Чому відбувається блискавка

Підходячи близько до високого дерева або будинку, грозова хмара, заряджена електрикою, діє на нього з-вершенно так само, як в розглянутому нами останньому досвіді заряджена паличка діяла на електроскоп. На верхній частині дерева або на даху будинку виходить через вплив електрику іншого роду, ніж те, яке несе на собі хмара. Так, наприклад, на рис. 9 хмара, зоря-женная негативним електрикою, притягує до даху позитивну електрику, а негативне електрику будинку піде в землю.







Обидва електрики - в хмарі і в даху будинку - стре-мятся притянуться один до одного. Якщо електрики в хмарі багато, то і на будинку утворюється через вплив багато електрики. Подібно до того, як прибуває вода може розмити греблю і кинутися бурхливим потоком, затоплюючи долину в своєму нестримному русі, так і електрику, все в більшій кількості нагромаджую-щееся в хмарі, в кінці кінців, може прорвати шар повітря, що відокремлює його від поверхні землі, і постав-митися вниз назустріч землі, до протилежного елект-річеству. Відбудеться сильний розряд - між хмарою і будинком проскочить електрична іскра.

Це і є блискавка, що вдарила в будинок.

Розряди блискавки можуть відбуватися не тільки між хмарою і землею, але і між двома хмарами, зарядженими електрикою різного роду.

Найчастіше блискавки, вдаряють в землю, походять від хмар, заряджених негативною електрикою. Мовляв-ня, що ударяє з такою хмари, розвивається так.

Мал. 10. У хмарі починається обра-тання блискавки.

Спочатку з хмари у напрямку до землі починають текти електрони в невеликій кількості, в вузькому каналі, утворюючи в повітрі щось подібне струмочку. На рис. 10 показано це початок утворення блискавки. У тій частині хмари, де починається утворення каналу, скупчилися електрони, що володіють великою швидкістю руху, завдяки якій вони, стикаючись з атомами повітря, розбивають їх на ядра і електрони. Звільнитися при цьому електрони спрямовуються також у напрямку до землі і, знову став-ківаясь з атомами повітря, розщеплюють їх. Це схоже на падіння снігу в го-рах, коли спочатку невеликий ком, ка-тясь вниз, обростає прилипають до нього сніжинками, і, все прискорюючи свій біг, перетворюється в грізну лавину. І тут електронна лавина захоплює все нові об'єми повітря, розщеплюючи його атоми на частини. При цьому повітря розігрівається, а при підвищенні темпе-ратури його провідність посилюється; він з ізолятора перетворюється в провідник. Через напів-ченний провідний канал повітря з хмари починає сте-кати електрику все в більшій кількості. Електрич-кість наближається до землі з величезною швидкістю, до-Стігала 100 кілометрів на секунду. Для порівняння на-пам'ятаємо, що швидкість польоту снаряда з сучасних знарядь не перевищує двох кілометрів в секунду.

Через соті частки секунди електронна лавина досягнень-Гаета землі. Цим закінчується тільки перша, так ска-мовити, «підготовча» частина блискавки: блискавка пробила собі дорогу до землі. Друга, головна частина розвитку мовляв-нии ще попереду.







Розглянуту частина освіти блискавки називають лідером. Це іноземне слово означає по-російськи «ве-дущий». Лідер проклав доріжку другий, більш потужної частини блискавки; цю частину називають головною.

Як тільки канал дійшов до землі, електрику починає протікати через нього набагато більш бурхливо і б-18

Стро. Тепер відбувається з'єднання негативного елект-річества, що скупчився в каналі, і позитивного елект-річества, яке потрапило в землю з краплями дощу і шляхом електричного впливу - відбувається розряд елек-тричества між хмарою і землею. Такий розряд предста-вляет собою електричний струм величезної сили - ця сила набагато більше, ніж сила струму в звичайної електричної мережі. Струм, що протікає в каналі, дуже швидко нара-стає, а досягнувши найбільшої сили, починає пості-пінно спадати. Канал блискавки, через який протікає такий сильний струм, дуже розігрівається і тому яскраво світиться. Але час протікання струму в грозовому розряді дуже мало. Розряд триває дуже малі частки секунди, і тому електрична енергія, яка виходить при розряді, порівняно невелика.

На рис. 11 показано поступове просування лідера блискавки у напрямку до землі (перші три малюнки

Мал. 11. Поступовий розвиток лідера блискавки (перші три малюнки) і її головної частини (останні три малюнки).

Зліва). На трьох останніх малюнках видно окремі мо-менти освіти другої (головної) частини блискавки.

Людина, що дивиться на блискавку, звичайно, не зможе розрізнити її лідера від головної частини, так як вони сле-дмуть один за одним з надзвичайною швидкістю, по одному і тому ж шляху. Але за допомогою фотографічного апарату можна чітко бачити обидва процеси. Фотографічний апарат застосовується в цих випадках особливий. Головна його відмінність від звичайних фотоапаратів полягає в тому, що його платівка має круглу форму і під ча-ма зйомки обертається - абсолютно так само, як грам-мофонная пластинка. Тому знімок, зроблений таким апаратом, розтягується, «розмазується».

Після з'єднання двох електрики різного роду ток обривається. Однак, блискавка зазвичай на цьому не заканчи-ється. Часто по шляху, прокладеному першим розрядом, відразу ж потрапляє новий лідер, а за ним, по то-му ж шляху, йде знову головна частина розряду. Так за-вершается другий розряд.

Таких окремих розрядів, що складаються кожний із сво-його лідера і головної частини, може утворюватися до 50 штук. Найчастіше ж їх буває 2-3 штуки. Появле-ня окремих розрядів робить блискавку переривчастою, і часто людина, що дивиться на блискавку, бачить її мер-цаніе.

Ось яка причина мерехтіння блискавки.

Так як блискавка складається з декількох швидко чере-дмуть спалахів світла, то на що обертається фотографи-чеський платівці з'являються окремі зображення,

Чому відбувається блискавка

Мал. 12. Лінійна блискавка.

Знаходяться на певній відстані одне від дру-гого. Відстань між зображеннями буде тим біль-шим, чим швидше обертається пластинка.

Час між освітою окремих розрядів дуже мало; воно не перевищує сотих часток секунди. Якщо число розрядів дуже велике, то тривалість блискавки може досягати цілої секунди і навіть кількох се-кунд. Чи не так «швидка» блискавка, як це уявляли собі раніше!

Ми розглянули лише один вид блискавки, який най-більш часто зустрічається. Ця блискавка називається линів-ної блискавкою, тому що неозброєному оку вона представляється у вигляді лінії - вузької яскравої смуги бе - 20 лого, светлоголубого або яркорозового кольору. Лінійна блискавка має довжину від сотень метрів до багатьох кіломет-рів. Шлях блискавки зазвичай зигзагоподібний. Часто блискавка має багато розгалужень. Як було вже сказано, раз-ряди лінійної блискавки можуть відбуватися не тільки між хмарою і землею, але і між хмарами.

На рис. 12 зображена лінійна блискавка.







Схожі статті