Blesk je iný. Polárne svetlá. Fyzikálne vlastnosti blesku

Blesk je jedným z tých prírodných javov, ktoré oddávna vyvolávajú v ľudskej rase strach. Najväčšie mysle ako Aristoteles alebo Lucretius sa snažili pochopiť jeho podstatu. Verili, že je to guľa pozostávajúca z ohňa a zovretá vo vodnej pare mrakov, a keď sa zväčší, prerazí ich a s rýchlou iskrou padne na zem.

Pojem blesk a jeho pôvod

Najčastejšie sa blesky tvoria v oblastiach, ktoré sú pomerne veľké. Horná časť sa môže nachádzať v nadmorskej výške 7 kilometrov a spodná časť môže byť iba 500 metrov nad zemským povrchom. Ak vezmeme do úvahy atmosférickú teplotu, môžeme dospieť k záveru, že na úrovni 3-4 km voda zamrzne a zmení sa na ľad, ktorý sa pri vzájomnej zrážke elektrizuje. Tie, ktoré majú najväčšiu veľkosť, dostanú záporný náboj a tie najmenšie kladný náboj. Na základe svojej hmotnosti sú v oblaku rovnomerne rozložené vo vrstvách. Keď sa k sebe priblížia, vytvoria plazmový kanál, z ktorého sa vytvorí elektrická iskra nazývaná blesk. Svoj členitý tvar dostal vďaka tomu, že na ceste k zemi sa často vyskytujú rôzne čiastočky vzduchu, ktoré tvoria prekážky. A aby ste ich obišli, musíte zmeniť trajektóriu.

Fyzikálny popis blesku

Výboj blesku uvoľní 109 až 1010 joulov energie. Takéto kolosálne množstvo elektriny sa z veľkej časti spotrebuje na vytvorenie záblesku svetla, ktorý sa inak nazýva hrom. Ale aj malá časť blesku stačí na nemysliteľné veci, napríklad jeho výboj môže zabiť človeka alebo zničiť budovu. Ďalší zaujímavý fakt naznačuje, že tento prírodný jav je schopný roztaviť piesok a vytvoriť duté valce. Tento efekt sa dosahuje vďaka vysokej teplote vo vnútri blesku, môže dosiahnuť 2000 stupňov. Čas potrebný na dopad na zem je tiež odlišný; nemôže to byť viac ako sekunda. Pokiaľ ide o výkon, amplitúda impulzu môže dosiahnuť stovky kilowattov. Kombináciou všetkých týchto faktorov je výsledkom najsilnejší prirodzený výboj prúdu, ktorý nesie smrť všetkého, čoho sa dotkne. Všetky existujúce typy bleskov sú veľmi nebezpečné a stretnutie s nimi je pre človeka mimoriadne nežiaduce.

Tvorba hromu

Všetky typy bleskov si nemožno predstaviť bez tleskania hromu, ktoré nenesie rovnaké nebezpečenstvo, ale v niektorých prípadoch môže viesť k zlyhaniu siete a iným technickým problémom. Vyskytuje sa, keď sa teplá vlna vzduchu, ohriata bleskom na teplotu teplejšiu ako slnko, zrazí so studenou vlnou. Výsledný zvuk nie je nič iné ako vlna spôsobená vibráciami vzduchu. Vo väčšine prípadov sa objem zvyšuje ku koncu kotúča. K tomu dochádza v dôsledku odrazu zvuku od oblakov.

Aké druhy bleskov existujú?

Ukazuje sa, že všetky sú iné.

1. Lineárny blesk je najbežnejším typom. Elektrický výložník vyzerá ako prevrátený, obrastený strom. Z hlavného kanála vybieha niekoľko tenších a kratších „výhonov“. Dĺžka takéhoto výboja môže dosiahnuť 20 kilometrov a súčasná sila môže byť 20 000 ampérov. Rýchlosť pohybu je 150 kilometrov za sekundu. Teplota plazmy vypĺňajúcej kanál blesku dosahuje 10 000 stupňov.

2. Vnútrooblačné blesky – vznik tohto typu sprevádzajú zmeny elektrických a magnetických polí a vyžarujú sa aj rádiové vlny. Takýto boom sa s najväčšou pravdepodobnosťou nachádza bližšie k rovníku. V miernych zemepisných šírkach sa objavuje extrémne zriedkavo. Ak je v oblaku blesk, cudzí predmet, ktorý narúša integritu plášťa, napríklad elektrifikované lietadlo alebo kovový kábel, môže spôsobiť jeho vypadnutie. Dĺžka sa môže pohybovať od 1 do 150 kilometrov.

3. Pozemný blesk - tento typ prechádza niekoľkými fázami. Pri prvom z nich začína nárazová ionizácia, ktorú na začiatku vytvárajú voľné elektróny, tie sú vo vzduchu vždy prítomné. Pod vplyvom elektrického poľa získavajú elementárne častice vysokú rýchlosť a smerujú k zemi, pričom sa zrážajú s molekulami, ktoré tvoria vzduch. Vznikajú tak elektronické lavíny, inak nazývané streamery. Sú to kanály, ktoré sa navzájom spájajú a spôsobujú jasné, tepelne izolované blesky. Na zem sa dostane v podobe malého schodiska, pretože mu v ceste stoja prekážky, a aby ich obišiel, mení smer. Rýchlosť pohybu je približne 50 000 kilometrov za sekundu.

Keď blesk dokončí svoju dráhu, na niekoľko desiatok mikrosekúnd sa prestane pohybovať a svetlo zoslabne. Potom začína ďalšia fáza: opakovanie prejdenej cesty. Najnovší výboj jasnosťou prevyšuje všetky predchádzajúce, prúd v ňom môže dosiahnuť stovky tisíc ampérov. Teplota vo vnútri kanála kolíše okolo 25 000 stupňov. Tento typ blesku trvá najdlhšie, takže následky môžu byť zničujúce.

Perlový blesk

Pri odpovedi na otázku, aké typy bleskov existujú, nemožno stratiť zo zreteľa taký vzácny prírodný jav. Najčastejšie výboj prechádza po lineárnom a úplne opakuje svoju trajektóriu. Len vo vzhľade to vyzerá ako gule umiestnené vo vzdialenosti od seba a pripomínajúce korálky vyrobené z vzácneho materiálu. Takéto blesky sú sprevádzané najhlasnejšími a najviac dunivými zvukmi.

Guľový blesk

Prirodzený jav, keď má blesk podobu gule. V tomto prípade sa trajektória jeho letu stáva nepredvídateľnou, čo ju robí pre ľudí ešte nebezpečnejšou. Vo väčšine prípadov sa takáto elektrická hrudka vyskytuje spolu s inými typmi, ale bola zaznamenaná skutočnosť, že sa objavuje aj za slnečného počasia.

Ako vzniká Túto otázku si najčastejšie kladú ľudia, ktorí sa s týmto javom stretli. Ako každý vie, niektoré veci sú vynikajúcimi vodičmi elektriny a práve v nich, keď hromadia náboj, sa guľa začína objavovať. Môže sa objaviť aj z hlavného blesku. Očití svedkovia tvrdia, že sa jednoducho objaví z ničoho nič.

Priemer blesku sa pohybuje od niekoľkých centimetrov do metra. Pokiaľ ide o farbu, existuje niekoľko možností: od bielej a žltej po jasne zelenú, je extrémne zriedkavé nájsť čiernu elektrickú guľu. Po rýchlom zostupe sa pohybuje vodorovne, asi meter od povrchu zeme. Takýto blesk môže nečakane zmeniť svoju dráhu a rovnako náhle zmiznúť, pričom uvoľní obrovskú energiu, ktorá spôsobí roztavenie alebo dokonca zničenie rôznych predmetov. Žije od desiatich sekúnd do niekoľkých hodín.

Sprite blesky

Nedávno, v roku 1989, vedci objavili ďalší typ blesku, ktorý sa nazýval škriatok. K objavu došlo úplnou náhodou, pretože jav je pozorovaný mimoriadne zriedkavo a trvá len desatiny sekundy. Od ostatných ich odlišuje nadmorská výška, v ktorej sa objavujú – približne 50 – 130 kilometrov, pričom ostatné poddruhy neprekonajú 15-kilometrovú hranicu. Sprite blesk sa tiež vyznačuje obrovským priemerom, ktorý dosahuje 100 km. Zobrazujú sa vertikálne a blikajú v skupinách. Ich farba sa mení v závislosti od zloženia vzduchu: bližšie k zemi, kde je viac kyslíka, sú zelené, žlté alebo biele, ale pod vplyvom dusíka vo výške viac ako 70 km získavajú jasný červený odtieň.

Správanie počas búrky

Všetky druhy bleskov predstavujú mimoriadne nebezpečenstvo pre ľudské zdravie a dokonca aj pre život. Aby ste predišli úrazu elektrickým prúdom, v otvorených priestoroch by sa mali dodržiavať nasledujúce pravidlá:

1. V tejto situácii sú ohrozené najvyššie objekty, preto by ste sa mali vyhýbať otvoreným priestorom. Aby ste sa dostali nižšie, je najlepšie si drepnúť a položiť si hlavu a hruď na kolená, v prípade porážky táto poloha ochráni všetky životne dôležité orgány. Za žiadnych okolností by ste nemali ležať naplocho, aby ste nezväčšili oblasť možného nárazu.
2. Tiež by ste sa nemali skrývať pod vysokými stromami a nežiaducim úkrytom budú aj nechránené konštrukcie alebo kovové predmety (napríklad prístrešok na piknik).
3. Počas búrky musíte okamžite vystúpiť z vody, pretože je to dobrý vodič. Po údere sa blesk môže ľahko rozšíriť na človeka.
4. V žiadnom prípade nepoužívajte mobilný telefón.
5. Na poskytnutie prvej pomoci obeti je najlepšie vykonať kardiopulmonálnu resuscitáciu a okamžite zavolať záchrannú službu.

Pravidlá správania sa v dome

Nebezpečenstvo poranenia hrozí aj v interiéri.

1. Ak je vonku búrka, prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zatvoriť všetky okná a dvere.
2. Všetky elektrické spotrebiče musia byť vypnuté.
3. Držte sa ďalej od káblových telefónov a iných káblov, sú vynikajúcimi vodičmi elektriny. Kovové rúry majú rovnaký účinok, takže by ste sa nemali nachádzať v blízkosti vodovodných potrubí.
4. Keď viete, ako sa guľový blesk tvorí a aká nepredvídateľná je jeho dráha, ak sa dostane do miestnosti, musíte ju okamžite opustiť a zavrieť všetky okná a dvere. Ak sú tieto akcie nemožné, je lepšie stáť na mieste.

Príroda je stále mimo ľudskej kontroly a predstavuje mnohé nebezpečenstvá. Všetky typy bleskov sú v podstate najsilnejšie elektrické výboje, ktorých výkon je niekoľkonásobne väčší ako u všetkých umelých zdrojov prúdu.

Starovekí ľudia nie vždy považovali búrky a blesky, ako aj sprievodné tlesknutie hromu, za prejav hnevu bohov. Napríklad pre Helénov boli hromy a blesky symbolmi najvyššej moci, zatiaľ čo Etruskovia ich považovali za znamenia: ak bolo vidieť blesk z východu, znamenalo to, že všetko bude v poriadku a ak sa zablysne na západe resp. severozápad, to znamenalo opak.

Etruskú myšlienku si osvojili Rimania, ktorí boli presvedčení, že úder blesku z pravej strany je dostatočným dôvodom na odloženie všetkých plánov o deň. Japonci mali zaujímavú interpretáciu nebeských iskier. Dva vadžry (blesky) boli považované za symboly Aizen-meo, boha súcitu: jedna iskra bola na hlave božstva, druhú držal v rukách, čím potláčal všetky negatívne túžby ľudstva.

Blesk je obrovský elektrický výboj, ktorý je vždy sprevádzaný zábleskom a údermi hromu (v atmosfére je jasne viditeľný žiariaci výbojový kanál pripomínajúci strom). Zároveň takmer nikdy nedôjde iba k jednému záblesku, väčšinou po ňom nasledujú dva až tri, často dosahujúce niekoľko desiatok zábleskov.

Tieto výboje sa takmer vždy tvoria v oblakoch typu cumulonimbus, niekedy vo veľkých oblakoch nimbostratus: horná hranica často dosahuje sedem kilometrov nad povrchom planéty, zatiaľ čo spodná časť sa môže takmer dotýkať zeme a nezostáva vyššie ako päťsto metrov. Blesky sa môžu tvoriť v jednom oblaku a medzi blízkymi elektrifikovanými oblakmi, ako aj medzi oblakom a zemou.

Búrkový mrak pozostáva z veľkého množstva pary, kondenzovanej vo forme ľadových krýh (vo výške presahujúcej tri kilometre ide takmer vždy o ľadové kryštály, keďže teploty tu nestúpajú nad nulu). Predtým, ako sa z mraku stane búrka, začnú sa v ňom aktívne pohybovať ľadové kryštály, ktorým v pohybe pomáhajú stúpajúce prúdy teplého vzduchu z rozpáleného povrchu.

Vzduchové hmoty nesú smerom nahor menšie kusy ľadu, ktoré sa počas pohybu neustále zrážajú s väčšími kryštálmi. Výsledkom je, že menšie kryštály sa nabijú kladne, zatiaľ čo väčšie kryštály sa nabijú záporne.

Keď sa malé ľadové kryštály zhromaždia na vrchu a veľké na dne, horná časť oblaku sa nabije kladne a spodná časť záporne. Sila elektrického poľa v oblaku tak dosahuje extrémne vysoké úrovne: milión voltov na meter.

Keď sa tieto opačne nabité oblasti navzájom zrazia, ióny a elektróny v bodoch kontaktu vytvoria kanál, cez ktorý sa všetky nabité prvky rútia nadol a vzniká elektrický výboj - blesk. V tomto čase sa uvoľňuje taká silná energia, že jej sila by stačila na napájanie 100 W žiarovky po dobu 90 dní.

Kanál sa zahreje na takmer 30 tisíc stupňov Celzia, čo je päťkrát viac ako teplota Slnka, a vytvára jasné svetlo (záblesk zvyčajne trvá iba tri štvrtiny sekundy). Po vytvorení kanála sa búrkový mrak začne vybíjať: po prvom výboji nasledujú dve, tri, štyri alebo viac iskier.

Úder blesku pripomína výbuch a spôsobí vytvorenie rázovej vlny, ktorá je mimoriadne nebezpečná pre každého živého tvora v blízkosti kanála. Rázová vlna silného elektrického výboja vo vzdialenosti niekoľkých metrov je celkom schopná polámať stromy, zraniť alebo otras mozgu aj bez priameho zásahu elektrickým prúdom:

• Vo vzdialenosti do 0,5 m od kanála môže blesk zničiť slabé štruktúry a zraniť osobu;
• Vo vzdialenosti do 5 metrov zostávajú budovy nedotknuté, ale môžu rozbiť okná a omráčiť človeka;
• Na veľké vzdialenosti nemá rázová vlna negatívne dôsledky a mení sa na zvukovú vlnu, známu ako hromobitie.

Valiaci sa hrom

Niekoľko sekúnd po zaznamenaní úderu blesku sa atmosféra v dôsledku prudkého nárastu tlaku pozdĺž kanála zahreje na 30 tisíc stupňov Celzia. V dôsledku toho dochádza k výbušným vibráciám vzduchu a dochádza k hromom. Hromy a blesky sú navzájom úzko prepojené: dĺžka výboja je často okolo osem kilometrov, takže zvuk z rôznych jeho častí prichádza v rôznych časoch a vytvára hromy.

Je zaujímavé, že meraním času, ktorý uplynie medzi hromom a bleskom, môžete zistiť, ako ďaleko je epicentrum búrky od pozorovateľa.

Aby ste to dosiahli, musíte vynásobiť čas medzi bleskom a hromom rýchlosťou zvuku, ktorá je od 300 do 360 m/s (napríklad, ak je časový interval dve sekundy, epicentrum búrky je o niečo viac viac ako 600 metrov od pozorovateľa, a ak tri - vo vzdialenosti kilometer). To pomôže určiť, či sa búrka vzďaľuje alebo blíži.

Úžasná ohnivá guľa

Za jeden z najmenej prebádaných, a teda najzáhadnejších prírodných javov sa považuje guľový blesk – žiariaca plazmová guľa pohybujúca sa vzduchom. Je to záhadné, pretože princíp vzniku guľového blesku je dodnes neznámy: napriek tomu, že existuje veľké množstvo hypotéz vysvetľujúcich dôvody vzniku tohto úžasného prírodného javu, proti každej z nich sa našli námietky. Vedcom sa nikdy nepodarilo experimentálne dosiahnuť vznik guľového blesku.

Guľový blesk môže existovať dlhú dobu a pohybovať sa po nepredvídateľnej trajektórii. Napríklad je celkom schopný vznášať sa niekoľko sekúnd vo vzduchu a potom sa vrhnúť na stranu.

Na rozdiel od jednoduchého výboja je tu vždy len jedna plazmová guľa: kým sa súčasne nezaznamenajú dva alebo viac ohnivých bleskov. Rozmery guľového blesku sa pohybujú od 10 do 20 cm.Guľový blesk sa vyznačuje bielymi, oranžovými alebo modrými tónmi, aj keď často sa vyskytujú aj iné farby, dokonca aj čierne.

Vedci zatiaľ neurčili teplotné ukazovatele guľového blesku: napriek tomu, že podľa ich výpočtov by sa mal pohybovať od sto do tisíc stupňov Celzia, ľudia, ktorí boli blízko tohto javu, necítili teplo vychádzajúce z gule. blesk.

Hlavným problémom pri štúdiu tohto javu je, že vedci len zriedka dokážu zaznamenať jeho výskyt a svedectvá očitých svedkov často spochybňujú skutočnosť, že jav, ktorý pozorovali, bol skutočne guľový blesk. Po prvé, svedectvá sa líšia v podmienkach, za ktorých sa objavila: bola videná hlavne počas búrky.

Existujú aj náznaky, že guľový blesk sa môže objaviť za pekného dňa: môže zostúpiť z oblakov, objaviť sa vo vzduchu alebo sa objaviť spoza objektu (strom alebo stĺp).

Ďalšou charakteristickou črtou guľového blesku je jeho prenikanie do uzavretých miestností, dokonca bol zaznamenaný aj v pilotných kokpitoch (ohnivá guľa môže preniknúť cez okná, spadnúť do ventilačných potrubí a dokonca vyletieť zo zásuviek či televízora). Opakovane boli zdokumentované aj situácie, keď bola plazmová guľa upevnená na jednom mieste a neustále sa tam objavovala.

Výskyt guľového blesku často nespôsobuje problémy (pokojne sa pohybuje vo vzdušných prúdoch a po určitom čase odletí alebo zmizne). Smutné následky však boli zaznamenané aj vtedy, keď explodoval, okamžite sa odparila kvapalina nachádzajúca sa v blízkosti, roztavila sklo a kov.

Možné nebezpečenstvá

Vzhľadom k tomu, že výskyt guľového blesku je vždy neočakávaný, keď uvidíte tento jedinečný jav vo svojej blízkosti, hlavnou vecou nie je panika, nehýbať sa prudko a nikam nebežať: ohnivé blesky sú veľmi náchylné na vibrácie vzduchu. Je potrebné potichu opustiť dráhu lopty a pokúsiť sa držať čo najďalej od nej. Ak je človek vo vnútri, musíte pomaly prejsť k otvoru okna a otvoriť okno: existuje veľa príbehov, keď nebezpečná guľa opustila byt.

Do plazmovej gule nemôžete nič hodiť: je celkom schopná explodovať, a to je spojené nielen s popáleninami alebo stratou vedomia, ale aj so zástavou srdca. Ak sa stane, že elektrická guľa človeka zachytí, treba ho presunúť do vetranej miestnosti, teplo zabaliť, urobiť masáž srdca, umelé dýchanie a ihneď privolať lekára.

Čo robiť v búrke

Keď začne búrka a vy vidíte, že sa blíži blesk, musíte nájsť úkryt a skryť sa pred počasím: úder blesku je často smrteľný a ak ľudia prežijú, často zostávajú invalidní.

Ak v blízkosti nie sú žiadne budovy a človek je v tom čase v teréne, musí počítať s tým, že pred búrkou je lepšie sa schovať v jaskyni. Je však vhodné vyhnúť sa vysokým stromom: blesk zvyčajne zasiahne najväčšiu rastlinu a ak sú stromy rovnako vysoké, zasiahne niečo, čo lepšie vedie elektrický prúd.

Na ochranu samostatne stojacej budovy alebo stavby pred bleskom sa v jej blízkosti zvyčajne inštaluje vysoký stožiar, na vrchole ktorého je špicatá kovová tyč bezpečne spojená s hrubým drôtom; na druhom konci je hlboko zakopaný kovový predmet. v zemi. Prevádzková schéma je jednoduchá: tyč z búrkového mraku je vždy nabitá nábojom opačným ako mrak, ktorý stekajúc po drôte pod zemou neutralizuje náboj mraku. Toto zariadenie sa nazýva bleskozvod a je inštalované na všetkých budovách v mestách a iných ľudských sídlach.

Premýšľali ste niekedy nad tým, prečo vtáky sedia na vysokonapäťových drôtoch a človek zomrie, keď sa dotkne drôtov? Všetko je veľmi jednoduché - sedia na drôte, ale vtákom nepreteká žiadny prúd, ale ak vták máva krídlom a súčasne sa dotýka dvoch fáz, zomrie. Zvyčajne týmto spôsobom umierajú veľké vtáky, ako sú bociany, orly a sokoly.

Rovnako sa človek môže dotknúť fázy a nič sa mu nestane, ak ním nepreteká prúd, na to si treba obuť pogumované čižmy a nedajbože sa dotýkať steny alebo kovu.

Elektrický prúd môže zabiť človeka v zlomku sekundy, zasiahne bez varovania. Blesk zasiahne Zem stokrát za sekundu a viac ako osem miliónovkrát za deň. Táto sila prírody je päťkrát teplejšia ako povrch slnka. Elektrický výboj zasiahne silou 300 000 ampérov a milión voltov za zlomok sekundy. V každodennom živote si myslíme, že môžeme ovládať elektrinu, ktorá poháňa naše domy, vonkajšie svetlá a teraz aj naše autá. Ale elektrina v jej pôvodnej podobe sa nedá ovládať. A blesk je elektrina v obrovskom rozsahu. A predsa blesk zostáva veľkou záhadou. Môže udrieť nečakane a jeho cesta môže byť nepredvídateľná.

Blesky na oblohe neškodia, ale jeden z desiatich bleskov udrie na zemský povrch. Blesk je rozdelený do mnohých vetiev, z ktorých každá je schopná zasiahnuť osobu nachádzajúcu sa v epicentre. Keď človeka zasiahne blesk, prúd môže prejsť z jednej osoby na druhú, ak sa dostanú do kontaktu.

Existuje pravidlo tridsiatich a tridsiatich: ak uvidíte blesk a začujete hrom o menej ako tridsať sekúnd neskôr, musíte vyhľadať úkryt a potom musíte počkať tridsať minút od posledného úderu hromu, kým vyjdete von. Ale blesk nie vždy poslúchne prísny rozkaz.

Existuje taký atmosférický jav ako hrom z jasného neba. Blesk, ktorý zanecháva mrak, často prejde až šestnásť kilometrov, kým dopadne na zem. Inými slovami, blesk sa môže objaviť z ničoho nič. Blesk potrebuje vietor a vodu. Keď silný vietor zdvíha vlhký vzduch, vytvárajú sa podmienky na vznik ničivých búrok.

Nie je možné rozložiť na komponenty niečo, čo sa zmestí do milióntiny sekundy. Jedna falošná viera je, že vidíme blesk, keď sa pohybuje k zemi, ale to, čo v skutočnosti vidíme, je spiatočná cesta blesku do neba. Blesk nie je jednosmerný úder do zeme, ale je to vlastne prstenec, cesta v dvoch smeroch. Záblesk blesku, ktorý vidíme, je takzvaný spätný úder, posledná fáza cyklu. A keď spätný úder blesku zahreje vzduch, objaví sa jeho vizitka - hrom. Spätná cesta blesku je tá časť blesku, ktorú vidíme ako záblesk a počujeme ako hrom. Spätný prúd tisícok ampérov a miliónov voltov sa rúti zo zeme do oblaku.

Blesky pravidelne zabíjajú ľudí v interiéri elektrickým prúdom. Do konštrukcie sa môže dostať rôznymi spôsobmi, cez odtokové rúry a vodovodné potrubia. Blesk môže preniknúť do elektrického vedenia, ktorého prúdová sila v bežnom dome nedosahuje dvesto ampérov a preťažuje elektrické vedenie skokovo z dvadsaťtisíc na dvestotisíc ampérov. Azda najnebezpečnejšia cesta u vás doma vedie priamo do vašej ruky cez telefón. K takmer dvom tretinám elektrických šokov v interiéri dochádza, keď ľudia počas úderu blesku zdvihnú telefón na pevnú linku. Bezdrôtové telefóny sú bezpečnejšie počas búrok, ale blesk môže zabiť elektrickým prúdom niekoho, kto stojí v blízkosti základne telefónu. Ani bleskozvod vás nemôže ochrániť pred všetkými bleskami, pretože nie je schopný zachytiť blesky na oblohe.

O povahe blesku

Existuje niekoľko rôznych teórií vysvetľujúcich pôvod blesku.

Zvyčajne spodná časť oblaku nesie záporný náboj a horná časť nesie kladný náboj, vďaka čomu je systém mrak-zem ako obrovský kondenzátor.

Keď je rozdiel elektrického potenciálu dostatočne veľký, medzi zemou a oblakom alebo medzi dvoma časťami oblaku dôjde k výboju známemu ako blesk.

Je nebezpečné byť v aute počas blesku?

V jednom z týchto experimentov bol metrový umelý smrtiaci blesk namierený na oceľovú strechu auta, v ktorom sedel človek. Blesk prešiel cez obal bez zranení človeka. Ako sa to stalo? Keďže náboje na nabitom objekte sa navzájom odpudzujú, majú tendenciu pohybovať sa čo najďalej od seba.

V prípade dutého mechanického guľôčkového pí valca sú náboje rozložené po vonkajšom povrchu predmetu. Podobne, ak blesk zasiahne kovovú strechu auta, potom sa odpudzujúce elektróny extrémne rýchlo rozšíria po povrchu auta a prejsť jeho telom do zeme. Preto blesk pozdĺž povrchu kovového auta ide do zeme a nedostane sa dovnútra auta. Z rovnakého dôvodu je kovová klietka dokonalou ochranou pred bleskom. V dôsledku zásahu umelého blesku do auta s napätím 3 milióny voltov sa potenciál auta a tela človeka v ňom zvýši na takmer 200 tisíc voltov. Zároveň človek nezažije ani najmenšiu známku elektrického šoku, pretože medzi žiadnymi bodmi jeho tela nie je potenciálny rozdiel.

To znamená, že pobyt v dobre uzemnenej budove s kovovým rámom, ktorých je v moderných mestách veľa, takmer úplne chráni pred bleskom.

Ako si vysvetliť, že vtáky sedia na drôtoch úplne pokojne a beztrestne?

Telo sediaceho vtáka je ako vetva reťaze (paralelné spojenie). Odpor tejto vetvy s vtákom je oveľa väčší ako odpor drôtu medzi nohami vtáka. Preto je sila prúdu v tele vtáka zanedbateľná. Ak by sa vták, sediaci na drôte, dotkol krídlom alebo chvostom stĺpa, alebo by bol inak spojený so zemou, bol by okamžite zabitý prúdom, ktorý by sa ním rútil do zeme.

Zaujímavé fakty o bleskoch

Priemerná dĺžka blesku je 2,5 km. Niektoré výboje siahajú až do vzdialenosti 20 km v atmosfére.

Blesky sú prospešné: dokážu zo vzduchu vytrhnúť milióny ton dusíka, naviazať ho a poslať do zeme, čím pôdu zúrodnia.

Saturnove blesky sú miliónkrát silnejšie ako Zemské.

Výboj blesku zvyčajne pozostáva z troch alebo viacerých opakovaných výbojov - impulzov sledujúcich rovnakú dráhu. Intervaly medzi po sebe nasledujúcimi impulzmi sú veľmi krátke, od 1/100 do 1/10 s (to spôsobuje blikanie blesku).

Každú sekundu na Zemi blikne asi 700 bleskov. Svetové centrá búrok: ostrov Jáva - 220, rovníková Afrika - 150, južné Mexiko - 142, Panama - 132, stredná Brazília - 106 búrkových dní v roku. Rusko: Murmansk - 5, Archangeľsk - 10, Petrohrad - 15, Moskva - 20 búrkových dní v roku.

Vzduch v zóne bleskového kanála sa takmer okamžite zahreje na teplotu 30 000 - 33 000 ° C. V priemere na svete ročne zomrie na úder blesku asi 3 000 ľudí

Štatistiky uvádzajú, že každých 5 000 – 10 000 letových hodín udrie do lietadla jeden blesk, našťastie takmer všetky poškodené lietadlá naďalej lietajú.

Napriek drvivej sile blesku je ochrana pred ním celkom jednoduchá. Počas búrky by ste mali okamžite opustiť otvorené priestranstvá, za žiadnych okolností sa neskrývať pod izolovanými stromami alebo byť blízko vysokých stožiarov a elektrického vedenia. V rukách by ste nemali držať oceľové predmety. Počas búrok tiež nemôžete používať rádiovú komunikáciu ani mobilné telefóny. Televízory, rádiá a elektrické spotrebiče musia byť v interiéri vypnuté.

Bleskozvody chránia budovy pred poškodením bleskom z dvoch dôvodov: umožňujú, aby náboj indukovaný na budove prúdil do vzduchu a keď blesk zasiahne budovu, znesie ho do zeme.

Ak sa ocitnete v búrke, mali by ste sa vyhnúť úkrytu v blízkosti jednotlivých stromov, živých plotov, vyvýšených miest a pobytu na otvorených priestranstvách.

Blesk je silný výboj elektrickej energie. Charakter jeho výskytu spočíva v silnej elektrifikácii oblakov alebo zemského povrchu. Z tohto dôvodu sa výboje vyskytujú v samotných oblakoch alebo medzi dvoma susednými, alebo medzi oblakom a zemou. Väčšina ľudí sa búrok bojí. Tento jav je skutočne strašidelný. Pochmúrne vyzerajúce mraky zakrývajú slnko, hromy dunia, blýskajú sa a padá hustý dážď. Ale odkiaľ pochádza blesk, ako vysvetliť dieťaťu, čo sa deje hore?

Odkiaľ pochádzajú hromy a blesky - vysvetlenie pre deti

Hromy duní a objavujú sa blesky. Proces výskytu blesku je rozdelený na prvý úder a všetky nasledujúce. Dôvodom je, že primárny výboj vytvára dráhu pre elektrický výboj. Na dne oblaku sa hromadí negatívny výboj.

A zemský povrch má kladný náboj. Z tohto dôvodu sú elektróny nachádzajúce sa v oblaku priťahované k zemi a ponáhľajú sa dole. Hneď ako prvé elektróny dosiahnu povrch zeme, vytvorí sa kanálik voľný na prechod elektrických výbojov, cez ktorý sa zvyšné elektróny rútia dole. Elektróny pri zemi opúšťajú kanál ako prvé. Iní sa ponáhľajú, aby zaujali ich miesto. Vytvorí sa stav, v ktorom všetok negatívny energetický výboj vychádza z oblaku a vytvára silný tok elektriny smerovaný do zeme. Práve v takom momente je možný záblesk sprevádzaný úderom hromu.

Odkiaľ pochádza guľový blesk?

Nazýva sa blesk guľový blesk? Tento druh blesku sa považuje za špeciálny typ, je to svetelná guľa plávajúca vzduchom. Jeho veľkosť je od desať do dvadsať centimetrov, farba je modrá, oranžová alebo biela. Teplota takejto gule je taká vysoká, že ak sa nečakane pretrhne, kvapalina, ktorá ju obklopuje, sa vyparí a kovové alebo sklenené predmety sa roztopia.

Takáto lopta môže existovať dlho. Pri pohybe môže nečakane zmeniť smer, niekoľko sekúnd sa vznášať vo vzduchu alebo sa prudko vychýliť na jednu stranu.

Guľový blesk sa najčastejšie tvorí počas búrky, no sú chvíle, keď je vidieť aj za slnečného počasia. Jeho vzhľad sa vyskytuje v jednej kópii neočakávane. Lopta je schopná zostúpiť z oblakov a objaviť sa vo vzduchu spoza stĺpa alebo stromu celkom neočakávane. Je schopná vstúpiť do obmedzeného priestoru cez zásuvku alebo televízor.

Odkiaľ pochádzajú hromy a blesky?

Živly potrebujú určité okolnosti, aby prejavili svoju silu. Elektrifikované mraky vytvárajú blesky. Aby sme však prerazili vrstvu atmosféry, nie každý oblak obsahuje na to dostatočnú energiu. Oblak, ktorého výška dosahuje niekoľko tisíc metrov, bude považovaný za búrku. Spodok oblaku sa nachádza blízko zemského povrchu, teplotný režim je tam vyšší ako v hornej časti oblaku, kde môžu kvapky vody zamrznúť.

Vzduchové hmoty sú v neustálom pohybe. Teplý vzduch stúpa a klesá. Keď sa častice pohybujú, elektrizujú. Rôzne časti oblaku akumulujú nerovnaký potenciál. Keď sa dosiahne kritická hodnota, objaví sa záblesk sprevádzaný rachotom hromu.

Nebezpečný blesk

Zvyčajne po prvom údere nasleduje druhý. Je to spôsobené tým, že elektróny v prvom záblesku ionizujú vzduch, čím vzniká možnosť druhého prechodu elektrónov. Preto sa následné ohniská vyskytujú takmer bez prestávky a zasiahnu to isté miesto. Blesk vychádzajúci z mraku môže svojím elektrickým výbojom človeku spôsobiť značné škody. Aj keď je jej úder nablízku, následky negatívne ovplyvnia vaše zdravie.

Počas búrky musíte byť na zemi, čo najbližšie k povrchu zeme. Odporúča sa nepoužívať mobilné zariadenia.

Každú sekundu, približne 700 blesk, a každý rok o 3000 ľudia zomierajú v dôsledku úderu blesku. Fyzikálna povaha blesku nebola úplne vysvetlená a väčšina ľudí má len približnú predstavu o tom, čo to je. Nejaké výboje sa zrážajú v oblakoch, alebo niečo podobné. Dnes sme sa obrátili na našich autorov fyziky, aby sme sa dozvedeli viac o povahe blesku. Ako sa objavujú blesky, kde udierajú blesky a prečo hromy hromujú. Po prečítaní článku budete poznať odpoveď na tieto a mnohé ďalšie otázky.

Čo je blesk

Blesk– iskrový elektrický výboj v atmosfére.

Elektrický výboj je proces toku prúdu v médiu spojený s výrazným zvýšením jeho elektrickej vodivosti v porovnaní s normálnym stavom. V plyne existujú rôzne typy elektrických výbojov: iskra, oblúk, tlejúci.

Iskrový výboj nastáva pri atmosférickom tlaku a je sprevádzaný charakteristickou iskrou. Iskrový výboj je súbor vláknitých iskrových kanálov, ktoré miznú a nahrádzajú sa navzájom. Spark kanály sú tiež tzv streamery. Iskrové kanály sú naplnené ionizovaným plynom, to znamená plazmou. Blesk je obrovská iskra a hrom je veľmi hlasné prasknutie. Ale také jednoduché to nie je.

Fyzikálna povaha blesku

Ako sa vysvetľuje pôvod blesku? systém cloud-ground alebo cloud-cloud Je to druh kondenzátora. Vzduch hrá úlohu dielektrika medzi oblakmi. Spodná časť oblaku má záporný náboj. Pri dostatočnom potenciálnom rozdiele medzi oblakom a zemou vznikajú podmienky, pri ktorých sa v prírode vyskytujú blesky.

Krok vodca

Pred hlavným zábleskom blesku možno pozorovať malú škvrnu, ktorá sa pohybuje z oblaku na zem. Toto je takzvaný stupňovitý vodca. Elektróny sa pod vplyvom rozdielu potenciálov začnú pohybovať smerom k zemi. Pri pohybe sa zrážajú s molekulami vzduchu a ionizujú ich. Z oblaku na zem je položený druh ionizovaného kanála. V dôsledku ionizácie vzduchu voľnými elektrónmi sa elektrická vodivosť v zóne trajektórie vodcu výrazne zvyšuje. Vedúci, ako to bolo, pripravuje cestu pre hlavný výboj a pohybuje sa z jednej elektródy (oblaku) na druhú (zem). Ionizácia prebieha nerovnomerne, takže náväzec sa môže vetviť.

Opaľovať sa

V momente, keď sa vodca priblíži k zemi, napätie na jeho konci stúpa. Zo zeme alebo z predmetov vyčnievajúcich nad povrch (stromy, strechy budov) sa smerom k vodcovi vymrští odpoveďový streamer (kanál). Táto vlastnosť blesku sa využíva na ochranu pred ním inštaláciou bleskozvodu. Prečo udrie blesk do človeka alebo do stromu? V skutočnosti je jej jedno, kde udrie. Blesk si predsa hľadá najkratšiu cestu medzi zemou a nebom. To je dôvod, prečo je nebezpečné byť na rovine alebo na vodnej hladine počas búrky.

Keď sa vodca dostane na zem, cez položený kanál začne pretekať prúd. V tomto okamihu je pozorovaný hlavný blesk, sprevádzaný prudkým zvýšením sily prúdu a uvoľnením energie. Tu je relevantná otázka, odkiaľ pochádza blesk? Je zaujímavé, že vodca sa šíri z oblaku na zem, no opačný jasný záblesk, na aký sme zvyknutí, sa šíri zo zeme na oblak. Správnejšie je povedať, že blesky neprichádzajú z neba na zem, ale vyskytujú sa medzi nimi.

Prečo hrmí blesky?

Hrom je výsledkom rázovej vlny generovanej rýchlou expanziou ionizovaných kanálov. Prečo najskôr vidíme blesky a potom počujeme hromy? Všetko je to o rozdiele medzi rýchlosťami zvuku (340,29 m/s) a svetla (299 792 458 m/s). Počítaním sekúnd medzi hromom a bleskom a ich vynásobením rýchlosťou zvuku môžete zistiť, v akej vzdialenosti od vás blesk udrel.

Potrebujete papier z fyziky atmosféry? Pre našich čitateľov je teraz zľava 10%.

Druhy bleskov a fakty o bleskoch

Blesk medzi nebom a zemou nie je najbežnejším bleskom. Najčastejšie sa blesk vyskytuje medzi oblakmi a nepredstavuje hrozbu. Okrem pozemných a vnútrooblakových bleskov existujú blesky, ktoré sa tvoria vo vyšších vrstvách atmosféry. Aké druhy bleskov sú v prírode?

• Intracloudový blesk;
• guľový blesk;
• "Elfovia";
• Trysky;
• Škriatkovia.

Posledné tri typy bleskov nie je možné pozorovať bez špeciálnych prístrojov, pretože sa tvoria v nadmorskej výške 40 kilometrov a viac.

Tu je niekoľko faktov o bleskoch:

• Dĺžka najdlhšieho zaznamenaného blesku na Zemi bola 321 km. Tento blesk bol spozorovaný v Oklahome 2007.
• Najdlhšie trval blesk 7,74 sekúnd a bol zaznamenaný v Alpách.
• Blesk sa tvorí nielen na Zem. O zapnutom blesku vieme určite Venuša, Jupiter, Saturn A Urán. Saturnove blesky sú miliónkrát silnejšie ako zemské.
• Sila prúdu v blesku môže dosiahnuť stovky tisíc ampérov a napätie môže dosiahnuť miliardy voltov.
• Teplota bleskového kanála môže dosiahnuť 30000 stupňov Celzia je v 6 násobok povrchovej teploty Slnka.

Guľový blesk

Guľový blesk je samostatný typ blesku, ktorého povaha zostáva záhadou. Takýto blesk je svietiaci objekt v tvare gule pohybujúcej sa vo vzduchu. Podľa obmedzených dôkazov sa guľový blesk môže pohybovať po nepredvídateľnej trajektórii, rozdeliť sa na menšie blesky, explodovať alebo jednoducho nečakane zmiznúť. Existuje veľa hypotéz o pôvode guľového blesku, ale žiadnu nemožno považovať za spoľahlivú. Fakt - nikto nevie, ako guľový blesk vyzerá. Niektoré hypotézy redukujú pozorovanie tohto javu na halucinácie. Guľový blesk nebol v laboratórnych podmienkach nikdy pozorovaný. Všetko, s čím môžu byť vedci spokojní, sú výpovede očitých svedkov.

Na záver vás pozývame pozrieť si video a pripomenúť vám: ak vám ako blesk za slnečného dňa padne na hlavu ročníková práca alebo test, netreba zúfať. Špecialisti študentských služieb pomáhajú študentom od roku 2000. Kedykoľvek vyhľadajte kvalifikovanú pomoc. 24 hodiny denne, 7 dni v týždni sme pripravení vám pomôcť.