Question

Jak powstają wyładowania atmosferyczne i jak ludzie próbowali i próbują się przed tym zabezpieczyć?

Answer 1

Wyładowanie elektryczne - przepływ prądu elektrycznego w dielektryku (izolatorze) następujący pod wpływem pola elektrycznego. Warunkiem wystąpienia wyładowania elektrycznego jest obecność czynników jonizujących lub źródeł swobodnych elektronów. Może ono zachodzić w dielektrykach stałych, gazowych i ciekłych. W gazach obserwuje się błyski świetlne w postaci łuku elektrycznego lub piorunu oraz towarzyszące im efekty akustyczne.Ludzie zabezbieczają się przed prądemw postaci budowania piorunochronów. Sorry ,ale niezbyt długie wziąłem z encykopedii ,a mam nadzieję ,że wystarczy

Answer 2

W upalne i wilgotne dni silne prądy unoszące ciepłe powietrze w górne rejony atmosfery tworzą chmury kłębiaste, które szybko przekształcają się w wysokie chmury kłębiaste deszczowe. Naładowaną elektrycznie warstwą atmosfery jest jonosfera, w której powietrze jest w znacznym stopniu zjonizowane. W chmurze burzowej tworzy się przestrzenny ładunek elektryczny oraz następuje jego separacja. Ładunek dodatni gromadzi się w szczytowych partiach chmury, ładunek ujemny w dolnych. Dodatkowo ładunek dodatni ziemi jest unoszony przez ruchy wstępujące powietrza "zasilając" dodatkowo ładunek elektryczny chmury burzowej. Niewielkie skupisko ładunku dodatniego może pojawić się także w podstawie chmury. Powstaje wtedy trójbiegunowa struktura elektryczna. Różnica w rodzaju ładunków występujących w sąsiadujących ze sobą częściach chmury powoduje powstanie napięcia elektrycznego pomiędzy tymi obszarami. Między takimi skupiskami ładunków pojawia się silne pole elektryczne. Jeśli w wyniku separacji kolejne ładunki będą dołączać do tych skupisk, wtedy wartość pola będzie wzrastać. Gdy wartość powstałego pola przekroczy wielkość graniczną (progową), wtedy nieprzewodzące wcześniej powietrze znajdujące się między centrami ładunków dodatnich i ujemnych, na skutek przebicia, stanie się przewodnikiem. Wartością krytyczna tego napięcia jest wartość około 1 miliona woltów na metr - wówczas powstaje wyładowanie - obserwujemy błyskawicę (to tak jak przebicie izolacji przewodu elektrycznego). W kierunku ziemi zaczyna pędzić strumień elektronów, który torując sobie drogę w nieprzewodzącym powietrzu tworzy tzw. kanał, w którym powietrze jest silnie zjonizowane, a więc jest przewodnikiem prądu elektrycznego. Elektrony z chmury biegną tym kanałem aż do ziemi z prędkością ok. 100km/s. Jest to wstępne wyładowanie zwane liderem. Tym samym kanałem biegną następnie od ziemi do chmury ładunki dodatnie - tzw. ładunki powrotne i dochodzi do wyładowania głównego, po którym następują kolejne - poprzez ten sam kanał, aż do momentu gdy ładunki elektryczne na obu końcach kanału (tzn. w chmurze i na ziemi) będą odpowiednio małe. Po wyładowaniu kanał zanika - rozprasza się. Podczas wyładowania średni prąd płynący w kanale błyskawicy wynosi 20 tysięcy amperów. Tak duży prąd powoduje rozgrzanie zjonizowanego powietrza wewnątrz kanału do temperatury 30 tysięcy stopni, a więc pięciokrotnie większej niż temperatura powierzchni Słońca. Tak duże i szybkie nagrzanie się gazu skutkuje jego eksplozją czyli gwałtownym rozszerzaniem się (im gaz gorętszy, tym większą chce zająć objętość). Wówczas powstaje akustyczna fala uderzeniowa - grzmot. Najpierw widzimy błyskawicę, a dopiero po jakimś czasie słyszymy grzmot, co wynika z faktu, iż światło rozchodzi się w powietrzu z prędkością prawie 300 tysięcy km/s, a dźwięk - 330 m/s.

Wyładowania zachodzą między poszczególnymi częściami jednej chmury, pomiędzy chmurami lub między chmurą a ziemią. Te ostatnie nazywamy piorunami. Każdy piorun wydziela moc rzędu setek tysięcy megawatów.

Jak ludzie próbowali i próbują się przed tym zabezpieczyć:
- zabezpieczanie budynków mieszkalnych piorunochronami
- wyłączanie podczas burzy urządzeń elektrycznych z sieci
- unikanie wychodzenia na zewnątrz podczas burzy
- używanie parasoli bez metalowego bodźca na końcu, który może przyciągać pioruny.