de intens aerul, explică un alt fenomen pe care l-ați întâlnit în timpul unei furtuni. Ați observat vreodată cum mirosul proaspăt, deosebit, este în aer după furtună, ca o furtună care l-a curățat? Desigur, într-un oraș mare este dificil de simțit, pentru că acolo aerul este aproape întotdeauna impregnat cu gaze de eșapament de la mașini. Dar chiar dacă ați fost destul de norocoși să auziți această aromă minunată, s-ar putea să nu știți că este mirosul de ozon, o moleculă de oxigen formată din trei atomi de oxigen. După cum știți, moleculele normale de oxigen - fără miros - constau din doi atomi de oxigen și le scriem ca O2. Dar căldura uimitoare din trăsnetul sparge aceste molecule - nu toate, dar suficientă pentru a avea un efect precis. Atomii individuali de oxigen rezultat sunt ei înșiși instabili, astfel încât se atașează la moleculele normale de O2, creând o substanță cu ozon de O3.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că ozonul miroase frumos numai în cantități mici; în concentrații ridicate, mirosul nu este atât de atractiv. Se poate simți, de exemplu, sub fire de înaltă tensiune. Dacă auziți sunetul bâzâit provenit de la fire, înseamnă de obicei că există o scânteie numită descărcare corona, care are ca rezultat crearea de molecule de ozon. Când nu există vânt puternic, de obicei, puteți simți un miros destul de neplăcut.
"Fulgerul lovește o aeronavă în medie mai mult de o dată pe an, dar datorită efectului cutanat, ei se confruntă în siguranță cu aceste lovituri"
Și acum să ne întoarcem la ideea că un om din consecințele unei lovituri de fulger își poate salva adidații pe tălpi de cauciuc. aer cald Lightning 50-100 de mii Amperi capabil la o temperatură mai mare de trei ori mai mare decât temperatura suprafeței solare, aproape sigur te arde în jos, face convulsie de cel mai puternic șoc electric sau pur și simplu sufla toată apa imediat transformându-se în corpul tău în abur foarte fierbinte. Absolut indiferent de ce purtați. Acesta este ceea ce se întâmplă cu pomul, în care fulgerul a lovit - sucul din el explodează și rupe întregul coajă de pe el. O sută de milioane de jouli de energie - echivalentul a aproape 30 de kilograme de dinamită - nu este o lingură de stafide pentru tine.
"O sută de milioane de jouli de energie - echivalentul a aproape 30 de kilograme de dinamită - nu este o lingură de stafide pentru tine"
Franklin a inventat un lucru similar, dar descendența lui a fost fundamentată; astăzi este cunoscut ca un fulger. Dispozitivul este perfect împământat de lovituri de trăsnet, dar nu din cauza intenției lui Franklin. El credea că fulgerul ar produce o descărcare continuă între norul încărcat și clădire, menținând astfel diferența de potențial la un nivel scăzut și, prin urmare, reducând riscul unei lovituri de trăsnet. Omul de știință era atât de încrezător în dreptate încât îi sfătuia pe regele George al II-lea să instaleze fulgere pe acoperișul palatului regal și în depozitele cu muniție. Oponenții lui Franklin au susținut că fulgerele ar atrage doar fulgere și că efectul de descărcare de gestiune, reducând diferența de potențiale electrice dintre clădire și tunete, ar fi destul de nesemnificativ. Dar regele, așa cum se întâmplă, a avut încredere în Franklin și a instalat fulgere.
La scurt timp după aceea, fulgerul a lovit direct într-unul dintre depozitele de muniție, dar pagubele au fost minime. Asta este, tija a lucrat, dar din motive complet diferite. Criticii lui Franklin aveau absolut dreptate: fulgerul atrage fulgerul, iar descărcarea tijei este într-adevăr nesemnificativă în comparație cu sarcina imensă a unui tunet. Dar fulgerul oferă încă efectul dorit - pentru că atunci când tija este suficient de groasă pentru a face față cu 10-100 mii amperi, curentul va rămâne în tijă și încărcătura va ajunge la sol. Se pare că Franklin nu era doar un om de știință strălucit - și el era foarte norocos!
Nu este uimitor că, prin înțelegerea naturii trosnetul liniștită, care sună, atunci când vom elimina pulover din poliester în timpul iernii, putem înțelege, de asemenea, esența unei furtuni teribile cu fulgere, luminând cerul de noapte, și să înțeleagă originea unuia dintre sunetele cele mai notorii și înfricoșătoare în natură?
Într-un sens, suntem cu toții versiuni moderne ale lui Benjamin Franklin încercând să înțelegem și să înțelegem în acest fenomen teribil ceea ce este încă dincolo de înțelegerea noastră. La sfârșitul anilor 1980, oamenii de știință au fotografiat mai întâi diferite forme de trăsnet care străluceau în nori. Una dintre soiuri se numește fantome roșii și constă în descărcări electrice roșiatice de culoare portocalie care apar 50-90 de kilometri deasupra pământului. Și mai există jeturi albastre - sunt mult mai mari, uneori până la 70 de kilometri lungime, și se ridică în atmosfera superioară. Dar știm despre ele doar puțin peste douăzeci de ani și știm foarte puțin despre cauzele acestui fenomen natural uimitor. Chiar dacă oamenii au studiat energia electrică în detaliu, furtunile sunt încă acoperite cu un val de mister - și se întâmplă pe planeta noastră de aproximativ 45 de mii de ori pe zi.
Trimiteți-le prietenilor: