Главная Войти О сайте

Почему бьет молния

По какой причине молния чаще попадает в высокие и заостренные предметы, чем в низкие и имеющие ровную форму? И какие меры можно предпринять для того, чтобы практически полностью избежать попадание в объект молнии? Ответы на эти вопросы ученые нашли еще в восемнадцатом веке.Почему бьет молнияЭлектрический ток может проходить не только через металлы, проводимость которых обусловлена наличием в кристаллической решетке свободных электронов, но и через другие среды. Например, через органические вещества, полупроводники, вакуум, жидкости и газы. Для того чтобы газ стал проводить ток, необходимо наличие в нем носителей заряда, в роли которых выступают ионы.Внести в газ источник ионов можно искусственно: в его роли может выступать пламя или источник альфа-частиц. Если электрический ток в газе лишь использует имеющиеся ионы от стороннего источника, но не создает собственных, такой разряд называется несамостоятельным. Он не излучает собственного света. При определенной плотности тока он принимает способность создавать новые ионы и тут же использовать их для собственного прохождения. Возникает самостоятельный разряд, не требующий дополнительных источников ионизации и поддерживающий себя сам, пока к электродам приложено достаточное напряжение.Электрический разряд, в зависимости от плотности тока и давления газа, делится на коронный, тлеющий, дуговой и искровый. Все они, кроме коронного, обладают так называемым отрицательным динамическим сопротивлением. Это означает, что с увеличением тока сопротивление канала ионизированного газа падает. Если ток не ограничить искусственно, он будет ограничен лишь внутренним сопротивлением источника питания.Молния является примером искрового разряда. По своим параметрам этот разряд значительно превосходит все искусственные искровые разряды: он характеризуется напряжениями в десятки миллионов вольт и токами в сотни тысяч ампер. Как известно, любой искровый промежуток характеризуется так называемым напряжением зажигания. Оно зависит не только от расстояния между электродами, но и от их формы. Напряженность электрического поля вокруг острых электродов при одном и том же напряжении больше, чем вокруг шарообразных или плоских. Именно поэтому с большей вероятностью попадает в заостренный предмет, чем в находящийся рядом ровный. Возвышенность объекта также повышает вероятность попадания в него молнии, поскольку это эквивалентно уменьшению расстояния между электродами.Громоотвод, изобретенный в середине восемнадцатого века физиком Бенджамином Франклином, работает следующим образом. На его острие возникает коронный разряд, который, как указано выше, является единственным из всех газовых разрядов, не обладающим отрицательным динамическим сопротивлением. Поэтому ток не увеличивается до катастрофических величин, что эквивалентно медленному разряду конденсатора вместо быстрого. Можно привести такую аналогию: если из подвешенного на тонкой нити сосуда медленно вылить всю воду, можно больше не бояться, что под тяжестью воды нить оборвется и упадет весь сосуд.Находясь в грозу на открытой местности вдали от зданий, оборудованных громоотводами, для минимизации вероятности попадания молнии необходимо отойти от деревьев и спрятать зонт.


CompleteRepair.Ru