Kā Darbojas Zibens

{h1}

Zibens ir skaista, bet nāvējoša dabas parādība. Uzziniet par visiem zibens aspektiem, sākot no elektriskām vētrām un zibens spērieniem līdz zibensnovedieniem un zibens drošībai.

Zibens ir viens no skaistākajiem displejiem dabā. Tā ir arī viena no nāvējošākajām dabas parādībām, kas cilvēkam zināma. Tā kā skrūvju temperatūra ir karstāka nekā saules virsma un visos virzienos izstaro triecienviļņus, zibens ir fiziskās zinātnes un pazemības mācība.

- Papildus zibenīgajam skaistumam zibens iepazīstina zinātni ar vienu no tās vietējiem lielākajiem noslēpumiem: Kā tā darbojas? Ir vispārzināms, ka zibens tiek ģenerēts ar elektriski lādētām vētru sistēmām, taču mākoņu uzlādes metode joprojām ir nenotverama. Šajā rakstā mēs apskatīsim zibens no iekšpuses uz āru, lai jūs varētu saprast šo parādību.

Zibens sākas ar procesu, kas nav tik noslēpumains: ūdens cikls. Lai pilnībā izprastu, kā darbojas ūdens cikls, mums vispirms ir jāsaprot iztvaikošanas un kondensācijas principi.

Iztvaikošana ir process, kurā šķidrums absorbē siltumu un mainās uz tvaiku. Labs piemērs ir ūdens peļķe pēc nokrišņiem. Kāpēc peļķe izžūst? Peļņā esošais ūdens absorbē siltumu no saules un apkārtējās vides un izplūst kā tvaiks. "Escape" ir labs termins, ko izmantot, apspriežot iztvaikošanu. Kad šķidrums tiek pakļauts karstumam, tā molekulas pārvietojas ātrāk. Dažas no molekulām var kustēties pietiekami ātri, lai atdalītos no šķidruma virsmas un novadītu siltumu tvaika vai gāzes veidā. Atbrīvojies no šķidruma ierobežojumiem, tvaiki sāk paaugstināties atmosfērā.

Kondensāts ir process, kurā tvaiki vai gāze zaudē siltumu un pārvēršas šķidrumā. Ikreiz, kad siltums tiek nodots, tas pārvietojas no augstākas temperatūras uz zemāku. Ledusskapis izmanto šo koncepciju, lai atdzesētu jūsu ēdienus un dzērienus. Tas nodrošina zemas temperatūras vidi, kas absorbē jūsu dzērienu un pārtikas produktu siltumu, un to izvada karstā stāvoklī, kas pazīstams kā saldēšanas cikls. Šajā ziņā atmosfēra darbojas kā milzīgs ledusskapis, lai pievadītu gāzi un tvaikus. Pieaugot tvaikiem vai gāzēm, apkārtējā gaisa temperatūra pazeminās un pazeminās. Drīz tvaiki, kas iznesa siltumu no "mātes" šķidruma, sāk zaudēt siltumu atmosfērā. Palielinoties augstākam augstumam un zemākai temperatūrai, galu galā tiek zaudēts pietiekami daudz siltuma, lai tvaiki kondensētos un atgrieztos šķidrā stāvoklī.

Tagad piemērosim šos divus jēdzienus ūdens ciklam.

Kā darbojas zibens: darbojas

Ūdens vai mitrums uz zemes absorbē siltumu no saules un apkārtnes. Kad ir absorbēts pietiekami daudz siltuma, dažām šķidruma molekulām var būt pietiekami daudz enerģijas, lai izkļūtu no šķidruma un kā tvaiki sāk paaugstināties atmosfērā. Kad tvaiki paceļas augstāk un augstāk, apkārtējā gaisa temperatūra kļūst zemāka un zemāka. Galu galā tvaiki zaudē pietiekami daudz siltuma apkārtējam gaisam, lai tas varētu pārvērsties šķidrumā. Pēc tam zemes gravitācijas vilkmes dēļ šķidrums "nokrīt" atpakaļ uz zemi, tādējādi pabeidzot ciklu. Jāatzīmē, ka, ja apkārtējā gaisa temperatūra ir pietiekami zema, tvaiki var kondensēties un pēc tam sasalst sniegā vai guļā. Atkal gravitācija prasīs sasalušās formas, un tās atgriezīsies uz zemes.

Nākamajā sadaļā mēs redzēsim, kas izraisa elektriskās vētras.

Elektriskās vētras

Spilgti balti zilu zibspuldzi izraisa tā ārkārtīgais karstums. Zibens skrūve ir karstāka nekā saules virsma.

Spilgti balti zilu zibspuldzi izraisa tā ārkārtīgais karstums. Zibens skrūve ir karstāka nekā saules virsma.

Elektriskās vētras laikā negaisa mākoņi ir uzlādēti kā milzu kondensatori debesīs. Mākoņa augšējā daļa ir pozitīva, bet apakšējā - negatīva. Par to, kā mākonis iegūst šo lādiņu, zinātnieku aprindās joprojām nav panākta vienošanās, taču šāds apraksts sniedz vienu ticamu skaidrojumu.

Ūdens cikla laikā atmosfērā var uzkrāties mitrums. Šī uzkrāšanās ir tas, ko mēs redzam kā mākoni. Interesanti, ka mākoņos var būt miljoni uz miljoniem ūdens pilienu un gaisā suspendētu ledus. Turpinot iztvaikošanas un kondensācijas procesu, šie pilieni saduras ar citu mitrumu, kas atrodas kondensācijas procesā, kad tas paceļas. Augošais mitrums var arī sadurties ar ledu vai gludu, kas atrodas zemē vai atrodas mākoņa apakšējā daļā. To nozīme sadursmes ir tas, ka elektroni tiek notriekti no augošā mitruma, tādējādi izveidojot lādiņa atdalīšana.

Jaunizdalītie elektroni pulcējas mākoņa apakšējā daļā, radot tam negatīvu lādiņu. Pieaugošais mitrums, kas tikko zaudējis elektronu, mākoņa augšdaļā nes pozitīvu lādiņu. Pēc sadursmēm sasalšana spēlē svarīgu lomu. Tā kā augošais mitrums sastopas ar aukstāku temperatūru augšējos mākoņu reģionos un sāk sasalst, saldētā daļa kļūst negatīvi uzlādēta un nesasalušie pilieni kļūst pozitīvi uzlādēti. Šajā brīdī pieaugošajām gaisa straumēm ir iespēja noņemt no ledus pozitīvi uzlādētās pilītes un pārnest tās uz mākoņa virsotni. Atlikušā sasalušā daļa, iespējams, nokristu mākoņa apakšējā daļā vai turpinātuies uz zemes. Apvienojot sadursmes ar sasalšanu, mēs varam sākt saprast, kā mākonis var iegūt ārkārtēju lādiņa atdalīšanu, kas nepieciešama zibens spērienam.

Kad mākonī ir lādiņa atdalīšana, ir arī elektriskais lauks kas ir saistīts ar atdalīšanu. Tāpat kā mākonis, šis lauks ir negatīvs apakšējā reģionā un pozitīvs augšējā reģionā.

Elektriskā lauka stiprums vai intensitāte ir tieši saistīta ar mākonī uzkrāto lādiņu daudzumu. Tā kā turpina notikt sadursmes un sasalšana un palielinās lādiņi mākoņa augšdaļā un apakšā, elektriskais lauks kļūst arvien intensīvāks - tik intensīvs, ka elektronus uz zemes virsmas atgrūž dziļāk zemē. ar spēcīgu negatīvu lādiņu mākoņa apakšējā daļā. Šis elektronu atgrūšana izraisa zemes virsmu, kas iegūst spēcīgu pozitīvo lādiņu.

Viss, kas tagad vajadzīgs, ir: vadošs ceļš lai negatīvā mākoņa dibens nonāktu saskarē ar zemes virsmu. Spēcīgais elektriskais lauks, būdams nedaudz pašpietiekams, rada šo ceļu.

Mēs apskatīsim nākamo zibens radīšanas procesa posmu, gaisa jonizāciju.

Gaisa jonizācija

Vētras augstākos objektus ne vienmēr satrauc zibens. Zibens var atsisties pret zemi tuvu attālumā no augsta objekta.

Vētras augstākos objektus ne vienmēr satrauc zibens. Zibens var atsisties pret zemi tuvu attālumā no augsta objekta.

Šis apraksts ir tieši tāds, kāds notiek, darbinot Van de Graaff ģeneratoru. Ja jums ir iekārta, kur spēlēties ar zibeni, VDG noteikti ir drošākais ceļš, un tas var nodrošināt stundu ilgu izklaidi.

Spēcīgais elektriskais lauks liek gaisam ap mākoni "saplīst, "ļaujot strāvai plūst, cenšoties neitralizēt lādiņa atdalīšanos. Vienkārši izsakoties, gaisa sabrukums rada ceļu, kas īssavieno mākoņu / zemi tā, it kā tur būtu garš metāla stienis, kas savieno mākoni ar zemi. Lūk, kā tas notiek sadalīšanas darbi.

Kad elektriskais lauks kļūst ļoti spēcīgs (pēc kārtas desmitiem tūkstošu voltu uz collu), apstākļi ir nogatavojušies, lai gaiss sāk sadalīties. Elektriskais lauks izraisa apkārtējā gaisa sadalīšanu pozitīvajos jonos un elektronos - gaiss ir jonizēts. Paturiet prātā, ka jonizācija nenozīmē, ka ir vairāk negatīvu lādiņu (elektronu) vai vairāk pozitīvu lādiņu (pozitīvu atomu kodolu / pozitīvu jonu) nekā iepriekš. Šī jonizācija nozīmē tikai to, ka elektroni un pozitīvie joni atrodas tālāk viens no otra, nekā bija sākotnējā molekulārajā vai atomu struktūrā. Būtībā elektroni ir atdalīti no nejonizētā gaisa molekulārās struktūras.

Šīs atdalīšanas / noņemšanas nozīme ir tāda, ka elektroni tagad var brīvi pārvietoties daudz vieglāk, nekā viņi varēja pirms atdalīšanas. Tātad šis jonizētais gaiss (pazīstams arī kā plazma) ir daudz vadītspējīgāks nekā iepriekšējais nejonizētais gaiss. Starp citu, elektronu spēja vai brīvība kustēties ir tā, kas jebkuru materiālu padara par labu elektrības vadītāju. Bieži vien metālus sauc par pozitīvu atomu kodoliem, ko ieskauj šķidrumam līdzīgs elektronu mākonis. Tas daudziem metāliem padara labus elektrības vadītājus.

Šiem elektroniem ir lieliska mobilitāte, kas ļauj elektriskā strāva plūst. Gaisa vai gāzes jonizācija rada plazmu ar vadošām īpašībām, kas ir līdzīgas metāliem. Plazma ir rīks, ko daba izmanto, lai neitralizētu lādiņa atdalīšanu elektriskajā laukā. Tie lasītāji, kuri pārzina uguns ķīmisko reakciju, to atcerēsies oksidēšanās spēlē svarīgu lomu. Oksidēšana ir process, kurā atoms vai molekula zaudē elektronu, apvienojot to ar skābekli. Vienkārši sakot, atoms vai molekula tiek mainīta no zemāka pozitīvā potenciāla uz lielāku pozitīvo potenciālu. Interesanti, ka jonizācijas process, kas veido plazmu, notiek arī zaudējot elektronus. Pēc šī salīdzinājuma mēs varam uzskatīt jonizācijas procesu kā "ceļa sadedzināšanu" pa gaisu, lai varētu sekot zibens, līdzīgi kā tuneļa rakšana caur kalnu, lai vilciens varētu sekot.

Pēc jonizācijas procesa sāk veidoties ceļš starp mākoni un zemi. Tālāk uzziniet par pakāpienu vadītājiem vai jonizēta gaisa ceļiem.

1. zibens mīts

Garākie objekti vētrā nevajag vienmēr zibens iesit. Tā ir taisnība, ka garāki objekti atrodas tuvāk mākoņiem, taču, kā jau tika runāts iepriekš, zibens var atsisties pret zemi tuvu attālumā no augsta objekta. Augstākiem objektiem var būt augstāka streika iespējamība, bet, ja tas attiecas uz zibeni, streika ceļš nav prognozējams.

Soli vadītāji

Pirmajam zibens spērienam parasti seko sekundāru streiku sērija, visi sekundes laikā.

Pirmajam zibens spērienam parasti seko sekundāru streiku sērija, visi sekundes laikā.

Tiklīdz sākas jonizācijas process un veidojas plazma, ceļš netiek uzreiz izveidots. Faktiski parasti ir daudz dažādu jonizēta gaisa ceļu, kas rodas no mākoņa. Šos ceļus parasti sauc par soli vadītāji.

Pakāpienu vadītāji virzās uz zemes pa posmiem, kuriem nav jāveido taisna līnija uz zemi. Gaiss nedrīkst vienādi jonizēt visos virzienos. Gaisā esošo putekļu vai piemaisījumu (jebkura priekšmeta) dēļ gaiss var vieglāk sadalīties vienā virzienā, dodot lielākas iespējas, ka pakāpiena virzītājs šajā virzienā ātrāk sasniegs zemi. Arī elektriskā lauka forma var ievērojami ietekmēt jonizācijas ceļu. Šī forma ir atkarīga no uzlādēto daļiņu atrašanās vietas, kas šajā gadījumā atrodas mākoņa apakšā un zemes virsmā. Ja mākonis atrodas paralēli zemes virsmai un laukums ir pietiekami mazs, lai zemes izliekums būtu niecīgs, abas lādēšanas vietas izturēsies kā divas lādētas paralēlas plāksnes. Spēka līnijas (elektriskā plūsma), ko rada lādēšanas atdalīšana, būs perpendikulāri mākoņam un zemei.

Flux līnijas pirms pārvietošanās uz galapunktu (pretī lādēšanas vietai) vienmēr izstaro perpendikulāri no lādiņa virsmas. Ņemot vērā šīs zināšanas, mēs varam teikt, ka, ja mākoņa apakšējā virsma nav taisna, plūsmas līnijas nebūs vienmērīgas. Izmēģiniet šo: uzzīmējiet divus punktus basketbola pretējos galos. Tālāk uzzīmējiet līniju basketbolam, kas savieno divus punktus. Līnijas izliekums ir analogs plūsmas līnijām nevienmērīgā elektriskā laukā. Vienota spēka trūkums var izraisīt soļu vadītājus iet pa ceļu, kas nav taisna līnija uz zemi.

Ņemot vērā šīs iespējas, kļūst acīmredzams, ka ir dažādi faktori, kas ietekmē pakāpiena vadītāja virzienu. Mums māca, ka īsākais attālums starp diviem punktiem ir taisna līnija; bet elektrisko lauku gadījumā spēka līnijas (plūsmas līnijas) var neatbilst īsākajam attālumam, jo ​​īsākais attālums ne vienmēr atspoguļo vismazākās pretestības ceļu.

Tagad mums ir elektriski lādēts mākonis ar arvien pieaugošiem soļu vadītājiem, kas pamazām stiepjas pret zemi. Šie vadītāji ir vāji apgaismoti purpursarkanā mirdzumā un var izraist citus līderus vietās, kur sākotnējie vadītāji saliecas vai pagriežas. Kad sācis darboties, līderis paliks, kamēr strāva plūst, neatkarīgi no tā, vai līderis pirmais sasniedz zemi. Līderim būtībā ir divas iespējas: turpināt augt plazmas augšanas stadijās vai pacietīgi gaidīt pašreizējā plazmas stāvoklī, līdz cits vadītājs sasniedz mērķi.

Līderis, kurš sasniedz zemi, vispirms gūst labumu no brauciena, nodrošinot vadītspējīgu ceļu starp mākoņu un zemi. Šis vadītājs nav zibens spēriens; tikai to kartes ārā kurss, pēc kura notiks streiks. Streiks ir pēkšņa, masīva elektriskās strāvas plūsma, kas pārvietojas no mākoņa uz zemi.

Pirms mēs ejam priekšā sev, mums ir jāapsver, kas notiek ar zemes virsmu un objektiem, kas atrodas uz virsmas. Mēs apskatīsim pozitīvos straumētājus un to, kas notiek, kad šie straumētāji nākamajā sadaļā tiekas ar solu līderiem.

Pozitīvie straumētāji un eksplodējošais gaiss

Aplūkojot šo skrūvi, kas atgādina pūķi, ir viegli saprast, kāpēc zibens kādreiz tika uzskatīts par pārdabisku.

Aplūkojot šo skrūvi, kas atgādina pūķi, ir viegli saprast, kāpēc zibens kādreiz tika uzskatīts par pārdabisku.

Kad soļu vadītāji tuvojas zemei, objekti uz virsmas sāk reaģēt uz spēcīgo elektrisko lauku. Objekti sasniedz mākoni, "augot" pozitīvie straumētāji. Šiem straumētājiem ir arī purpursarkanā krāsa, un tie, šķiet, ir pamanāmāki asās malās. Cilvēka ķermenis var radīt pozitīvus straumētājus un tos rada, ja tos pakļauj spēcīgam elektriskajam laukam, piemēram, negaisa mākonim. Patiesībā jebko, kas atrodas uz zemes virsmas, var nosūtīt straumētāju. Pēc saražošanas straumeri nepalielinās mākoņu virzienā; plaisu pārvarēšana ir pakāpienu vadītāju darbs, kad viņi pamazām virzās uz leju. Straumētāji pacietīgi gaida, stiepjas augšup, tuvojoties soļu vadītājiem.

Nākamais notiek faktiskais pakāpiena vadītāja un straumētāja tikšanās. Kā jau iepriekš tika runāts, straumētājam, ko sasniedz pakāpiena līderis, nav obligāti jābūt mākonim vistuvākajam straumētājam. Ļoti bieži zibens spēris zemi, kaut arī tuvumā atrodas koks vai gaismas stabs vai kāds cits augsts objekts. Tas notiek, ja pakāpiena vadītājs neiet taisnu līniju.

Pēc pakāpiena vadītāja un straumētāja satikšanās jonizētais gaiss (plazma) ir pabeidzis savu ceļu uz zemi, atstājot vadošu ceļu no mākoņa uz zemi. Kad šis ceļš ir pabeigts, strāva plūst starp zemi un mākoni. Šī strāvas izlāde ir dabas veids, kā mēģināt neitralizēt lādiņu atdalīšanu. Zibspuldze, ko mēs redzam, kad notiek šī izlāde, nav streiks - tā ir streika vietējā ietekme.

Jebkurā laikā ir arī elektriskā strāva karstums saistīts ar strāvu. Tā kā zibens spērienā ir milzīgs strāvas daudzums, ir arī milzīgs siltuma daudzums. Faktiski zibens skrūve ir karstāka nekā saules virsma. Šis karstums ir patiesais redzamās balti zilās zibspuldzes cēlonis.

Kad līderis un straume satiekas un strāva plūst (streiks), gaiss ap streiku kļūst ārkārtīgi karsts. Tik karsts, ka patiesībā eksplodē jo karstums liek gaisam tik strauji izplesties. Drīz sprādzienam seko tas, ko mēs visi zinām pērkons.

Pērkons ir šoka vilnis izstaro prom no streika ceļa. Kad gaiss sasilst, tas strauji izplešas, veidojot saspiešanas vilni, kas izplatās caur apkārtējo gaisu. Šis saspiešanas vilnis izpaužas kā a skaņu vilnis. Tas nenozīmē, ka pērkons ir nekaitīgs. Tieši pretēji, ja esat pietiekami tuvu, jūs varat sajust trieciena vilni, jo tas satricina apkārtni. Paturiet prātā, ka tad, kad notiek kodolsprādziens, lielākoties iznīcināšanu izraisa strauji kustīgā triecienviļņa enerģija. Faktiski šoka vilnis, kas rada pērkonu no zibens spēriena, noteikti var sabojāt struktūras un cilvēkus. Šīs briesmas ir pamanāmākas, ja atrodaties tuvu streikam, jo ​​triecienvilnis ir spēcīgāks tur un mazinās (samazināsies) ar attālumu. Fizika mums māca, ka skaņa pārvietojas daudz lēnāk nekā gaisma, tāpēc zibspuldzi mēs redzam, pirms dzirdam pērkonu. Gaisā skaņa pārvietojas aptuveni 1 jūdzes ik pēc 4,5 sekundēm. Gaisma pārvietojas ar dedzinošu 186 000 jūdžu (299 000 kilometru) sekundē.

Vairāki streiki

Vairāki zibens no mākoņa līdz zemei ​​un no mākoņa līdz mākonim

Vairāki zibens no mākoņa līdz zemei ​​un no mākoņa līdz mākonim

Jūs sēžat automašīnā un redzat zibspuldzi no zibens spēriena. Pirmais, ko pamanāt, ir tas, ka vienlaikus ar galveno streiku mirgoja daudzas citas filiāles. Tālāk pamanāt, ka galvenais streiks mirgo vai mirgo vēl pāris reizes. Filiāles, kuras jūs redzējāt, faktiski bija pakāpienu vadītāji, kas bija savienoti ar vadītāju, kurš to izvirzīja mērķim.

Kad notiek pirmais streiks, strāva plūst, cenšoties neitralizēt lādiņa atdalīšanu. Tas prasa, lai strāva, kas saistīta ar enerģiju citu soļu vadītājos, arī plūst uz zemes. Elektroni otrā soļa vadītājos, brīvi pārvietojoties, caur līderi plūst uz streika ceļa. Tātad, kad notiek streiks, pārējie soļu vadītāji nodrošina strāvu un uzrāda tās pašas faktiskā streika ceļa karstās zibspuldzes īpašības. Pēc sākotnējā insulta parasti tam seko virkne sekundārie streiki. Šie streiki notiek tikai pēc galvenā streika; pārējie soļu vadītāji nepiedalās šajā budžeta izpildes apstiprināšanā.

Dabā tas, ko mēs redzam, bieži vien nav tas, ko iegūstam, un tas noteikti attiecas uz sekundārajiem streikiem. Ļoti iespējams, ka galvenajam streikam var sekot no 30 līdz 40 sekundāriem streikiem. Atkarībā no laika, kas aizkavējas starp streikiem, mēs varam redzēt, kas izskatās pēc ilgstoša galvenā streika vai galvenā streika, kam seko citi mirgojumi galvenā streika ceļa posmā. Šos nosacījumus ir viegli saprast, ja saprotam, ka sekundārs streiks var notikt, kamēr zibspuldze no galvenā gājiena joprojām ir redzama. Acīmredzot tas liktu skatītājam domāt, ka galvenā zibspuldze ilga ilgāk, nekā patiesībā. Tāpat sekundārie streiki var notikt pēc zibspuldzes no galvenā streika beigām, liekot šķist, ka galvenais streiks mirgo.

Tagad jūs zināt zibens spēriena mehāniku. Ir pārsteidzoši saprast, ka visa darbība, sākot no jonizācijas sākuma līdz streika brīdim, notiek sekundes daļās. Ātrgaitas fotokameras, ko izmanto zibens fotografēšanai, faktiski ir uztvērušas pozitīvos straumētājus. Ja vēlaties novērot šo parādību drošā vidē, uzbūvējiet Van de Graaff ģeneratoru un darbiniet to tumšā telpā.Tuvojoties ģeneratoram, jūsu pirkstu gali sāks mirdzēt purpursarkanā krāsā, piemēram, pakāpiena vadītāja vai pozitīvas krāsas straumē.

Zibens mīts # 2

Pārsprieguma aizsargi nebūs saglabājiet savu elektroniku (televizoru, videomagnetofonu, datoru), ja zibens skar jūsu elektrolīniju. Pārsprieguma aizsargi nodrošina aizsardzību pret strāvas pārspriegumiem līnijā no enerģijas uzņēmuma, bet ne zibens. Lai tiešām pasargātu no streika postījumiem, jums nepieciešams zibens novadītājs. Avarētājs izmanto ar gāzi pildītu spraugu, kas darbojas kā atvērta ķēde zemiem potenciāliem, bet kļūst jonizēta un vada ar ļoti lielu potenciālu. Ja zibens skar līniju, kuru aizsargājat, gāzes sprauga strāvu droši novadīs uz zemes.

Streiku veidi un zibens veidi

Savvaļas zibens no mākoņa līdz mākoņam apgaismo nakts debesis.

Savvaļas zibens no mākoņa līdz mākoņam apgaismo nakts debesis.
  • Mākonis uz zemes -Apspriests iepriekš
  • Zeme līdz mākoņam - Tas pats, kas minēts iepriekš, ar izņēmumu, ka parasti augsts, ar zemi saistīts objekts sāk streikot pie mākoņa
  • Mākoņa līdz mākoņainība - Arī tā pati mehānika, kas apskatīta iepriekš, izņemot to, ka streiks pārvietojas no viena mākoņa uz otru

Zibens veidi

  • Parasts zibens - iepriekš apspriests
  • Loksnes zibens - parasts zibens, kas atspoguļojas mākoņos
  • Siltuma zibens - parasts zibens pie horizonta, ko atspoguļo augsti mākoņi
  • Bumbas zibens - parādība, kad zibens veido lēnu, kustīgu bumbiņu, kas var sadedzināt objektus savā ceļā pirms eksplodēšanas vai izdegšanas
  • Sarkanā sprite - ziņots, ka virs negaisa mākoņiem parādījās sarkans pārrāvums un tas sasniedz dažas jūdzes (virzienā uz stratosfēru)
  • Zila strūkla - zils, konusa formas pārsprāgums, kas rodas virs negaisa mākoņa centra un ar lielu ātrumu virzās augšup (virzienā uz stratosfēru)

Nākamajā sadaļā mēs uzzināsim par zibensnovedēju mērķi.

Zibensnovedēji

Zibensnovedējus sākotnēji izstrādāja Bendžamins Franklins. Zibens stienis ir ļoti vienkāršs - tas ir smails metāla stienis, kas piestiprināts pie ēkas jumta. Stieņa diametrs varētu būt collas (2 cm). Tas savienojas ar milzīgu vara vai alumīnija stieples gabalu, kura diametrs ir aptuveni collas. Vads ir savienots ar a vadošs režģis aprakts tuvumā esošajā zemē.

Zibensnovedēju mērķis bieži tiek pārprasts. Daudzi cilvēki uzskata, ka zibens stieņi "piesaista" zibens. Labāk ir teikt, ka zibens stieņi nodrošina a zemas pretestības ceļš uz zemi ko var izmantot, lai vadītu milzīgas elektriskās strāvas, kad rodas zibens spērieni. Zibens spēriena gadījumā sistēma mēģina novadīt kaitīgo elektrisko strāvu no konstrukcijas un droši uz zemes. Sistēmai ir spēja izturēt milzīgo elektrisko strāvu, kas saistīta ar streiku. Ja trieciens nonāk saskarē ar materiālu, kas nav labs vadītājs, materiālam tiks nodarīti milzīgi siltuma bojājumi. Zibensnovedēju sistēma ir lielisks vadītājs un tādējādi ļauj strāvai plūst uz zemi, neradot nekādu siltumu.

Zibens var "lec apkārt"kad tas atsitas. Šis" lekt "ir saistīts ar trieciena mērķa elektrisko potenciālu attiecībā pret zemes potenciālu. Zibens var iesist un pēc tam" meklēt "vismazākās pretestības ceļu, lecot apkārt esošajiem objektiem, kas nodrošina labāku ceļš uz zemi. Ja trieciens notiek netālu no zibensnovedēju sistēmas, sistēmai būs ļoti zems pretestības ceļš, un pēc tam tā var saņemt "lēcienu", novirzot trieciena strāvu uz zemi, pirms tā var radīt vēl lielākus zaudējumus.

Kā redzat, zibens stieņa mērķis nav piesaistīt zibens - tas tikai nodrošina drošu iespēju zibens spērienam izvēlēties. Tas var izklausīties nedaudz niķīgi, bet tas nav gadījumā, ja uzskatāt, ka zibens stieņi kļūst aktuāli tikai tad, ja notiek streiks vai tūlīt pēc streika. Neatkarīgi no tā, vai ir zibensnovedēju sistēma, streiks joprojām notiks.

Ja konstrukcija, kuru mēģināt aizsargāt, atrodas atklātā, līdzenā vietā, bieži izveidojat zibensaizsardzības sistēmu, kas izmanto ļoti augstu zibens stieni. Šim stienim jābūt garākam par struktūru. Ja apgabals atrodas spēcīgā elektriskajā laukā, garais stienis var sākt sūtīt pozitīvus straumētājus, mēģinot izkliedēt elektrisko lauku. Kaut arī nav zināms, ka stienis vienmēr vadīs zibens, kas izlādēts tiešā tuvumā, tam ir labāka iespēja nekā konstrukcijai. Atkal mērķis ir nodrošināt zemas pretestības ceļu uz zemi apgabalā, kur ir iespēja saņemt streiku. Šī iespēja rodas no vētras mākoņu radītā elektriskā lauka stipruma.

3. zibens mīts

Bens Franklins bija pārsteidza zibens. Pretstatā populārajām skolas mācībām, Franklina kungam ļoti paveicās pārdzīvot savu eksperimentu. Dzirkste, ko viņš redzēja, bija pūka / atslēgas sistēmas produkts, kas atradās spēcīgā elektriskā laukā. Ja pūķis / atslēga tiešām būtu ticis iesists, Franklina kungs, protams, būtu nogalināts. Kā mēs visi tagad zinām, viņa eksperiments bija ārkārtīgi bīstams, un to nevajadzētu atkārtot.

Zibens drošība

Vidēji ASV katru gadu zibens spēris 330 cilvēkus, un 51 no viņiem streika rezultātā iet bojā, ziņo Nacionālais laika dienests. Zibens nav ar ko rotaļāties.

Ja jūs esat nokļuvis ārpus negaisa, vienmēr meklējiet piemērotu pajumti. Neizmantojiet nekādas iespējas - zibens var izmantot jūs kā ceļu uz zemi tikpat viegli, cik tas var izmantot jebkuru citu objektu. Piemērota pajumte būtu ēka vai automašīna (lapas apakšā skatiet sānu joslu “zibens mīts”, lai uzzinātu, kāpēc). Ja jums nav kur doties, tad jums vajadzētu izvairīties no pajumtes zem kokiem. Koki piesaista zibens. Lieciet kājas pēc iespējas tuvāk un, tiklīdz iespējams, noliecieties ar galvu, nepieskaroties zemei.

Nekad neguliet uz zemes. Pēc zibens trieciena zemē ir elektriskais potenciāls, kas izstaro uz āru no saskares punkta. Ja jūsu ķermenis atrodas šajā apgabalā, caur jums var plūst strāva. Jūs nekad nevēlaties, lai strāva spētu iziet cauri jūsu ķermenim. Tas varētu izraisīt sirdsdarbības apstāšanos, nemaz nerunājot par citu orgānu bojājumiem un apdegumiem. Padarot savu ķermeni pēc iespējas zemāku pret zemi un pēc iespējas samazinot ķermeņa daudzumu saskarē ar zemi, jūs varat samazināt ar zibeni saistītu ievainojumu iespējamību. Ja streiks notiktu netālu no jums, strāvai būtu daudz grūtāks laiks, kas plūst caur jūsu ķermeni šajā stāvoklī.

Ja atrodaties telpās, palieciet nost no tālruņa. Ja jums ir jāzvana kādam, izmantojiet bezvadu tālruni vai mobilo tālruni. Ja zibens skar telefona līniju, tad trieciens notiks ar katru līnijas tālruni (un, iespējams, jūs, ja jūs turēsit tālruni).

Esiet prom no santehnikas caurulēm (vanna, duša). Zibens spēja notriekt māju vai pie mājas un elektrisko lādiņu novadīt metāla caurulēm, ko izmanto santehnikai. Šie draudi nav tik lieli, kā tas bija agrāk, jo mūsdienās PVC (polivinilhlorīdu) bieži izmanto iekštelpu santehnikai. Ja neesat pārliecināts, no kā tiek izgatavotas jūsu caurules, pagaidiet to.

Lai iegūtu papildinformāciju par zibens un saistītām tēmām, apskatiet saites nākamajā lapā.

Kā darbojas zibens: streika

Automašīnas un zibens

Zibens mīts # 4

Gumijas riepas nav kāpēc zibens negaisa laikā esi drošībā automašīnā. Spēcīgos elektriskos laukos gumijas riepas faktiski kļūst vadītspējīgākas nekā izolējošas. Jūs esat drošībā automašīnā, jo zibens pārvietojas pa transportlīdzekļa virsmu un pēc tam nokrīt uz zemes. Tas notiek tāpēc, ka transportlīdzeklis darbojas kā Faraday būris. Britu fiziķis Maikls Faradejs atklāja, ka metāla būris pasargā objektus būra iekšpusē, kad būrī nonāk liela potenciāla izlāde. Metāls, būdams labs vadītājs, virzītu strāvu ap priekšmetiem un droši izlādētu to uz zemes. Šis ekranēšanas process mūsdienās tiek plaši izmantots, lai aizsargātu elektrostatiski jutīgās integrētās shēmas elektronikas pasaulē.

Zibens 275 vārdos vai mazāk

Lai izvairītos no zibens spērieniem, aktīvās elektriskās vētras laikā vienmēr meklējiet patvērumu.

Lai izvairītos no zibens spērieniem, aktīvās elektriskās vētras laikā vienmēr meklējiet patvērumu.

Dažreiz ir noderīgi veikt nelielu atkārtojumu, it īpaši, ja mācāties par tik sarežģītu parādību kā zibens. Šajā ziņā šeit ir mūsu ātrs zibens spērienu skaidrojums.

Uz Zemes zibens sākas ar ūdens ciklu. Saulei sildot planētu, mitrums nokļūst debesīs tvaika formā. Ņemot vērā pietiekami daudz mitruma, veidosies mākonis.

Pateicoties augšupcelšanās, lejuplādes, sasalšanas un daļiņu sadursmēm, negaisa mākoņi augšā tiek pozitīvi uzlādēti, bet apakšā - negatīvi.

Šī lādiņu atdalīšana iet roku rokā ar elektrisko lauku. Palielinoties lādiņa atdalīšanai, palielinās arī saistītais elektriskais lauks.

Galu galā intensīvs elektriskais lauks var izraisīt gaisa ap mākoņu “sadalīšanos” vai jonizāciju, ļaujot strāvai plūst caur jonizētu gaisu (vai plazmu) un potenciāli neitralizēt lādiņa atdalīšanu. Jonizētā gaisa ceļu sauc par pakāpienu vadītāju.

Tikmēr pozitīvais lādiņš palielinās uz Zemes virsmas zemāk, un objekti (ieskaitot cilvēkus) lokāli reaģē uz šo spēcīgo elektrisko lauku, nosūtot pozitīvus straumētājus.

Kad satiekas strīpotāji un pakāpienu vadītāji, viņi var izveidot pilnīgu ceļu zibens ceļam no mākoņa uz zemi (citi zibens veidi notiek nedaudz atšķirīgā procesā). Pēc šīs liktenīgās tikšanās notiek zibens spēriens.

Visbeidzot, gaiss ap streiku sasilst un izplešas tik daudz, ka tas rada triecienvilni skaņas viļņa formā, kas izstaro prom no streika ceļa. Tas ir pērkons.

Noklikšķiniet uz nākamās lapas, lai uzzinātu vairāk par zibens un citiem satriecošiem dabas spēkiem.


Video Papildinājums: Vai telefons spēj pārdzīvot zibeni?.




Pētniecība


Vai Tornado Laikā Vajadzētu Iekļūt Vannā?
Vai Tornado Laikā Vajadzētu Iekļūt Vannā?

Coders Race, Lai Saglabātu Nasa Datus Par Klimatu
Coders Race, Lai Saglabātu Nasa Datus Par Klimatu

Zinātne Ziņas


Tropu Tektoniskās Sadursmes Varēja Atbrīvot Senos Ledus Laikmetus
Tropu Tektoniskās Sadursmes Varēja Atbrīvot Senos Ledus Laikmetus

Senā ‘Loch Ness Monster’ Cietais Artrīts
Senā ‘Loch Ness Monster’ Cietais Artrīts

Šis Izspiestais Noslēpumainais Kalmārs Var Būt “Visdīvainākais”, Ko Jebkad Esmu Redzējis
Šis Izspiestais Noslēpumainais Kalmārs Var Būt “Visdīvainākais”, Ko Jebkad Esmu Redzējis

Kāpēc Dažas Zemestrīces Izraisa Cunami, Bet Citas Ne?
Kāpēc Dažas Zemestrīces Izraisa Cunami, Bet Citas Ne?

Lūk, Kas Varētu Notikt, Ja Grūtniecības Laikā Rodas Masaliņa
Lūk, Kas Varētu Notikt, Ja Grūtniecības Laikā Rodas Masaliņa


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com