Vi tror ofta att elektricitet är något som bara genereras vid kraftverk, och inte alls i de fibrösa massorna av vattenmoln, som är så sällsynta att du enkelt kan lägga din hand i dem. Ändå finns det elektricitet i molnen, liksom även i människokroppen.
Arten av el
Alla kroppar består av atomer - från moln och träd till människokroppen. Varje atom har en kärna som bär positivt laddade protoner och neutrala neutroner. Undantaget är den enklaste väteatomen, i den kärna som det inte finns någon neutron utan bara en proton.
Negativt laddade elektroner cirkulerar runt kärnan. Positiva och negativa laddningar lockas ömsesidigt, så elektronerna kretsar kring en atomkärnan, som bin nära en söt kaka. Attraktionen mellan protoner och elektroner beror på elektromagnetiska krafter. Därför finns el närhelst vi tittar. Som vi ser finns det också i atomer.
Intressant fakta: blixtens natur ligger i den elektricitet som finns i molnen.
Under normala förhållanden balanserar de positiva och negativa laddningarna för varje atom varandra, så kroppar som består av atomer brukar inte ha någon total laddning - varken positiv eller negativ.Som ett resultat orsakar kontakt med andra föremål inte elektrisk urladdning. Men ibland kan balansen mellan elektriska laddningar i kroppar störas. Kanske upplever du det när du är hemma på en kall vinterdag. Huset är väldigt torrt och varmt. Du, blanda nakna fötter, går runt palatset. Om du inte vet att en del av elektronerna från dina sulor har gått till mattans atomer.
Nu bär du en elektrisk laddning, eftersom antalet protoner och elektroner i dina atomer inte längre är balanserat. Försök nu att ta på metalldörrhandtaget. En gnista kommer att glida mellan dig och henne, och du kommer att känna en elektrisk chock. Här är vad som hände - din kropp, som saknar elektroner för att uppnå elektrisk jämvikt, försöker återställa jämvikt på grund av krafterna för elektromagnetisk attraktion. Och det återställs. Mellan handen och dörrhandtaget finns ett elektronflöde riktat mot handen. Om rummet var mörkt, så skulle du se gnistor. Ljus är synligt eftersom elektroner avger ljuskvanta när de hoppar. Om rummet är tyst hörs en liten sprickor.
Elektricitet omger oss överallt och finns i alla kroppar. Moln i denna mening är inget undantag. Mot den blå himlen ser de mycket ofarliga ut. Men precis som om du är i ett rum kan de bära en elektrisk laddning. I så fall, se upp! När molnet återställer den elektriska balansen i sig själv, blinkar ett helt fyrverkeri.
Hur ser blixt ut?
Det här är vad som händer: i ett mörkt enormt åskväder cirkulerar ständiga kraftiga luftströmmar ständigt, som pressar olika partiklar ihop - korn av havssalt, damm och så vidare.På samma sätt som dina sulor, när du gnider mot en matta, frigörs från elektroner, och partiklar i ett moln frigörs från elektroner i en kollision, som hoppar till andra partiklar. Så det finns en omfördelning av avgifter. På vissa partiklar som har tappat sina elektroner finns det en positiv laddning, på andra som tar över överskott av elektroner, nu en negativ laddning.
Av skäl som inte är helt tydliga laddar tyngre partiklar negativt, medan lättare partier laddar positivt. Således är den tyngre nedre delen av molnet negativt laddad. Den negativt laddade nedre delen av molnet skjuter elektroner mot jorden, eftersom samma laddningar stöter. Således bildas en positivt laddad del av jordens yta under molnet. Sedan exakt enligt samma princip, enligt vilken en gnista hoppar mellan dig och dörrhandtaget, samma gnista hoppar mellan molnet och marken, bara denna mycket stora och kraftfulla är blixt. Elektroner flyger i en gigantisk sicksack mot jorden och hittar sina protoner där. I stället för en knappt hörbar spricka hörs en stark åskväv.
Om du tittar på hela processen i slow motion är det detta vi kommer att se. Ett svagt lysande band sticker ut från molnens bas, kallat en ledare. Konduktören, som också är "ledaren", börjar närma sig jorden med snabba vridande rörelser. Först glider den 50 meter till höger, sedan 50 meter till vänster. Detta är samma sicksack som vi ser på himlen. Ledarens väg till jorden fortsätter en sekund, strömmen i blixtnedslaget når 200 ampere. Vid ledningar i hemmet överstiger strömmen inte 6 ampère. När ledaren är på ett avstånd av cirka 20 meter från marken, hoppar en gnista ut från den mot ledaren och ansluter till den. En bländande sicksack rusar upp till molnet, den nuvarande styrkan når 10.000 ampere.
Intressant fakta: En blixtbult innehåller tillräckligt med el för att lysa upp alla hem och företag i hela staden, men bara för en sekund.
Nästa ledare glider lugnt ner den bildade korridoren, mot vilken en gigantisk gnista flyger igen. Temperaturen under ett blixtnedslag når 28 000 grader Celsius. Strömmar av elektricitet flyger upp och ner genom kanalen många gånger: det är den process vi uppfattar som en blixtnedslag.
Hur mycket energi är det i blixt?
Cirka 20 tusen megawatt är den här energin tillräcklig för att lysa upp alla hus och företag i hela republiken, men bara för en sekund.
