رعد و برق متفاوت است. نورهای قطبی خواص فیزیکی رعد و برق

رعد و برق یکی از آن پدیده های طبیعی است که از دیرباز ترس را در نسل بشر ایجاد کرده است. بزرگترین اذهان، مانند ارسطو یا لوکرتیوس، به دنبال درک ماهیت آن بودند. آنها بر این باور بودند که توپی است متشکل از آتش و در بخار آب ابرها غوطه ور شده و با افزایش اندازه، از میان آنها می شکند و با جرقه ای سریع به زمین می افتد.

مفهوم صاعقه و منشأ آن

بیشتر اوقات، رعد و برق در مناطقی شکل می گیرد که اندازه آنها بسیار بزرگ است. قسمت بالایی می تواند در ارتفاع 7 کیلومتری قرار داشته باشد و قسمت پایینی تنها 500 متر از سطح زمین بالاتر باشد. با در نظر گرفتن دمای اتمسفر می توان به این نتیجه رسید که در سطح 3-4 کیلومتری آب یخ می زند و به یخ تبدیل می شود که در برخورد با یکدیگر برق دار می شوند. آنهایی که بیشترین اندازه را دارند بار منفی دریافت می کنند و کوچکترین آنها بار مثبت دریافت می کنند. بر اساس وزن آنها به طور یکنواخت در ابر در لایه ها توزیع می شوند. با نزدیک شدن به یکدیگر، یک کانال پلاسما تشکیل می دهند که از آن جرقه الکتریکی به نام رعد و برق تولید می شود. شکل شکسته خود را به دلیل این واقعیت به دست آورد که در مسیر زمین اغلب ذرات مختلف هوا وجود دارد که موانع را تشکیل می دهند. و برای دور زدن آنها، باید مسیر را تغییر دهید.

توصیف فیزیکی رعد و برق

تخلیه رعد و برق بین 109 تا 1010 ژول انرژی آزاد می کند. چنین مقدار عظیم الکتریسیته تا حد زیادی صرف ایجاد فلش نور می شود که در غیر این صورت رعد و برق نامیده می شود. اما حتی یک بخش کوچک از رعد و برق برای انجام کارهای غیرقابل تصور کافی است، به عنوان مثال تخلیه آن می تواند یک نفر را بکشد یا یک ساختمان را خراب کند. واقعیت جالب دیگر نشان می دهد که این پدیده طبیعی قادر به ذوب شن و تشکیل استوانه های توخالی است. این اثر به دلیل دمای بالا در داخل رعد و برق به دست می آید، می تواند به 2000 درجه برسد. زمان برخورد با زمین نیز متفاوت است، نمی تواند بیش از یک ثانیه باشد. در مورد قدرت، دامنه پالس می تواند به صدها کیلووات برسد. با ترکیب همه این عوامل، نتیجه قوی ترین تخلیه طبیعی جریان است که مرگ هر چیزی را که لمس می کند را به همراه دارد. همه انواع رعد و برق موجود بسیار خطرناک هستند و مواجهه با آنها برای انسان بسیار نامطلوب است.

تشکیل رعد و برق

همه انواع رعد و برق را نمی توان بدون کف زدن رعد و برق تصور کرد که خطر یکسانی را به همراه ندارد، اما در برخی موارد می تواند منجر به خرابی شبکه و سایر مشکلات فنی شود. زمانی اتفاق می‌افتد که یک موج گرم از هوا که توسط رعد و برق گرم می‌شود تا دمایی گرم‌تر از خورشید، با یک موج سرد برخورد کند. صدای حاصله چیزی بیش از یک موج ناشی از ارتعاشات هوا نیست. در بیشتر موارد، حجم تا انتهای رول افزایش می یابد. این به دلیل انعکاس صدا از ابرها رخ می دهد.

چه انواع رعد و برق وجود دارد؟

معلوم می شود که همه آنها متفاوت هستند.

1. رعد و برق خطی رایج ترین نوع است. بوم الکتریکی مانند درختی وارونه و بیش از حد رشد کرده است. چندین "شاخه" نازکتر و کوتاهتر از کانال اصلی گسترش می یابد. طول چنین تخلیه می تواند به 20 کیلومتر برسد و قدرت فعلی می تواند 20000 آمپر باشد. سرعت حرکت 150 کیلومتر در ثانیه است. دمای پلاسمایی که کانال رعد و برق را پر می کند به 10000 درجه می رسد.

2. رعد و برق درون ابری - منشا این نوع با تغییرات میدان های الکتریکی و مغناطیسی همراه است و امواج رادیویی نیز ساطع می شود. چنین رونقی به احتمال زیاد در نزدیکی خط استوا یافت می شود. در عرض های جغرافیایی معتدل به ندرت ظاهر می شود. اگر رعد و برق در ابر وجود داشته باشد، یک جسم خارجی که یکپارچگی پوسته را نقض می کند، به عنوان مثال، یک هواپیمای برق دار یا یک کابل فلزی، می تواند آن را وادار به خارج شدن کند. طول می تواند از 1 تا 150 کیلومتر متغیر باشد.

3. رعد و برق زمینی - این نوع چندین مرحله را طی می کند. در اولین آنها، یونیزاسیون ضربه آغاز می شود، که در ابتدا توسط الکترون های آزاد ایجاد می شود، آنها همیشه در هوا حضور دارند. ذرات بنیادی تحت تأثیر میدان الکتریکی سرعت بالایی به دست می آورند و به سمت زمین هدایت می شوند و با مولکول های سازنده هوا برخورد می کنند. بنابراین، بهمن های الکترونیکی، که در غیر این صورت استریمر نامیده می شوند، به وجود می آیند. آنها کانال هایی هستند که با ادغام با یکدیگر باعث ایجاد رعد و برق درخشان و عایق حرارتی می شوند. به صورت پلکانی کوچک به زمین می رسد زیرا موانعی در سر راه آن وجود دارد و برای دور زدن آنها تغییر جهت می دهد. سرعت حرکت تقریباً 50000 کیلومتر در ثانیه است.

پس از اینکه رعد و برق مسیر خود را کامل کرد، برای چند ده میکروثانیه از حرکت می ایستد و نور ضعیف می شود. پس از این مرحله مرحله بعدی شروع می شود: تکرار مسیر طی شده. آخرین تخلیه از نظر روشنایی از تمام تخلیه های قبلی فراتر می رود؛ جریان موجود در آن می تواند به صدها هزار آمپر برسد. دمای داخل کانال حدود 25000 درجه در نوسان است. این نوع رعد و برق بیشترین دوام را دارد، بنابراین عواقب آن می تواند ویرانگر باشد.

رعد و برق مروارید

هنگام پاسخ به این سؤال که چه نوع رعد و برق وجود دارد، نمی توان چنین پدیده طبیعی نادری را از دست داد. بیشتر اوقات ، تخلیه پس از خطی عبور می کند و مسیر خود را کاملاً تکرار می کند. فقط از نظر ظاهری به نظر می رسد مانند توپ هایی که در فاصله ای از یکدیگر قرار گرفته اند و یادآور مهره های ساخته شده از مواد گرانبها هستند. چنین رعد و برقی با بلندترین و مهیج ترین صداها همراه است.

رعد و برق توپ

یک پدیده طبیعی زمانی که رعد و برق به شکل یک توپ در می آید. در این صورت، مسیر پرواز آن غیرقابل پیش بینی می شود که آن را برای انسان خطرناک تر می کند. در بیشتر موارد، چنین توده الکتریکی همراه با انواع دیگر رخ می دهد، اما واقعیت ظاهر آن حتی در هوای آفتابی ثبت شده است.

چگونه تشکیل می شود این سوالی است که اغلب توسط افرادی که با این پدیده مواجه شده اند می پرسند. همانطور که همه می دانند، برخی چیزها رسانای عالی الکتریسیته هستند و در آنها است که با انباشتن بار آنها، توپ شروع به بیرون آمدن می کند. همچنین می تواند از رعد و برق اصلی ظاهر شود. شاهدان عینی ادعا می کنند که به سادگی از هیچ به نظر می رسد.

قطر رعد و برق از چند سانتی متر تا یک متر متغیر است. در مورد رنگ، چندین گزینه وجود دارد: از سفید و زرد تا سبز روشن، یافتن یک توپ الکتریکی سیاه بسیار نادر است. پس از یک فرود سریع، به صورت افقی، حدود یک متر از سطح زمین حرکت می کند. چنین رعد و برقی می تواند به طور غیرمنتظره مسیر حرکت خود را تغییر دهد و به طور ناگهانی ناپدید شود و انرژی عظیمی را آزاد کند که باعث ذوب یا حتی تخریب اجسام مختلف می شود. او از ده ثانیه تا چند ساعت زندگی می کند.

رعد و برق جن

اخیراً، در سال 1989، دانشمندان نوع دیگری از رعد و برق را کشف کردند که به آن می گویند جن. این کشف کاملاً تصادفی اتفاق افتاد، زیرا این پدیده بسیار نادر مشاهده می شود و تنها یک دهم ثانیه طول می کشد. آنها با ارتفاعی که در آن ظاهر می شوند - تقریباً 50-130 کیلومتر - از دیگران متمایز می شوند ، در حالی که سایر زیرگونه ها از محدودیت 15 کیلومتری غلبه نمی کنند. رعد و برق اسپریت نیز با قطر عظیم خود که به 100 کیلومتر می رسد متمایز می شود. آنها عمودی ظاهر می شوند و به صورت گروهی چشمک می زنند. رنگ آنها بسته به ترکیب هوا متفاوت است: نزدیکتر به زمین، جایی که اکسیژن بیشتری وجود دارد، سبز، زرد یا سفید هستند، اما تحت تأثیر نیتروژن، در ارتفاع بیش از 70 کیلومتری، روشنایی به دست می آورند. رنگ قرمز

رفتار در هنگام رعد و برق

انواع رعد و برق خطری فوق العاده برای سلامتی و حتی زندگی انسان دارد. برای جلوگیری از برق گرفتگی، قوانین زیر باید در مناطق باز رعایت شود:

1. در این شرایط بالاترین اجسام در معرض خطر هستند، بنابراین باید از مناطق باز خودداری کنید. برای پایین آمدن بهتر است چمباتمه بزنید و سر و سینه خود را روی زانوها قرار دهید؛ در صورت شکست، این وضعیت از تمام اندام های حیاتی محافظت می کند. تحت هیچ شرایطی نباید صاف دراز بکشید تا ناحیه ضربه احتمالی افزایش نیابد.
2. همچنین نباید زیر درختان بلند پنهان شوید و سازه های بدون حفاظ یا اجسام فلزی (مثلاً پناهگاه پیک نیک) نیز پناهگاه نامطلوبی خواهند بود.
3. در هنگام رعد و برق، باید بلافاصله از آب خارج شوید، زیرا رسانای خوبی است. رعد و برق پس از برخورد، می تواند به راحتی به یک فرد سرایت کند.
4. تحت هیچ شرایطی نباید از تلفن همراه استفاده کنید.
5. برای ارائه کمک های اولیه به مصدوم، بهتر است احیای قلبی ریوی انجام شود و بلافاصله با امداد و نجات تماس بگیرید.

قوانین رفتار در خانه

در داخل خانه نیز خطر آسیب وجود دارد.

1. اگر بیرون رعد و برق است، اولین کاری که باید انجام دهید این است که تمام پنجره ها و درها را ببندید.
2. تمام وسایل برقی باید خاموش باشند.
3. از تلفن های با سیم و سایر کابل ها دوری کنید، آنها رسانای عالی برق هستند. لوله های فلزی نیز همین اثر را دارند، بنابراین نباید نزدیک لوله کشی باشید.
4. با دانستن اینکه رعد و برق توپ چگونه تشکیل می شود و مسیر حرکت آن چقدر غیرقابل پیش بینی است، اگر وارد اتاق شد، باید فوراً آن را ترک کنید و تمام پنجره ها و درها را ببندید. اگر این اقدامات غیرممکن است، بهتر است یک جا بایستید.

طبیعت هنوز خارج از کنترل انسان است و خطرات زیادی را به دنبال دارد. همه انواع رعد و برق، در اصل، قوی ترین تخلیه های الکتریکی هستند که از نظر قدرت چندین برابر بیشتر از همه منابع جریان مصنوعی هستند.

مردم باستان همیشه رعد و برق و رعد و برق و همچنین کف زدن رعد و برق همراه آن را مظهر خشم خدایان نمی دانستند. به عنوان مثال، برای یونانیان، رعد و برق و رعد و برق نماد قدرت عالی بودند، در حالی که اتروسک ها آنها را نشانه ای می دانستند: اگر رعد و برقی از شرق دیده می شد، به این معنی بود که همه چیز خوب است، و اگر در غرب یا غرب می درخشید. شمال غربی، معنی آن برعکس بود.

ایده اتروسکی توسط رومیان پذیرفته شد، آنها متقاعد شده بودند که برخورد صاعقه از سمت راست دلیل کافی برای به تعویق انداختن همه برنامه ها برای یک روز است. ژاپنی ها تعبیر جالبی از جرقه های بهشتی داشتند. دو وجرا (صاعقه) نماد آیزن-مئو، خدای مهربانی در نظر گرفته می شد: یک جرقه روی سر خدا بود، دیگری که در دستانش بود و تمام امیال منفی بشریت را با آن سرکوب می کرد.

رعد و برق یک تخلیه الکتریکی عظیم است که همیشه با فلاش و رعد و برق همراه است (یک کانال تخلیه درخشان شبیه یک درخت به وضوح در جو قابل مشاهده است). در عین حال، تقریباً هرگز فقط یک رعد و برق وجود ندارد؛ معمولاً با دو یا سه رعد و برق همراه است که اغلب به چندین ده جرقه می رسد.

این تخلیه ها تقریباً همیشه در ابرهای کومولونیمبوس، گاهی اوقات در ابرهای نیمبوستراتوس با اندازه بزرگ تشکیل می شوند: مرز بالایی اغلب به هفت کیلومتر بالاتر از سطح سیاره می رسد، در حالی که قسمت پایینی تقریباً می تواند زمین را لمس کند و بیش از پانصد متر باقی نمی ماند. رعد و برق می تواند هم در یک ابر و هم بین ابرهای برق دار مجاور و هم بین ابر و زمین شکل بگیرد.

یک ابر رعد و برق از مقدار زیادی بخار تشکیل شده است که به شکل یخ متراکم شده است (در ارتفاع بیش از سه کیلومتر، اینها تقریباً همیشه کریستال های یخ هستند، زیرا دما در اینجا از صفر بالاتر نمی رود). قبل از اینکه ابر تبدیل به رعد و برق شود، کریستال های یخ به طور فعال در داخل آن حرکت می کنند و با افزایش جریان هوای گرم از سطح گرم شده به حرکت آنها کمک می کند.

توده‌های هوا قطعات کوچک‌تری از یخ را به سمت بالا حمل می‌کنند که در حین حرکت دائماً با کریستال‌های بزرگ‌تر برخورد می‌کنند. در نتیجه کریستال های کوچکتر دارای بار مثبت و کریستال های بزرگتر دارای بار منفی می شوند.

پس از جمع شدن کریستال های یخ کوچک در بالا و بلورهای بزرگ در پایین، بالای ابر بار مثبت و قسمت پایین بار منفی می شود. بنابراین، قدرت میدان الکتریکی در ابر به سطوح بسیار بالایی می رسد: یک میلیون ولت در هر متر.

هنگامی که این مناطق دارای بار مخالف با یکدیگر برخورد می کنند، یون ها و الکترون ها در نقاط تماس کانالی را تشکیل می دهند که از طریق آن همه عناصر باردار به سمت پایین هجوم می آورند و یک تخلیه الکتریکی تشکیل می شود - رعد و برق. در این زمان، چنان انرژی قدرتمندی آزاد می شود که قدرت آن برای روشن کردن یک لامپ 100 واتی به مدت 90 روز کافی است.

این کانال تا حدود 30 هزار درجه سانتیگراد گرم می شود که پنج برابر بیشتر از دمای خورشید است و نور درخشانی تولید می کند (فلاش معمولاً فقط سه چهارم ثانیه طول می کشد). پس از تشکیل کانال، ابر رعد و برق شروع به تخلیه می کند: تخلیه اول با دو، سه، چهار یا بیشتر جرقه دنبال می شود.

رعد و برق شبیه یک انفجار است و باعث تشکیل یک موج ضربه ای می شود که برای هر موجود زنده ای در نزدیکی کانال بسیار خطرناک است. یک موج شوک ناشی از یک تخلیه الکتریکی قوی در چند متری می‌تواند درختان را بشکند، آسیب ببیند یا ضربه بزند، حتی بدون شوک الکتریکی مستقیم:

• در فاصله حداکثر 0.5 متری از کانال، رعد و برق می تواند ساختارهای ضعیف را از بین ببرد و به فرد آسیب برساند.
• در فاصله حداکثر 5 متری، ساختمان ها دست نخورده باقی می مانند، اما می توانند پنجره ها را بشکنند و فرد را بیهوش کنند.
• در فواصل دور، موج ضربه ای عواقب منفی ندارد و به یک موج صوتی تبدیل می شود که به عنوان رعد و برق شناخته می شود.

رعد و برق غلتکی

چند ثانیه پس از ثبت رعد و برق، به دلیل افزایش شدید فشار در طول کانال، جو تا 30 هزار درجه سانتیگراد گرم می شود. در نتیجه ارتعاشات انفجاری هوا رخ می دهد و رعد و برق رخ می دهد. رعد و برق و رعد و برق ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند: طول تخلیه اغلب حدود هشت کیلومتر است، بنابراین صدای بخش‌های مختلف آن در زمان‌های مختلف می‌رسد و رعد و برق ایجاد می‌کند.

جالب اینجاست که با اندازه گیری زمان بین رعد و برق و رعد و برق می توانید متوجه شوید که کانون رعد و برق چقدر از ناظر فاصله دارد.

برای انجام این کار، باید زمان بین رعد و برق و رعد و برق را در سرعت صوت ضرب کنید که از 300 تا 360 متر بر ثانیه است (مثلاً اگر فاصله زمانی دو ثانیه باشد، کانون رعد و برق کمی بیشتر است. بیش از 600 متر از ناظر، و اگر سه - در یک کیلومتر فاصله). این به تعیین اینکه طوفان در حال دور شدن یا نزدیک شدن است کمک می کند.

گلوله آتشین شگفت انگیز

یکی از کمتر مورد مطالعه و در نتیجه مرموزترین پدیده های طبیعی رعد و برق توپ در نظر گرفته می شود - یک توپ پلاسما درخشان که در هوا حرکت می کند. مرموز است زیرا اصل تشکیل رعد و برق توپ تا به امروز ناشناخته است: علیرغم این واقعیت که تعداد زیادی فرضیه وجود دارد که دلایل ظهور این پدیده شگفت انگیز طبیعی را توضیح می دهد، اعتراضاتی به هر یک از آنها پیدا شده است. دانشمندان هرگز نتوانسته اند به صورت تجربی به شکل گیری رعد و برق توپ دست یابند.

رعد و برق توپ می تواند برای مدت طولانی وجود داشته باشد و در یک مسیر غیرقابل پیش بینی حرکت کند. به عنوان مثال، کاملاً قادر است برای چند ثانیه در هوا معلق بماند و سپس به طرفین پرتاب کند.

برخلاف یک تخلیه ساده، همیشه فقط یک توپ پلاسما وجود دارد: تا زمانی که دو یا چند صاعقه آتشین به طور همزمان شناسایی شوند. ابعاد رعد و برق توپ از 10 تا 20 سانتی متر متغیر است. رعد و برق توپ با رنگ های سفید، نارنجی یا آبی مشخص می شود، اگرچه رنگ های دیگر، حتی سیاه، اغلب یافت می شود.

دانشمندان هنوز شاخص های دمایی رعد و برق توپ را تعیین نکرده اند: علیرغم این واقعیت که طبق محاسبات آنها باید از صد تا هزار درجه سانتیگراد متغیر باشد، افرادی که به این پدیده نزدیک بودند گرمای حاصل از توپ را احساس نکردند. رعد و برق.

مشکل اصلی در مطالعه این پدیده این است که دانشمندان به ندرت می توانند وقوع آن را ثبت کنند، و شهادت شاهدان عینی اغلب در این واقعیت تردید ایجاد می کند که پدیده ای که مشاهده کردند واقعاً رعد و برق توپ بوده است. اول از همه، شهادت ها در مورد شرایط ظاهر شدن او متفاوت است: او عمدتاً در هنگام رعد و برق دیده شد.

همچنین نشانه هایی وجود دارد که رعد و برق توپ می تواند در یک روز خوب ظاهر شود: می تواند از ابرها پایین بیاید، در هوا ظاهر شود یا از پشت یک شی (درخت یا قطب) ظاهر شود.

یکی دیگر از ویژگی های مشخصه رعد و برق توپ، نفوذ آن به اتاق های بسته است، حتی در کابین خلبان نیز مورد توجه قرار گرفته است (گلوله آتشین می تواند به پنجره ها نفوذ کند، کانال های تهویه را پایین بیاورد و حتی از پریزها یا تلویزیون خارج شود). همچنین مکرراً موقعیت هایی ثبت شده است که یک توپ پلاسما در یک مکان ثابت شده و دائماً در آنجا ظاهر می شود.

اغلب ظهور رعد و برق توپ مشکلی ایجاد نمی کند (در جریان هوا با آرامش حرکت می کند و پس از مدتی پرواز می کند یا ناپدید می شود). اما عواقب غم انگیزی نیز هنگام انفجار مشاهده شد و بلافاصله مایع واقع در نزدیکی تبخیر شد و شیشه و فلز ذوب شد.

خطرات احتمالی

از آنجایی که ظهور رعد و برق توپ همیشه غیرمنتظره است، هنگامی که این پدیده منحصر به فرد را در نزدیکی خود می بینید، نکته اصلی این است که وحشت نکنید، ناگهان حرکت نکنید و به جایی فرار نکنید: رعد و برق آتش بسیار مستعد ارتعاشات هوا است. باید بی سر و صدا مسیر توپ را ترک کرد و سعی کرد تا حد امکان از آن دور بود. اگر شخصی در داخل خانه است، باید به آرامی به سمت دهانه پنجره بروید و پنجره را باز کنید: داستان های زیادی وجود دارد که یک توپ خطرناک آپارتمان را ترک می کند.

شما نمی توانید چیزی را به یک توپ پلاسما پرتاب کنید: کاملاً قادر به انفجار است و این نه تنها با سوختگی یا از دست دادن هوشیاری، بلکه با ایست قلبی نیز مملو است. اگر اتفاقی افتاد که توپ الکتریکی فردی را گرفت، باید او را به اتاقی با تهویه منتقل کنید، او را به گرمی بپیچید، ماساژ قلب انجام دهید، تنفس مصنوعی انجام دهید و بلافاصله با پزشک تماس بگیرید.

در هنگام رعد و برق چه باید کرد

هنگامی که رعد و برق شروع می شود و رعد و برق نزدیک می شود، باید پناهگاهی پیدا کنید و از آب و هوا پنهان شوید: یک صاعقه اغلب کشنده است و اگر مردم زنده بمانند، اغلب ناتوان می مانند.

اگر هیچ ساختمانی در این نزدیکی وجود نداشته باشد و شخصی در آن زمان در مزرعه باشد، باید در نظر داشته باشد که بهتر است از طوفان رعد و برق در غار پنهان شود. اما توصیه می شود از درختان بلند خودداری کنید: صاعقه معمولاً به بزرگترین گیاه برخورد می کند و اگر ارتفاع درختان یکسان باشد به چیزی برخورد می کند که برق را بهتر هدایت می کند.

برای محافظت از یک ساختمان یا سازه مستقل در برابر صاعقه، معمولاً یک دکل بلند در نزدیکی آن نصب می شود که در بالای آن یک میله فلزی نوک تیز به سیم ضخیم متصل شده است؛ در انتهای دیگر یک جسم فلزی وجود دارد که در اعماق آن مدفون شده است. در زمین طرح عملیاتی ساده است: میله از یک ابر رعد و برق همیشه با باری مخالف ابر شارژ می شود، که با جاری شدن سیم در زیر زمین، بار ابر را خنثی می کند. این دستگاه صاعقه گیر نام دارد و بر روی تمامی ساختمان های شهرها و سایر سکونتگاه های انسانی نصب می شود.

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چرا پرندگان روی سیم های فشار قوی می نشینند و فردی با دست زدن به سیم ها می میرد؟ همه چیز بسیار ساده است - آنها روی یک سیم می نشینند، اما هیچ جریانی از پرنده عبور نمی کند، اما اگر پرنده بال خود را تکان دهد و همزمان دو فاز را لمس کند، می میرد. معمولا پرندگان بزرگ مانند لک لک، عقاب و شاهین از این طریق می میرند.

به همین ترتیب، انسان می تواند فازی را لمس کند و اگر جریانی از او عبور نکند، هیچ اتفاقی برای او نمی افتد؛ برای این کار باید چکمه های لاستیکی بپوشید و خدای ناکرده به دیوار یا فلز دست نزنید.

جریان الکتریسیته می تواند در کسری از ثانیه انسان را بکشد؛ بدون هشدار به آن ضربه می زند. صاعقه صد بار در ثانیه و بیش از هشت میلیون بار در روز به زمین برخورد می کند. این نیروی طبیعت پنج برابر گرمتر از سطح خورشید است. تخلیه الکتریکی با نیروی 300000 آمپر و یک میلیون ولت در کسری از ثانیه برخورد می کند. در زندگی روزمره، ما فکر می‌کنیم می‌توانیم برقی را که خانه‌ها، چراغ‌های فضای باز و اکنون ماشین‌هایمان را تامین می‌کند، کنترل کنیم. اما الکتریسیته به شکل اصلی خود قابل کنترل نیست. و رعد و برق در مقیاس عظیم الکتریسیته است. و با این حال رعد و برق همچنان یک راز بزرگ است. می تواند به طور غیرمنتظره ای ضربه بزند و مسیر آن می تواند غیرقابل پیش بینی باشد.

رعد و برق در آسمان ضرری ندارد، اما از هر ده رعد و برق یک رعد و برق به سطح زمین برخورد می کند. رعد و برق به شاخه های زیادی تقسیم می شود که هر یک از آنها می توانند به فردی که در مرکز زمین قرار دارد ضربه بزنند. هنگامی که فردی مورد اصابت صاعقه قرار می گیرد، در صورت برخورد با فرد، جریان می تواند از فردی به فرد دیگر منتقل شود.

یک قانون سی و سی وجود دارد: اگر رعد و برق دیدید و کمتر از سی ثانیه بعد رعد و برق شنیدید، باید پناه بگیرید و سپس باید سی دقیقه از آخرین کف رعد و برق قبل از بیرون رفتن صبر کنید. اما رعد و برق همیشه از دستور اکید پیروی نمی کند.

چنین پدیده جوی مانند رعد و برق از آسمان صاف وجود دارد. اغلب رعد و برق که ابری را به جا می گذارد تا شانزده کیلومتر پیش از برخورد با زمین حرکت می کند. به عبارت دیگر، رعد و برق می تواند از ناکجاآباد ظاهر شود. رعد و برق به باد و آب نیاز دارد. وقتی بادهای شدید هوای مرطوب را بلند می کنند، شرایط برای وقوع رعد و برق مخرب ایجاد می شود.

غیرممکن است که چیزی را به اجزاء تجزیه کنیم که در یک میلیونیم ثانیه باشد. یک باور غلط این است که ما رعد و برق را هنگام حرکت به سمت زمین می بینیم، اما آنچه در واقع می بینیم مسیر بازگشت رعد و برق به آسمان است. رعد و برق یک برخورد یک طرفه به زمین نیست، بلکه در واقع یک حلقه است، مسیری در دو جهت. رعد و برقی که می بینیم به اصطلاح ضربه برگشتی است، مرحله نهایی چرخه. و هنگامی که ضربه برگشت رعد و برق هوا را گرم می کند، کارت تماس آن ظاهر می شود - رعد و برق. مسیر برگشت رعد و برق قسمتی از رعد و برق است که به صورت برق می بینیم و به صورت رعد و برق می شنویم. جریان معکوس هزاران آمپر و میلیون ها ولت از زمین به سمت ابر می رود.

رعد و برق به طور مرتب مردم را در داخل خانه برق می زند. می تواند به روش های مختلف از طریق لوله های تخلیه و لوله های آب وارد یک سازه شود. رعد و برق می تواند به سیم کشی برق نفوذ کند که قدرت جریان آن در یک خانه معمولی به دویست آمپر نمی رسد و سیم کشی برق را در جهش هایی از بیست هزار تا دویست هزار آمپر بارگذاری می کند. شاید خطرناک ترین مسیر در خانه شما مستقیماً از طریق تلفن به دست شما منتهی شود. نزدیک به دو سوم شوک های الکتریکی در داخل ساختمان زمانی اتفاق می افتد که مردم در هنگام برخورد صاعقه تلفن ثابت را برمی دارند. تلفن‌های بی‌سیم در هنگام طوفان‌های تندری ایمن‌تر هستند، اما صاعقه می‌تواند کسی را که نزدیک پایه تلفن ایستاده است، برق‌آب بزند. حتی یک میله صاعقه نمی تواند شما را از همه صاعقه ها محافظت کند، زیرا قادر به گرفتن رعد و برق در آسمان نیست.

درباره ماهیت رعد و برق

چندین نظریه مختلف وجود دارد که منشا رعد و برق را توضیح می دهد.

به طور معمول، پایین ابر حامل بار منفی و قسمت بالایی بار مثبت است و سیستم ابر زمین را مانند یک خازن غول پیکر می سازد.

هنگامی که اختلاف پتانسیل الکتریکی به اندازه کافی بزرگ می شود، تخلیه ای به نام رعد و برق بین زمین و ابر یا بین دو قسمت ابر رخ می دهد.

آیا حضور در خودرو هنگام رعد و برق خطرناک است؟

در یکی از این آزمایشات، رعد و برق مصنوعی کشنده ای به طول یک متر به سمت سقف فولادی خودرویی که فردی در آن نشسته بود هدف گرفت. صاعقه بدون اینکه به کسی آسیب برساند از داخل بدنه عبور کرد. چگونه این اتفاق افتاد؟ از آنجایی که بارهای روی یک جسم باردار یکدیگر را دفع می کنند، تمایل دارند تا جایی که ممکن است از هم دور شوند.

در مورد استوانه توپ مکانیکی توخالی پی، بارها بر روی سطح بیرونی جسم توزیع می‌شوند. به همین ترتیب، اگر صاعقه به سقف فلزی خودرو برخورد کند، الکترون‌های دفع کننده به سرعت در سطح خودرو پخش می‌شوند و از طریق بدنش به داخل زمین برود. بنابراین رعد و برق در امتداد سطح یک ماشین فلزی به داخل زمین می رود و به داخل ماشین نمی رسد. به همین دلیل، قفس فلزی محافظت کاملی در برابر صاعقه است. در اثر برخورد صاعقه مصنوعی به خودرویی با ولتاژ 3 میلیون ولت، پتانسیل خودرو و بدن فرد در آن به تقریبا 200 هزار ولت افزایش می یابد. در عین حال، فرد کوچکترین نشانه ای از شوک الکتریکی را تجربه نمی کند، زیرا هیچ تفاوت پتانسیلی بین هیچ نقطه ای از بدن او وجود ندارد.

این بدان معنی است که اقامت در یک ساختمان با زمین مناسب با اسکلت فلزی که در شهرهای مدرن تعداد زیادی از آنها وجود دارد، تقریباً به طور کامل در برابر صاعقه محافظت می کند.

چگونه می توان توضیح داد که پرندگان کاملاً آرام و بدون مجازات روی سیم ها می نشینند؟

بدن پرنده نشسته مانند شاخه ای از زنجیر (اتصال موازی) است. مقاومت این شاخه با پرنده بسیار بیشتر از مقاومت سیم بین پاهای پرنده است. بنابراین، قدرت فعلی در بدن پرنده ناچیز است. اگر پرنده ای که روی سیم نشسته است، با بال یا دم خود تیرک را لمس کند، یا به گونه ای دیگر به زمین متصل شود، فوراً توسط جریانی که از طریق آن به زمین می تازد، کشته می شود.

حقایق جالب در مورد رعد و برق

طول متوسط ​​رعد و برق 2.5 کیلومتر است. برخی از تخلیه ها تا 20 کیلومتر در جو گسترش می یابد.

رعد و برق مفید است: آنها موفق می شوند میلیون ها تن نیتروژن را از هوا ربوده، ببندند و به زمین بفرستند و خاک را بارور کنند.

رعد و برق زحل یک میلیون بار قوی تر از رعد و برق زمین است.

تخلیه رعد و برق معمولاً شامل سه یا چند تخلیه مکرر است - پالس هایی که مسیر یکسانی را دنبال می کنند. فواصل بین پالس های متوالی بسیار کوتاه است، از 1/100 تا 1/10 ثانیه (این همان چیزی است که باعث سوسو زدن رعد و برق می شود).

در هر ثانیه حدود 700 رعد و برق روی زمین می تابد. مراکز جهانی رعد و برق: جزیره جاوه - 220، آفریقای استوایی - 150، جنوب مکزیک - 142، پاناما - 132، برزیل مرکزی - 106 روز رعد و برق در سال. روسیه: مورمانسک - 5، آرخانگلسک - 10، سن پترزبورگ - 15، مسکو - 20 روز رعد و برق در سال.

هوا در منطقه کانال رعد و برق تقریباً فوراً تا دمای 30000 تا 33000 درجه سانتیگراد گرم می شود. به طور متوسط ​​سالانه حدود 3000 نفر بر اثر صاعقه در جهان جان خود را از دست می دهند.

آمارها نشان می دهد که در هر 5000 تا 10000 ساعت پرواز، یک رعد و برق به یک هواپیما برخورد می کند؛ خوشبختانه تقریباً تمام هواپیماهای آسیب دیده به پرواز ادامه می دهند.

با وجود قدرت خردکننده رعد و برق، محافظت از خود در برابر آن بسیار ساده است. در هنگام رعد و برق، باید فوراً مناطق باز را ترک کنید، به هیچ وجه نباید زیر درختان جدا شده پنهان شوید یا نزدیک دکل های مرتفع و خطوط برق باشید. نباید اجسام فولادی را در دست بگیرید. همچنین در هنگام رعد و برق نمی توانید از ارتباطات رادیویی یا تلفن همراه استفاده کنید. تلویزیون، رادیو و وسایل برقی باید در داخل خانه خاموش شود.

میله های صاعقه به دو دلیل از ساختمان ها در برابر آسیب صاعقه محافظت می کنند: آنها اجازه می دهند بار ناشی از ساختمان به هوا جریان یابد و هنگامی که صاعقه به ساختمان برخورد می کند آن را به داخل زمین می برد.

اگر خود را در معرض رعد و برق دیدید، باید از پناه گرفتن در نزدیکی درختان، پرچین ها، مکان های مرتفع و قرار گرفتن در فضاهای باز خودداری کنید.

رعد و برق یک تخلیه قدرتمند انرژی الکتریکی است. ماهیت وقوع آن در الکتریکی شدن شدید ابرها یا سطح زمین نهفته است. به همین دلیل، ترشحات در خود ابرها یا بین دو ابر مجاور یا بین ابر و زمین رخ می دهد. بیشتر مردم از رعد و برق می ترسند. این پدیده واقعاً ترسناک است. ابرهای غم انگیز خورشید را می پوشانند، رعد و برق غوغا می کند، رعد و برق می درخشد و باران شدید می بارد. اما رعد و برق از کجا می آید، چگونه به کودک توضیح دهیم که در بالا چه اتفاقی می افتد؟

رعد و برق و رعد و برق از کجا می آید - توضیح برای کودکان

رعد و برق می پیچد و رعد و برق ظاهر می شود. روند وقوع رعد و برق به اولین ضربه و همه موارد بعدی تقسیم می شود. دلیل آن این است که شوک اولیه مسیری را برای تخلیه الکتریکی ایجاد می کند. یک تخلیه منفی در انتهای ابر جمع می شود.

و سطح زمین دارای بار مثبت است. به همین دلیل، الکترون های واقع در ابر به سمت زمین جذب می شوند و به سمت پایین هجوم می آورند. به محض رسیدن اولین الکترون‌ها به سطح زمین، کانالی آزاد برای عبور تخلیه‌های الکتریکی ایجاد می‌شود که از طریق آن الکترون‌های باقی‌مانده به سمت پایین حرکت می‌کنند. الکترون های نزدیک به زمین اولین کسانی هستند که کانال را ترک می کنند. دیگران عجله دارند تا جای آنها را بگیرند. شرایطی ایجاد می شود که در آن تمام تخلیه انرژی منفی از ابر خارج می شود و جریان الکتریکی قدرتمندی را به سمت زمین ایجاد می کند. در چنین لحظه ای است که امکان رعد و برق همراه با کف زدن رعد وجود دارد.

رعد و برق توپ از کجا می آید؟

آیا رعد و برق به نام رعد و برق توپ است؟ این نوع رعد و برق نوع خاصی به حساب می آید؛ توپی نورانی است که در هوا شناور است. اندازه آن از ده تا بیست سانتی متر است، رنگ آن آبی، نارنجی یا سفید است. دمای چنین توپی آنقدر زیاد است که اگر به طور غیرمنتظره ای پاره شود، مایع اطراف آن تبخیر می شود و اجسام فلزی یا شیشه ای ذوب می شوند.

چنین توپی می تواند برای مدت طولانی وجود داشته باشد. هنگام حرکت، می تواند به طور غیرمنتظره جهت خود را تغییر دهد، چند ثانیه در هوا معلق بماند یا به شدت به یک سمت منحرف شود.

رعد و برق توپی اغلب در هنگام رعد و برق شکل می گیرد، اما مواقعی وجود دارد که در هوای آفتابی دیده می شود. ظاهر آن در یک نسخه، به طور غیرمنتظره رخ می دهد. توپ قادر است از ابرها پایین بیاید و از پشت یک ستون یا درخت به طور کاملا غیر منتظره در هوا ظاهر شود. او می تواند از طریق یک پریز یا تلویزیون وارد یک فضای محدود شود.

رعد و برق و رعد و برق از کجا می آیند؟

عناصر برای تجلی قدرت خود به شرایط خاصی نیاز دارند. ابرهای برق دار رعد و برق ایجاد می کنند. اما برای شکستن لایه اتمسفر، هر ابری قدرت کافی برای این کار را ندارد. ابری که ارتفاع آن به چند هزار متر می رسد، رعد و برق محسوب می شود. پایین ابر در نزدیکی سطح زمین قرار دارد، رژیم دما در آنجا بالاتر از قسمت بالایی ابر است، جایی که قطرات آب می توانند یخ بزنند.

توده های هوا در حرکت ثابت هستند. هوای گرم بالا و پایین می رود. وقتی ذرات حرکت می کنند، برق می شوند. بخش‌های مختلف ابر پتانسیل نابرابر انباشته می‌کنند. هنگامی که یک مقدار بحرانی به دست می آید، یک فلش رخ می دهد که با صدای رعد و برق همراه است.

رعد و برق خطرناک

معمولاً ضربه اول با ضربه دوم همراه است. این به این دلیل است که الکترون ها در اولین فلاش هوا را یونیزه می کنند و امکان عبور دوم الکترون ها را ایجاد می کنند. بنابراین، شیوع بعدی تقریباً بدون مکث رخ می دهد و در همان مکان قابل توجه است. رعد و برقی که از ابر بیرون می آید می تواند با تخلیه الکتریکی خود آسیب قابل توجهی به فرد وارد کند. حتی اگر ضربه او نزدیک باشد، عواقب آن بر سلامت شما تأثیر منفی می گذارد.

در هنگام رعد و برق، باید در خشکی، تا حد امکان نزدیک به سطح زمین باشید. توصیه می شود از دستگاه های تلفن همراه استفاده نکنید.

هر ثانیه تقریبا 700 رعد و برق، و هر سال حدود 3000 مردم بر اثر صاعقه می میرند ماهیت فیزیکی رعد و برق به طور کامل توضیح داده نشده است و بیشتر مردم فقط تصوری تقریبی از چیستی آن دارند. برخی از ترشحات در ابرها برخورد می کنند یا چیزی شبیه به آن. امروز ما به نویسندگان فیزیک خود مراجعه کردیم تا در مورد ماهیت رعد و برق بیشتر بدانیم. چگونه رعد و برق ظاهر می شود، رعد و برق کجا می زند و چرا رعد و برق می آید. پس از خواندن مقاله، پاسخ این سوالات و بسیاری از سوالات دیگر را خواهید دانست.

رعد و برق چیست

رعد و برق- جرقه تخلیه الکتریکی در جو.

تخلیه الکتریکیفرآیند جریان در یک محیط است که با افزایش قابل توجهی در هدایت الکتریکی آن نسبت به حالت عادی همراه است. انواع مختلفی از تخلیه الکتریکی در گاز وجود دارد: جرقه, قوس, دود شدن.

تخلیه جرقه در فشار اتمسفر رخ می دهد و با یک ترک جرقه مشخص همراه است. تخلیه جرقه مجموعه ای از کانال های جرقه رشته ای است که ناپدید شده و جایگزین یکدیگر می شوند. کانال جرقه نیز نامیده می شود استریمرها. کانال های جرقه با گاز یونیزه شده یعنی پلاسما پر می شوند. رعد و برق یک جرقه غول پیکر است و رعد و برق یک ترک بسیار بلند است. اما به این سادگی نیست.

ماهیت فیزیکی رعد و برق

منشا رعد و برق چگونه توضیح داده می شود؟ سیستم ابر زمینیا ابر-ابراین یک نوع خازن است. هوا نقش دی الکتریک بین ابرها را بازی می کند. پایین ابر دارای بار منفی است. زمانی که اختلاف پتانسیل کافی بین ابر و زمین وجود داشته باشد، شرایطی ایجاد می شود که در آن رعد و برق در طبیعت رخ می دهد.

رهبر قدم

قبل از رعد و برق اصلی، یک نقطه کوچک را می توان مشاهده کرد که از ابر به سمت زمین حرکت می کند. این به اصطلاح رهبر پلکانی است. الکترون ها تحت تأثیر اختلاف پتانسیل شروع به حرکت به سمت زمین می کنند. در حین حرکت، با مولکول های هوا برخورد می کنند و آنها را یونیزه می کنند. نوعی کانال یونیزه شده از ابر به زمین گذاشته شده است. به دلیل یونیزه شدن هوا توسط الکترون های آزاد، هدایت الکتریکی در ناحیه خط سیر رهبر به طور قابل توجهی افزایش می یابد. رهبر، همانطور که بود، راه را برای تخلیه اصلی هموار می کند و از یک الکترود (ابر) به دیگری (زمین) حرکت می کند. یونیزاسیون به طور ناهموار اتفاق می افتد، بنابراین رهبر می تواند شاخه شود.

نتیجه معکوس

لحظه ای که رهبر به زمین نزدیک می شود، تنش در انتهای او افزایش می یابد. یک جریان (کانال) پاسخ از روی زمین یا از اشیایی که بالای سطح بیرون زده اند (درختان، سقف ساختمان ها) به سمت رهبر پرتاب می شود. از این خاصیت صاعقه برای محافظت در برابر آن با نصب صاعقه گیر استفاده می شود. چرا صاعقه به انسان یا درخت برخورد می کند؟ در واقع، او برایش مهم نیست که کجا را بزند. به هر حال رعد و برق به دنبال کوتاه ترین مسیر بین زمین و آسمان است. به همین دلیل است که در هنگام رعد و برق در دشت یا روی سطح آب بودن خطرناک است.

هنگامی که لیدر به زمین می رسد، جریان از طریق کانال گذاشته شده شروع به جریان می کند. در این لحظه است که رعد و برق اصلی مشاهده می شود که با افزایش شدید قدرت جریان و انتشار انرژی همراه است. سوال مرتبط در اینجا این است که رعد و برق از کجا می آید؟جالب است که لیدر از ابر به سمت زمین پخش می شود، اما فلش درخشان مخالف که به دیدن آن عادت کرده ایم، از زمین به ابر می رسد. درست تر است که بگوییم صاعقه از آسمان به زمین نمی آید، بلکه بین آنها رخ می دهد.

چرا رعد و برق رعد و برق می کند؟

رعد و برق ناشی از موج ضربه ای است که در اثر گسترش سریع کانال های یونیزه ایجاد می شود. چرا ابتدا رعد و برق را می بینیم و سپس رعد و برق می شنویم؟همه چیز در مورد تفاوت بین سرعت صوت (340.29 متر بر ثانیه) و نور (299،792،458 متر بر ثانیه) است. با شمردن ثانیه های بین رعد و برق و ضرب آن در سرعت صوت می توانید متوجه شوید که صاعقه در چه فاصله ای از شما اصابت کرده است.

آیا به مقاله ای در مورد فیزیک اتمسفر نیاز دارید؟برای خوانندگان ما اکنون 10٪ تخفیف در نظر گرفته شده است

انواع رعد و برق و حقایقی در مورد رعد و برق

رعد و برق بین آسمان و زمین رایج ترین رعد و برق نیست. اغلب، رعد و برق بین ابرها رخ می دهد و تهدیدی ایجاد نمی کند. علاوه بر رعد و برق های زمینی و درون ابری، رعد و برق هایی نیز وجود دارند که در لایه های بالایی جو ایجاد می شوند. چه نوع رعد و برق در طبیعت وجود دارد؟

• رعد و برق درون ابری؛
• رعد و برق توپ؛
• "الف ها"؛
• جت ها؛
• جن.

سه نوع آخر رعد و برق را نمی توان بدون ابزار خاص مشاهده کرد، زیرا آنها در ارتفاع 40 کیلومتری و بالاتر تشکیل می شوند.

در اینجا حقایقی در مورد رعد و برق آورده شده است:

• طول طولانی ترین رعد و برق ثبت شده روی زمین بود 321 کیلومتر این رعد و برق در اوکلاهما مشاهده شد 2007.
• طولانی ترین رعد و برق دوام آورد 7,74 ثانیه و در کوه های آلپ ثبت شد.
• رعد و برق نه تنها در تشکیل می شود زمین. ما مطمئناً در مورد رعد و برق می دانیم سیاره زهره, سیاره مشتری, زحلو اورانوس. رعد و برق زحل میلیون ها برابر قدرتمندتر از رعد و برق زمین است.
• شدت جریان در صاعقه می تواند به صدها هزار آمپر برسد و ولتاژ می تواند به میلیاردها ولت برسد.
• دمای کانال رعد و برق می تواند برسد 30000 درجه سانتیگراد است 6 برابر دمای سطح خورشید

رعد و برق توپ

رعد و برق توپ نوع جداگانه ای از رعد و برق است که ماهیت آن در هاله ای از ابهام باقی مانده است. چنین رعد و برقی جسمی نورانی به شکل توپی است که در هوا در حال حرکت است. بر اساس شواهد محدود، رعد و برق توپ می تواند در امتداد یک مسیر غیرقابل پیش بینی حرکت کند، به پیچ های کوچکتر تقسیم شود، منفجر شود یا به طور غیر منتظره ناپدید شود. فرضیه های زیادی در مورد منشا رعد و برق توپ وجود دارد، اما هیچ کدام را نمی توان قابل اعتماد دانست. واقعیت - هیچ کس نمی داند رعد و برق توپ چگونه ظاهر می شود. برخی فرضیه ها مشاهده این پدیده را به توهم تقلیل می دهند. رعد و برق توپ هرگز در شرایط آزمایشگاهی مشاهده نشده است. تنها چیزی که دانشمندان می توانند به آن اکتفا کنند، اظهارات شاهدان عینی است.

در پایان شما را به تماشای این ویدئو دعوت می کنیم و یادآور می شویم: اگر در یک روز آفتابی یک درس یا آزمون مانند رعد و برق روی سرتان بیفتد، نیازی به ناامیدی نیست. متخصصان خدمات دانشجویی از سال 2000 به دانشجویان کمک می کنند. در هر زمان به دنبال کمک واجد شرایط باشید. 24 ساعت در روز، 7 روزهای هفته آماده کمک به شما هستیم.