Přibližně každou sekundu 700 blesk a každý rok asi 3000 lidé umírají v důsledku úderu blesku. Fyzikální povaha blesku nebyla plně vysvětlena a většina lidí má jen hrubou představu o tom, co to je. Nějaké výboje se srážejí v mracích, nebo něco podobného. Dnes jsme se obrátili na naše autory fyziky, abychom se dozvěděli více o povaze blesku. Jak se objevují blesky, kde blesky udeří a proč hromy hřmí. Po přečtení článku budete znát odpověď na tyto a mnohé další otázky.
Denní zpravodaj s užitečnými informacemi pro studenty všech směrů – na našem telegramovém kanálu.
Co je blesk
Blesk – jiskrový elektrický výboj v atmosféře.
elektrický výboj je proces toku proudu v médiu spojený s výrazným zvýšením jeho elektrické vodivosti vzhledem k normálnímu stavu. V plynu existují různé typy elektrických výbojů: jiskra, oblouk, doutnající.
Jiskrový výboj nastává při atmosférickém tlaku a je doprovázen charakteristickou jiskrou. Jiskrový výboj je soubor vláknitých jiskrových kanálů, které mizí a nahrazují se navzájem. Také se nazývají jiskrové kanály streamery. Jiskrové kanály jsou naplněny ionizovaným plynem, tedy plazmou. Blesk je obrovská jiskra a hrom je velmi hlasité praskání. Ale není to tak jednoduché.
Fyzikální podstata blesku
Jak se vysvětluje původ blesku? Systém mrak-země nebo cloud-cloud Je to druh kondenzátoru. Vzduch hraje roli dielektrika mezi mraky. Spodní část mraku má záporný náboj. Při dostatečném potenciálním rozdílu mezi mrakem a zemí nastávají podmínky, za kterých se v přírodě vyskytují blesky.
Krokový vůdce
Před hlavním zábleskem lze pozorovat malou skvrnu pohybující se z mraku na zem. Jedná se o tzv. stupňovitého vůdce. Elektrony se pod vlivem rozdílu potenciálů začnou pohybovat směrem k zemi. Při pohybu se srážejí s molekulami vzduchu a ionizují je. Od mraku k zemi je položen jakýsi ionizovaný kanál. V důsledku ionizace vzduchu volnými elektrony se výrazně zvyšuje elektrická vodivost v zóně trajektorie vůdce. Vedoucí jakoby dláždí cestu hlavnímu výboji a pohybuje se od jedné elektrody (oblaku) ke druhé (země). Ionizace probíhá nerovnoměrně, takže návazec se může větvit.
Selhat
Ve chvíli, kdy se vůdce přiblíží k zemi, napětí na jeho konci vzroste. Ze země nebo z předmětů vyčnívajících nad povrch (stromy, střechy budov) směrem k vůdci je vymrštěn odezvový streamer (kanál). Tato vlastnost blesku se využívá k ochraně proti němu instalací hromosvodu. Proč udeří blesk do člověka nebo do stromu? Ve skutečnosti je jí jedno, kam zasáhnout. Blesk si totiž hledá nejkratší cestu mezi zemí a nebem. To je důvod, proč je nebezpečné být během bouřky na pláni nebo na hladině vody.
Když návazec dosáhne země, položeným kanálem začne protékat proud. Právě v tomto okamžiku je pozorován hlavní blesk, doprovázený prudkým nárůstem síly proudu a uvolněním energie. Relevantní otázka zde zní, odkud pochází blesk? Je zajímavé, že vůdce se šíří z mraku na zem, ale opačný jasný záblesk, na který jsme zvyklí, se šíří ze země do mraku. Správnější je říci, že blesk nepřichází z nebe na zem, ale vyskytuje se mezi nimi.
Proč blesky hřmí?
Hrom je výsledkem rázové vlny generované rychlou expanzí ionizovaných kanálů. Proč nejprve vidíme blesk a pak slyšíme hrom? Vše je o rozdílu mezi rychlostmi zvuku (340,29 m/s) a světla (299 792 458 m/s). Počítáním sekund mezi hromem a bleskem a jejich vynásobením rychlostí zvuku můžete zjistit, v jaké vzdálenosti od vás blesk udeřil.
Potřebujete papír z fyziky atmosféry? Pro naše čtenáře je nyní sleva 10 %. jakýkoli druh práce
Druhy blesků a fakta o blesku
Blesk mezi nebem a zemí není nejběžnějším bleskem. Nejčastěji se blesky vyskytují mezi mraky a nepředstavují hrozbu. Kromě pozemských a vnitrooblakových blesků existují blesky, které se tvoří ve vyšších vrstvách atmosféry. Jaké druhy blesků existují v přírodě?
Poslední tři typy blesků nelze pozorovat bez speciálních přístrojů, protože se tvoří v nadmořské výšce 40 kilometrů a výše.
Zde jsou některá fakta o blesku:
- Délka nejdelšího zaznamenaného blesku na Zemi byla 321 km. Tento blesk byl spatřen v Oklahomě 2007 g.
- Nejdéle trval blesk 7,74 sekund a byl zaznamenán v Alpách.
- Blesk se tvoří nejen na Země. O zapnutém blesku víme jistě Venuše, Jupiter, Saturn и Uran. Saturnův blesk je milionkrát silnější než pozemský.
- Síla proudu v blesku může dosáhnout stovek tisíc ampér a napětí může dosáhnout miliard voltů.
- Teplota kanálu blesku může dosáhnout 30000 jsou stupně Celsia 6 násobek povrchové teploty Slunce.
Míč blesk
Kulový blesk je samostatný typ blesku, jehož povaha zůstává záhadou. Takový blesk je svítící objekt ve tvaru koule pohybující se ve vzduchu. Podle omezených důkazů se kulový blesk může pohybovat po nepředvídatelné dráze, rozdělit se na menší blesky, explodovat nebo prostě nečekaně zmizet. Existuje mnoho hypotéz o původu kulového blesku, ale žádnou nelze považovat za spolehlivou. Fakt – nikdo neví, jak kulový blesk vypadá. Některé hypotézy redukují pozorování tohoto jevu na halucinace. Kulový blesk nebyl nikdy v laboratorních podmínkách pozorován. Vědci se mohou spokojit pouze s výpověďmi očitých svědků.
Na závěr vás zveme ke shlédnutí videa a připomínáme: pokud vám jako blesk za slunečného dne spadne na hlavu ročník nebo test, není třeba zoufat. Specialisté studentských služeb pomáhají studentům od roku 2000. Kdykoli vyhledejte kvalifikovanou pomoc. 24 hodiny denně, 7 dny v týdnu jsme připraveni vám pomoci.
Z vědeckého hlediska je blesk druh elektrického výboje, který se obvykle vyskytuje při bouřkách s blesky. Existuje několik typů blesků: výboje mohou nastat mezi bouřkovým mrakem a zemí, mezi dvěma mraky, uvnitř mraku nebo přejít z mraku na jasnou oblohu. Mohou mít rozvětvený vzor nebo být jedním sloupcem. Blesk, pozorovaný v každé době, měl širokou škálu podob – lano, lano, páska, hůl, válec. Vzácnou formou je kulový blesk.
V současné době přijímaná teorie vzniku blesků říká, že srážky částic v oblacích vedou ke vzniku velkých oblastí kladných a záporných nábojů. Když se velké opačně nabité oblasti dostatečně přiblíží k sobě, některé elektrony a ionty, které mezi nimi probíhají, vytvoří kanál, kterým se za nimi řítí zbytek nabitých částic – dojde k výboji blesku. Vzduch se ohřeje až na 30 tisíc stupňů – pětkrát více, než je povrchová teplota Slunce. Horké médium explozivně expanduje a způsobuje rázovou vlnu, vnímanou jako hrom. Zajímavé je, že blesky jsou pozorovány nejen na Zemi, ale také v atmosférách Venuše, Jupiteru a Saturnu. Na Zemi se současně vyskytuje asi 2000 bouřek s blesky. Každou sekundu udeří na zemský povrch více než 100 blesků.
Pravděpodobně mnoho lidí si všimne, že blesky blikají. Ukazuje se, že jeden blesk se obvykle skládá z několika výbojů, z nichž každý trvá jen několik desítek milióntin sekundy. Mezi mrakem a zemí existují dva typy blesků: pozitivní a negativní. Pozitivní výboje se vyskytují pouze v 5% případů, ale jsou silnější. Předpokládá se, že právě pozitivní výboje vedou k lesním požárům.
Řada věcí souvisejících se vznikem blesků však stále není jasná. Někdy blesk dělá velmi podivné, nevysvětlitelné věci. Blesk může na těle oběti zanechat fotografický otisk. Nebo spálit spodní prádlo té osoby a nechat svrchní šaty. Blesk z člověka oholí do posledního chloupku. Nebo vám například úplně vypaří kovový prsten na ruce. Je známá strašná a záhadná událost, která se stala v Japonsku. Učitel nařídil školákům, aby se během výšlapu drželi lana. Úder blesku do provazu zabil každé dítě se sudým číslem v řadě a liché zůstalo zcela nezraněno.
Blesk je elektrický jiskrový výboj, který se obvykle projevuje jasným zábleskem světla a doprovodným hromem. Elektrická podstata blesku byla odhalena ve výzkumu amerického fyzika B. Franklina, na jehož nápadu byl proveden experiment na extrakci elektřiny z bouřkového mraku. Blesky byly nalezeny také na Venuši, Jupiteru, Saturnu a Uranu.
Průměrná délka blesku je 2,5 km, některé výboje dosahují v atmosféře až 20 km.
Nejčastěji se blesky vyskytují v oblacích cumulonimbus, pak se nazývají bouřky; Blesky se někdy tvoří v oblacích nimbostratus, stejně jako během sopečných erupcí, tornád a prachových bouří.
Obvykle se pozoruje lineární blesk, který se označuje jako tzv. bezelektrodové výboje, protože začínají (a končí) akumulací nabitých částic. To určuje jejich některé dosud nevysvětlené vlastnosti, které odlišují blesk od výbojů mezi elektrodami. Blesk se tedy nevyskytuje kratší než několik set metrů; vznikají v elektrických polích mnohem slabších než pole při mezielektrodových výbojích; Shromažďování nábojů nesených bleskem probíhá v tisícinách sekundy z myriád malých částic, které jsou navzájem dobře izolované a nacházejí se v objemu několika km3. Nejvíce prozkoumaný proces vývoje blesku v bouřkových mracích, přičemž blesky mohou procházet v samotných mracích – vnitromrakové blesky, nebo mohou udeřit do země – pozemní blesky. Pro vznik blesku je nutné, aby se v relativně malém (ale ne menším než určitém kritickém) objemu oblaku vytvořilo elektrické pole (viz atmosférická elektřina) o intenzitě dostatečné k iniciaci elektrického výboje (~ 1 MV/m) se vytvoří a ve významné části oblaku by bylo pole o průměrné síle dostatečné k udržení zahájeného výboje (~ 0,1-0,2 MV/m). Při blesku se elektrická energie oblaku přeměňuje na teplo a světlo.
Proč je blesk doprovázen hromem?
Blesk je vždy doprovázen hromem, pokud?
Blesk samozřejmě necestuje příliš daleko. Proč se tohle děje. Nejprve si povíme něco o blesku, jak se vyrábí a z čeho se skládá.
Blesk je elektrický výboj.
Každý viděl elektrickou jiskru a každý by měl pochopit, proč se to děje. Když se dvě opačně nabité částice přiblíží k sobě, dojde ke zkratu, náboje se vzájemně vyrovnají a neutralizují. Tělo se v tomto případě stává elektricky neutrálním.
Například spojením plus a mínus autobaterie uvidíme stejný zip, ale malý.
Proč je blesk doprovázen hromem?
Blesky a hromy byly pravděpodobně první přírodní jevy, které primitivní lidi vyděsily a fascinovaly. Když pozorovali klikaté blesky a slyšeli dunění hromu, věřili, že jde o hněv bohů, jeden ze způsobů, jak potrestat primitivního člověka.
Abychom pochopili, co to vlastně hrom a blesk jsou, připomeňme si, co víme o elektřině. Víme, že některé věci se elektricky nabíjejí, ať už kladně nebo záporně. Kladný náboj je přitahován k zápornému náboji.
S rostoucím množstvím náboje roste i přitažlivá síla.
Přijde bod, kdy síly, které je drží od sebe, budou příliš velké. Jakýkoli odpor, který je zadržuje, jako je vzduch, sklo nebo jiný izolant, je překonán nebo „proražen“. Dojde k výboji a elektrické náboje obou těles se vyrovnají.
Totéž se děje v případě blesku. Mrak obsahující nesčetné množství vodních kapiček může nést elektrický náboj opačný k náboji jiného mraku nebo Země. Když je elektrické napětí mezi nimi schopno překonat izolaci vzduchu, dojde k výboji blesku. Elektrický výboj sleduje cestu nejmenšího odporu. To je důvod, proč se blesky často klikatí.
Elektrická vodivost vzduchu závisí na jeho teplotě, hustotě a vlhkosti. Suchý vzduch je dobrý izolant, vlhký vzduch vede elektřinu. To je důvod, proč se blesky často zastaví, když začnou pršet. Vlhký vzduch se stává vodičem, kterým se elektrické náboje pohybují tiše a neznatelně.
A co hrom? Během elektrického výboje se vzduch rychle rozpíná a následně smršťuje. Při expanzi a kontrakci se proudění vzduchu rychle pohybuje. Slyšíme ostré kontakty takových vzdušných proudů jako hrom. A vzdálené dunění hromu se objevuje, protože zvukové vlny se odrážejí od jednoho mraku k druhému.
Vzhledem k tomu, že rychlost světla je 299 795 km/s a rychlost zvuku ve vzduchu je asi 335 m/s, vždy nejprve vidíme záblesk a pak slyšíme hrom.
dovolil jsi mi to zkopírovat z Wikipedie. vaše poznámky o nejrůznějších elektrických nábojích zajímají pouze vědce. Chápu, že jste elektrotechnickí vědci.
Mraky – obsahují hodně vody, váží mnoho tun! Když do sebe tyto mraky narazí, dojde k hřmění, zároveň vlivem tření těchto oblaků o sebe vzniká něco jako statická elektřina a objeví se blesk! Už je to jasné?)
