Aina za fizikia ya umeme. Kuna aina gani za umeme? Nini cha kufanya wakati umeme unakaribia

"tukio la kimwili"

Umeme mkubwa kutokwa kwa cheche katika angahewa, kwa kawaida hudhihirishwa na mmweko mkali wa mwanga na radi inayoandamana. Tabia ya umeme umeme uligunduliwa katika utafiti wa mwanafizikia wa Marekani B. Franklin, ambaye kwa wazo lake jaribio lilifanywa ili kutoa umeme kutoka kwa wingu la radi.

Mara nyingi, umeme hutokea katika mawingu ya cumulonimbus, basi huitwa radi; Wakati mwingine umeme huunda katika mawingu ya nimbostratus, na vile vile wakati milipuko ya volkeno, vimbunga na dhoruba za vumbi.

Mchakato wa maendeleo ya umeme wa ardhi una hatua kadhaa. Katika hatua ya kwanza, katika ukanda ambapo uwanja wa umeme hufikia thamani muhimu, ionization ya athari huanza, iliyoundwa hapo awali. elektroni za bure, daima huwepo kwa kiasi kidogo katika hewa, ambayo, chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme, hupata kasi kubwa kuelekea chini na, ikigongana na atomi za hewa, ionize. Hiyo. maporomoko ya theluji ya elektroni yanatokea, na kugeuka kuwa nyuzi za kutokwa kwa umeme - vijito, ambavyo ni njia zinazoendesha vizuri, ambazo, kuunganishwa, hutoa chaneli mkali ya ionized ya joto na conductivity ya juu - kiongozi aliyepitiwa.

Mwenendo wa kiongozi kuelekea uso wa dunia hutokea kwa hatua za makumi kadhaa ya mita kwa kasi ya ~ 5 * 10000000 m / sec, baada ya hapo harakati zake huacha kwa makumi kadhaa ya microseconds, na mwanga hupungua sana; kisha, katika hatua inayofuata, kiongozi husonga mbele tena makumi kadhaa ya mita.Mwangaza mkali hufunika hatua zote zilizopitishwa; kisha kuacha na kudhoofika kwa mwanga hufuata tena. Taratibu hizi hurudiwa wakati kiongozi anakwenda kwenye uso wa dunia kwa kasi ya wastani ya 2 * 100000 m / sec. Kiongozi anapoelekea ardhini, nguvu ya shamba mwishoni mwake huongezeka na chini ya hatua yake, kipeperushi cha majibu hutolewa kutoka kwa vitu vinavyojitokeza kwenye uso wa Dunia, vinavyounganishwa na kiongozi.

Maumbo ya umeme

Umeme wa mstari

Utoaji wa umeme wa mstari hutokea kati ya mawingu, ndani ya wingu, au kati ya wingu na ardhi, na kwa kawaida huwa na urefu wa kilomita 2-3, lakini kuna umeme hadi kilomita 20-30.

Inaonekana kama mstari uliovunjika, mara nyingi na matawi mengi. Rangi ya umeme - nyeupe, njano, bluu au nyekundu

Mara nyingi, kipenyo cha uzi wa umeme kama huo hufikia makumi ya sentimita. Aina hii ndiyo ya kawaida zaidi; tunamwona mara nyingi. Umeme wa mstari huonekana wakati voltage ya uwanja wa umeme wa anga ni hadi 50 kV/m; tofauti inayoweza kutokea kwenye njia yake inaweza kufikia mamia ya mamilioni ya volti. Nguvu ya sasa ya aina hii ya umeme ni karibu amperes elfu 10. Wingu la radi ambalo hutoa umeme wa mstari kila sekunde 20 lina nishati ya umeme ya kW milioni 20. Uwezekano Nishati ya Umeme Nishati iliyohifadhiwa katika wingu kama hiyo ni sawa na nishati ya bomu ya megaton.

Hii ndiyo aina ya kawaida ya umeme.

Zipu ya gorofa

Umeme tambarare huonekana kama mwako unaoenea wa mwanga juu ya uso wa mawingu. Mvua ya radi inayoambatana tu na umeme wa gorofa huainishwa kama dhaifu, na kawaida huzingatiwa tu mwanzoni mwa chemchemi au vuli marehemu.

Zipper ya mkanda

Umeme wa Ribbon ni uvujaji wa zigzag kadhaa zinazofanana kutoka kwa mawingu hadi ardhini, zilizohamishwa sambamba na kila mmoja na vipindi vidogo au bila yao.

Umeme wa shanga

Aina ya nadra ya kutokwa kwa umeme wakati wa dhoruba ya radi, kwa namna ya mlolongo wa pointi za mwanga.Muda wa maisha ya umeme wa shanga ni sekunde 1-2. Ni vyema kutambua kwamba trajectory ya umeme wa shanga mara nyingi ina tabia kama wimbi. Tofauti na umeme wa mstari, athari ya umeme wa beaded haina tawi - hii ni kipengele tofauti aina hii.

Umeme wa roketi

Radi yenye umbo la roketi ni utokaji unaoendelea polepole unaodumu kwa sekunde 1-1.5. Umeme wa roketi huzingatiwa mara chache sana.

Radi ya mpira

Radi ya mpira ni chaji ya umeme inayong'aa inayotofautiana kwa rangi na saizi. Karibu na ardhi, mara nyingi huonekana kama mpira na kipenyo cha cm 10, mara nyingi huwa na sura ya ellipsoid, tone, diski, pete, au hata mlolongo wa mipira iliyounganishwa. Muda wa kuwepo kwa umeme wa mpira ni kutoka sekunde kadhaa hadi dakika kadhaa, rangi ya mwanga ni nyeupe, njano, rangi ya bluu, nyekundu au machungwa. Kwa kawaida aina hii ya umeme husogea polepole, karibu kimya, ikifuatana tu na mlio kidogo, mlio wa miluzi, mlio au kuzomewa. Radi ya mpira inaweza kuingia kwenye nafasi zilizofungwa kupitia nyufa, mabomba na madirisha.

Aina adimu ya umeme; kulingana na takwimu, kuna umeme wa mpira 2-3 kwa kila umeme elfu wa kawaida.

Asili ya umeme wa mpira haijulikani kikamilifu. Kuna dhana nyingi kuhusu asili ya umeme wa mpira, kutoka kwa kisayansi hadi kwa ajabu.

Zipu ya pazia

Umeme wa pazia unaonekana kama utepe mpana wa mwanga wima, unaoambatana na sauti ya chini, tulivu.

Zipper ya volumetric

Umeme wa volumetric - flash nyeupe au nyekundu katika mawingu ya chini ya translucent, na sauti kali cod "kutoka kila mahali". Mara nyingi huzingatiwa kabla ya awamu kuu ya radi.

Umeme wa strip

Umeme wa strip - kukumbusha sana Taa za Polar, "iliyowekwa kwa upande wake" - milia ya mwanga (mipigo 3-4) imewekwa moja juu ya nyingine.

Elves, jets na sprites

Elves (Uchafuzi wa Mwangaza na Misukosuko ya Masafa ya Chini Sana kutoka kwa Vyanzo vya Mipigo ya Kiumeme) ni koni kubwa lakini zenye mwanga hafifu zenye kipenyo cha kilomita 400, ambazo huonekana moja kwa moja kutoka juu ya wingu la radi.

Jeti ni mirija ya koni ya bluu.

Sprites ni aina ya umeme unaopiga juu kutoka kwa wingu. Jambo hili lilirekodiwa kwa mara ya kwanza mnamo 1989 kwa bahati mbaya. Hivi sasa, kidogo sana inajulikana kuhusu asili ya kimwili ya sprites.

Jeti na Elves huunda kutoka sehemu za juu za mawingu hadi ukingo wa chini wa ionosphere (kilomita 90 juu ya uso wa Dunia). Muda wa aurora hizi ni sehemu ya sekunde. Ili kupiga picha matukio hayo ya muda mfupi, vyombo vya kupiga picha vya kasi vinahitajika. Mnamo 1994 tu, wakiruka kwa ndege juu ya dhoruba kubwa ya radi, wanasayansi walifanikiwa kupiga picha ya tamasha hili la kushangaza.

Matukio mengine

Mwangaza

Mwangaza ni mweupe au buluu mwako kimya wa mwanga unaoonekana usiku katika hali ya hewa ya mawingu kiasi au angavu. Mwangaza kawaida hutokea katika nusu ya pili ya majira ya joto.

Umeme

Mwangaza wa umeme ni onyesho la dhoruba za radi za mbali; usiku zinaonekana kwa umbali wa hadi 150 - 200 km. Sauti ya radi haiwezi kusikika wakati wa umeme, anga ni sehemu ya mawingu.

Umeme wa Volcano

Kuna aina mbili za umeme wa volkeno. Moja hutokea kwenye volkano ya volcano, na nyingine, kama inavyoonekana katika picha hii ya Puyehue Volcano huko Chile, inatia umeme moshi wa volkano. Maji na chembe za majivu zilizogandishwa kwenye moshi husuguana, na kusababisha utokaji tuli na umeme wa volkeno.

Umeme wa Catatumbo

Umeme wa Catatumbo ni jambo la kushangaza ambalo linaonekana katika sehemu moja tu kwenye sayari yetu - kwenye makutano ya Mto Catatumbo kwenye Ziwa Maracaibo ( Amerika Kusini) Jambo la kushangaza zaidi kuhusu aina hii ya umeme ni kwamba kutokwa kwake hudumu kama masaa 10 na kuonekana usiku mara 140-160 kwa mwaka. Umeme wa Catatumbo unaonekana wazi kwa umbali mkubwa - kilomita 400. Umeme wa aina hii mara nyingi ulitumiwa kama dira, ndiyo sababu watu hata walipa jina la utani mahali walipotazamwa - "Nyumba ya taa ya Maracaibo".

Wengi wanasema umeme wa Catatumbo ndio jenereta moja kubwa zaidi ya ozoni duniani, kwa sababu... pepo zinazotoka Andes husababisha ngurumo. Methane, ambayo ni tajiri katika angahewa ya ardhi hizi oevu, huinuka hadi kwenye mawingu, na kuchochea milipuko ya radi.

Shirika la Shirikisho la Elimu

Taasisi ya elimu ya serikali ya elimu ya juu ya kitaaluma

PETROZAVODSK STATE UNIVERSITY

Umeme wa mstari.

Kuzaliwa kwake na njia za matumizi.

Petrozavodsk 2009

Orodha ya wasanii:

Egorova Elena,

Mwaka wa 1, gr.21102

Lebedev Pavel,

Mwaka wa 1, kikundi 21112

Shelegina Irina,

Mwaka wa 1, gr.21102

Umeme. Taarifa za jumla ………………………………….4

Hadithi. Nadharia za asili …………………………………5

Uundaji wa umeme ……………………………………………………….6.6

Umeme. Habari za jumla

Umeme ni cheche kutokwa kwa umeme tuli kusanyiko katika thunderclouds.

Urefu wa umeme wa mstari ni kilomita kadhaa, lakini unaweza kufikia kilomita 20 au zaidi.

Umbo la umeme kwa kawaida hufanana na mizizi yenye matawi ya mti ambayo imekua angani.

Njia kuu ya umeme ina matawi kadhaa urefu wa kilomita 2-3.

Kipenyo cha njia ya umeme ni kati ya 10 hadi 45 cm.

Muda wa umeme ni sehemu ya kumi ya sekunde.

kasi ya wastani harakati ya umeme 150 km / s.

Nguvu ya sasa ndani ya kituo cha umeme hufikia 200,000 A.

Joto la plasma katika radi huzidi 10,000 ° C.

Nguvu ya uwanja wa umeme ndani ya wingu la radi huanzia 100 hadi 300 volts/cm, lakini kabla ya kutokwa kwa umeme kwa viwango vidogo vya mtu binafsi inaweza kufikia volti 1600/cm.

Gharama ya wastani ya wingu la radi ni coulombs 30-50. Kila kutokwa kwa umeme hubeba kutoka coulombs 1 hadi 10 za umeme.

Pamoja na umeme wa kawaida wa mstari, roketi, bead na umeme wa mpira wakati mwingine hupatikana. Umeme wa roketi huzingatiwa mara chache sana. Inachukua sekunde 1-1.5 na ni kutokwa kwa polepole kati ya mawingu. Umeme wa shanga pia ni aina adimu sana ya umeme. Ina muda wa jumla wa sekunde 0.5 na inaonekana kwa jicho dhidi ya historia ya mawingu kwa namna ya rozari yenye mwanga na kipenyo cha cm 7. Radi ya mpira katika hali nyingi ni malezi ya spherical yenye kipenyo cha 10-20 cm. uso wa dunia, na hadi m 10 kwa urefu wa wingu.

Duniani, kwa wastani, takriban miale 100 ya umeme wa mstari huzingatiwa kila sekunde; wastani wa nishati ambayo hutumiwa kwa ukubwa wa Dunia nzima kwa ajili ya kuunda mvua za radi ni 1018 erg/sec. Hiyo ni, nishati iliyotolewa wakati mvua inanyesha kutoka kwa wingu la radi inazidi kwa kiasi kikubwa nishati yake ya umeme.

2. Historia ya utafiti wa asili ya umeme na "nadharia" za awali kuelezea hili jambo la asili

Umeme na radi hapo awali zilitambuliwa na watu kama dhihirisho la mapenzi ya miungu na,

hasa, kama onyesho la ghadhabu ya Mungu. Wakati huo huo, binadamu mdadisi

akili imekuwa ikijaribu kwa muda mrefu kufahamu asili ya radi na radi, ili kuzielewa

sababu za asili. Katika nyakati za kale, Aristotle alitafakari jambo hilo. Juu

Lucretius alifikiria juu ya asili ya umeme. Ni ujinga sana kumfikiria

majaribio ya kueleza ngurumo kama tokeo la ukweli kwamba “mawingu yanagongana pale chini

mashambulizi ya upepo."

Kwa karne nyingi, ikiwa ni pamoja na Zama za Kati, iliaminika kuwa umeme ulikuwa wa moto

mvuke ulionaswa kwenye mvuke wa maji wa mawingu. Kupanua, inapita kati yao hata zaidi

doa dhaifu na haraka hukimbilia chini kwenye uso wa dunia. Mnamo mwaka wa 1929, J. Simpson alipendekeza nadharia ambayo inaelezea umeme kwa kugawanyika kwa matone ya mvua na mikondo ya hewa. Kama matokeo ya kugawanyika, matone makubwa yanayoanguka yanashtakiwa vyema, na vidogo vilivyobaki katika sehemu ya juu ya wingu vinashtakiwa vibaya. Katika nadharia ya Charles Wilson ya ionization ya bure, inadhaniwa kuwa umeme hutokea kama matokeo ya mkusanyiko wa kuchagua wa ions na matone ya ukubwa tofauti katika anga. Inawezekana kwamba umeme wa mawingu ya radi unafanywa na hatua ya pamoja ya taratibu hizi zote, na moja kuu ni kuanguka kwa chembe kubwa za kutosha, zinazotumiwa na msuguano na hewa ya anga.

Mnamo 1752, Benjamin Franklin alithibitisha kwa majaribio kuwa umeme ni

kutokwa kwa umeme kwa nguvu. Mwanasayansi alifanya majaribio maarufu na hewa

kite ambacho kilirushwa hewani mvua ya radi ilipokaribia.

Uzoefu: Waya yenye ncha kali iliunganishwa kwenye kipande cha msalaba cha nyoka,

amefungwa hadi mwisho wa kamba ilikuwa ufunguo na Ribbon ya hariri, ambayo aliishikilia kwa mkono wake.

Mara tu mawingu ya radi yalipokuwa juu ya kite, waya iliyoinuliwa ikawa

toa malipo ya umeme kutoka kwake, na kite, pamoja na kamba, ni umeme.

Baada ya mvua mvua kite pamoja na kamba, na hivyo kuwafanya

bure kufanya malipo ya umeme, inaweza kuzingatiwa kama umeme

malipo "itakimbia" wakati kidole kinakaribia.

Wakati huo huo na utafiti wa Franklin juu ya asili ya umeme ya umeme

walikuwa wakijishughulisha na M.V. Lomonosov na G.V.Rikhman. Shukrani kwa utafiti wao, asili ya umeme ya umeme ilithibitishwa katikati ya karne ya 18. Kuanzia wakati huo na kuendelea, ikawa wazi kuwa umeme ni kutokwa kwa umeme kwa nguvu ambayo hufanyika wakati mawingu yana umeme wa kutosha.

3. Malezi ya Umeme

Mara nyingi, umeme hutokea katika mawingu ya cumulonimbus, basi huitwa radi; Umeme wakati mwingine huunda katika mawingu ya nimbostratus, na vile vile wakati wa milipuko ya volkeno, vimbunga na dhoruba za vumbi.

Umeme wa mstari kawaida huzingatiwa, ambayo inahusu uvujaji usio na electrode, kwani huanza (na mwisho) katika mkusanyiko wa chembe za kushtakiwa. Hii huamua baadhi ya mali zao ambazo bado hazijaelezewa ambazo hutofautisha umeme kutoka kwa uvujaji kati ya elektroni. Kwa hivyo, umeme haufanyiki mfupi kuliko mita mia kadhaa; wanatokea katika mashamba ya umeme dhaifu sana kuliko mashamba wakati wa kutokwa kwa interelectrode; Mkusanyiko wa mashtaka yanayobebwa na umeme hutokea kwa maelfu ya sekunde kutoka kwa maelfu ya chembe ndogo, zilizotengwa vizuri kutoka kwa kila mmoja, ziko kwa kiasi cha km3 kadhaa. Mchakato uliosomwa zaidi wa maendeleo ya umeme katika mawingu ya radi, wakati umeme unaweza kupita kwenye mawingu yenyewe - umeme wa intracloud, au unaweza kupiga chini - umeme wa ardhini.

Ili umeme kutokea, ni muhimu kwamba katika wingu kiasi kidogo (lakini si chini ya kiasi fulani muhimu), uwanja wa umeme wenye nguvu ya kutosha kuanzisha umwagaji wa umeme (~ 1 MV/m) uundwe, na. katika sehemu kubwa ya wingu kuna uwanja ulio na wastani wa nguvu za kutosha kudumisha utokaji ulioanza (~ 0.1-0.2 MV/m). Katika umeme, nishati ya umeme ya wingu inabadilishwa kuwa joto na mwanga.

Utoaji wa umeme unaweza kutokea kati ya mawingu ya umeme yaliyo karibu au kati ya wingu la umeme na ardhi. Utoaji huo hutanguliwa na kutokea kwa tofauti kubwa ya uwezo wa umeme kati ya mawingu ya jirani au kati ya wingu na ardhi kutokana na mgawanyiko na mkusanyiko wa umeme wa anga kutokana na vile michakato ya asili kama vile mvua, theluji n.k. Tofauti inayowezekana inaweza kufikia volts bilioni, na kutokwa kwa nishati ya umeme iliyohifadhiwa kupitia anga kunaweza kuunda mikondo ya muda mfupi ya 3 hadi 200 kA.

4.Awamu kuu za kwanza na zinazofuata

vipengele vya umeme

Uhusiano kati ya umeme na kutokwa kwa cheche ulithibitishwa na kazi ya Benjamin Franklin karne mbili na nusu zilizopita. Wakati wa kutamka kifungu kama hicho leo, ni sahihi zaidi kutaja aina hizi mbili za kutokwa kwa umeme kwa mpangilio wa nyuma, kwa sababu vitu muhimu zaidi vya kimuundo vya cheche vilizingatiwa hapo awali kwenye umeme na ndipo tu viligunduliwa kwenye maabara. Sababu ya mlolongo usio wa kawaida wa matukio ni rahisi: kutokwa kwa umeme kuna urefu mrefu zaidi, maendeleo yake huchukua muda mrefu, na kwa hiyo rekodi ya macho ya umeme hauhitaji vifaa na azimio la juu la anga na la muda. Ufagiaji wa mara ya kwanza na bado wa kuvutia wa kutokwa kwa umeme ulifanywa kwa kutumia kamera rahisi zilizo na harakati za kuheshimiana za mitambo ya lenzi na filamu (kamera za Beuys) katika miaka ya 30. Walifanya iwezekane kutambua hatua kuu mbili za mchakato: uongozi Na nyumbani hatua.

Wakati kiongozi hatua, katika pengo la ardhi ya wingu au kati ya mawingu, chaneli inayoendesha ya plasma inakua - kiongozi. Imezaliwa katika eneo la uwanja wenye nguvu wa umeme, kwa hakika kutosha kwa ionize hewa kwa athari ya elektroni, lakini kiongozi anapaswa kuweka sehemu kuu ya njia ambapo nguvu ya nje ya shamba (kutoka kwa malipo ya radi) haizidi kadhaa. volts mia kwa sentimita. Hata hivyo, urefu wa kituo cha kiongozi huongezeka, ambayo ina maana kwamba ionization kali hutokea kwenye kichwa chake, na kugeuza hewa ya neutral kuwa plasma yenye conductive. Hili linawezekana kwa sababu kiongozi mwenyewe anabeba shamba lake lenye nguvu. Imeundwa na malipo ya nafasi iliyojilimbikizia eneo la kichwa cha kituo na kusonga nayo. Kazi ya conductor galvanically kuunganisha kichwa kiongozi na hatua ya kuanzia umeme inafanywa na channel plasma ya kiongozi. Kiongozi hukua kwa muda mrefu sana, hadi 0.01 s - umilele kwa kiwango cha matukio ya muda mfupi ya kutokwa kwa umeme. Wakati huu wote, plasma kwenye chaneli lazima ihifadhi ubora wa juu. Hili haliwezekani bila kupokanzwa gesi kwa joto linalokaribia zile za arc ya umeme (zaidi ya 5000-6000 K). Swali la usawa wa nishati kwenye chaneli, ambayo inahitajika

kukipa joto na kufidia hasara ni mojawapo ya mambo muhimu zaidi katika nadharia ya kiongozi.

Kiongozi ni kipengele cha lazima cha umeme wowote. Katika mlipuko wa vipengele vingi, sio tu ya kwanza, lakini pia vipengele vyote vinavyofuata huanza na mchakato wa kiongozi. Kulingana na polarity ya umeme, mwelekeo wa maendeleo yake na idadi ya sehemu (ya kwanza au yoyote ya baadae), utaratibu wa kiongozi unaweza kubadilika, lakini kiini cha jambo hilo kinabakia sawa. Inajumuisha kuundwa kwa channel ya plasma yenye conductive sana kutokana na ongezeko la ndani katika uwanja wa umeme katika eneo la karibu la kichwa cha kiongozi.

Hatua kuu ya umeme(kiharusi cha kurudi) huanza kutoka wakati kiongozi anapowasiliana na uso wa dunia au kitu kilichowekwa msingi. Mara nyingi, hii sio mawasiliano ya moja kwa moja. Kutoka juu ya kitu, kituo chake cha kiongozi, kinachoitwa kiongozi wa kukabiliana, kinaweza kutokea na kuelekea kwa kiongozi wa umeme. Mkutano wao unaashiria mwanzo wa hatua kuu. Wakati wa kusonga kwenye pengo la ardhi ya wingu, kichwa cha kiongozi wa umeme kilibeba uwezo wa juu, kulinganishwa na uwezo wa mvua ya radi.

mawingu kwenye sehemu ya kuanza kwa umeme (zinatofautiana katika kushuka kwa voltage kwenye chaneli). Baada ya kuwasiliana, kichwa cha kiongozi kinakubali uwezo wa ardhi, na malipo yake inapita ndani ya ardhi. Baada ya muda, kitu kimoja hutokea kwa wengine.

sehemu za mfereji na uwezo wa juu. "Upakuaji" huu hutokea kwa kueneza wimbi la kutokujali kwa malipo ya kiongozi kando ya kituo kutoka ardhini hadi kwenye wingu. Kasi ya wimbi inakaribia kasi ya mwanga, hadi 108 m / s. Kati ya mbele ya wimbi na ardhi, chaneli inapita

mkondo mkali ambao hubeba malipo hadi chini kutoka kwa sehemu za "kupakua" za kituo. Amplitude ya sasa inategemea usambazaji wa awali unaowezekana kwenye chaneli. Kwa wastani ni karibu na 30 kA, na kwa wengi

umeme wenye nguvu hufikia 200-250 kA. Uhamisho wa mkondo huo wenye nguvu unaambatana na kutolewa kwa nguvu kwa nguvu. Kutokana na hili, gesi kwenye kituo huwaka haraka na hupanuka; hutokea wimbi la mshtuko. Sauti ya radi ni moja ya maonyesho yake. Kwa nguvu, hatua kuu ni yenye nguvu zaidi. Pia ina sifa ya mabadiliko ya haraka zaidi ya sasa. Mwinuko wa ongezeko lake unaweza kuzidi 1011 A/s - hivyo basi mionzi yenye nguvu sana ya sumakuumeme inayoambatana na kutokwa kwa umeme. Hii ndiyo sababu redio au televisheni inayofanya kazi humenyuka kwa ukali mvua ya radi.

kuingiliwa kwa kiasi kikubwa, na hii hutokea kwa umbali wa makumi ya kilomita.

Mapigo ya sasa ya hatua kuu yanaongozana sio tu ya kwanza, lakini pia vipengele vyote vinavyofuata vya kushuka kwa umeme. Hii ina maana kwamba kiongozi wa kila sehemu mfululizo malipo moja kuelekea chini

channel, na wakati wa hatua kuu, sehemu ya malipo haya ni neutralized na kusambazwa upya. Miungurumo mirefu ya ngurumo ni matokeo ya mwinuko wa mawimbi ya sauti yanayosisimka na mipigo ya sasa ya seti nzima.

vipengele vinavyofuata. Kwa umeme unaopanda picha ni tofauti. Kiongozi wa sehemu ya kwanza

huanza kutoka kwa uhakika na uwezo wa sifuri. Wakati kituo kinakua, uwezo wa kichwa hubadilika hatua kwa hatua hadi mchakato wa kiongozi unapungua mahali fulani katika kina cha mawingu ya radi. Hii haiambatani na mabadiliko yoyote ya haraka ya malipo, na kwa hivyo sehemu ya kwanza ya umeme unaopanda ina kuu.

hakuna jukwaa. Inazingatiwa tu katika vipengele vinavyofuata, vinavyoanza kutoka kwa wingu na kuelekea chini, hakuna tofauti na vipengele vilivyofuata vya kushuka kwa umeme.

Kutoka kwa mtazamo wa kisayansi, hatua kuu ya umeme wa intercloud ni ya riba kubwa. Ukweli kwamba ipo inaonyeshwa na ngurumo, sio chini ya sauti kubwa kuliko wakati inatoka ardhini. Ni wazi kwamba kiongozi wa umeme wa intercloud huanza mahali fulani ndani ya kiasi cha eneo moja la kushtakiwa la wingu la radi (kiini cha radi) na huenda kwa mwelekeo wa mwingine, wa ishara kinyume. Maeneo ya kushtakiwa kwenye wingu hayawezi kufikiria kwa namna ya aina fulani ya miili inayoendesha, sawa na sahani za capacitor ya juu-voltage, kwa sababu malipo huko yanasambazwa kwa kiasi na radius ya mamia ya mita na iko kwenye ndogo. matone ya maji na fuwele za barafu (hydrometeors) ambazo hazigusana. Kuibuka kwa hatua kuu kwa njia yake mwenyewe kiini cha kimwili lazima inahusisha kuwasiliana na kiongozi wa umeme na mwili unaoendesha sana wa uwezo mkubwa wa umeme, kulinganishwa au zaidi ya uwezo wa kiongozi. Inapaswa kuzingatiwa kuwa wakati wa kutokwa kwa umeme wa mawingu, jukumu la mwili kama huo linachezwa na chaneli nyingine ya plasma ambayo ilionekana wakati huo huo na kisha ikagusana na ya kwanza.

Katika vipimo karibu na uso wa dunia, hatua kuu ya mapigo ya sasa hupungua kwa nusu thamani yake ya amplitude kwa wastani katika takriban 10 -4 s. Kuenea kwa parameter hii ni kubwa sana - kupotoka kutoka kwa wastani katika kila mwelekeo kufikia karibu na utaratibu wa ukubwa. Mipigo chanya ya sasa ya umeme, kama sheria, ni ndefu kuliko ile hasi, na mapigo ya sehemu za kwanza hudumu kwa muda mrefu kuliko zile zinazofuata.

Baada ya hatua kuu, mkondo usio na nguvu wa mpangilio wa 100 A unaweza kutiririka kupitia njia ya umeme kwa mia na wakati mwingine kumi ya sekunde. Katika hatua hii ya mwisho ya mkondo unaoendelea, mkondo wa umeme huhifadhi hali yake ya kufanya, na joto lake ni kuhifadhiwa kwa kiwango cha arc. Hatua inayoendelea ya sasa inaweza kufuata kila sehemu ya umeme, ikijumuisha sehemu ya kwanza ya umeme unaoendelea ambao hauna hatua kuu. Wakati mwingine dhidi ya historia ya sasa ya kuendelea

kupasuka kwa sasa kunazingatiwa na muda wa karibu 10 -3 s na amplitude ya hadi 1 kA. Wanafuatana na ongezeko la mwangaza wa kituo.

5. Zippers za mstari

Radi ya kawaida ya mstari, ambayo kila mtu hukutana mara nyingi, ina mwonekano wa mstari wa matawi. Nguvu ya sasa katika chaneli ya umeme ya mstari ni wastani wa 60 - 170 kA; umeme na mkondo wa 290 kA umerekodiwa. Radi ya wastani hubeba nishati ya 250 kW/saa (900 MJ). nishati hupatikana hasa katika mfumo wa mwanga, joto na nishati ya sauti.

Kutokwa hukua kwa maelfu machache ya sekunde; kwa mikondo hiyo ya juu, hewa katika ukanda wa njia ya umeme karibu mara moja inapokanzwa hadi joto la 30,000-33,000 ° C. Matokeo yake, shinikizo linaongezeka kwa kasi, hewa huongezeka - wimbi la mshtuko linaonekana, likifuatana na sauti. mapigo - radi.

Kabla na wakati wa mvua ya radi, mara kwa mara wakati wa giza juu ya vilele vya vitu virefu vilivyo na ncha (vilele vya miti, milingoti, vilele vya miamba mikali milimani, misalaba ya makanisa, vijiti vya umeme, wakati mwingine kwenye milima juu ya vichwa vya watu, mikono iliyoinuliwa au wanyama) mwanga unaweza kuzingatiwa, unaoitwa " taa za St. Elmo.” Jina hili lilipewa nyakati za zamani na mabaharia ambao waliona mwanga kwenye sehemu za juu za milingoti ya meli. Mwangaza hutokea kutokana na ukweli kwamba juu ya vitu virefu, vilivyoelekezwa nguvu ya shamba la umeme iliyoundwa na malipo ya umeme ya tuli ya wingu ni ya juu sana; kwa sababu hiyo, ionization ya hewa huanza, kutokwa kwa mwanga hutokea na lugha nyekundu za mwanga huonekana, wakati mwingine hupunguza na kupanua tena. Haupaswi kujaribu kuzima moto huu, kwa sababu hakuna mwako. kwa nguvu ya juu ya uwanja wa umeme, rundo la nyuzi nyepesi zinaweza kuonekana - kutokwa kwa corona, ambayo inaambatana na kuzomewa. Umeme wa mstari unaweza pia kutokea mara kwa mara kwa kukosekana kwa mawingu ya radi. Sio bahati mbaya kwamba neno "bolt kutoka bluu" liliibuka.

Umeme wa mstari

6.Michakato ya kimwili wakati wa kutokwa kwa umeme.

Umeme huanza sio tu kutoka kwa wingu hadi chini, au kutoka kwa kitu kilichowekwa kwenye wingu, lakini pia kutoka kwa miili iliyotengwa na ardhi (ndege, roketi, nk). Majaribio ya kufafanua taratibu za michakato iliyoorodheshwa ni ya usaidizi mdogo kutoka kwa data ya majaribio inayohusiana na umeme yenyewe. Kuna karibu hakuna uchunguzi ambao unaweza kutoa mwanga juu ya asili ya kimwili ya matukio. Kwa hiyo, tunapaswa kujenga mipango ya kubahatisha, tukichora kikamilifu matokeo ya majaribio na nadharia ya cheche ndefu za maabara. Radi ni ya kuvutia sana kwa mwanzo wake wa kimwili, lakini ni muhimu zaidi kuzingatia kwa undani hatua kuu ya umeme

G Hatua kuu, au mchakato wa kutokwa kwa njia ya umeme, huanza kutoka wakati pengo kati ya wingu na ardhi limezuiwa na kiongozi wa chini. Kwa kugusa ardhi au kitu kilichowekwa msingi, kituo cha kiongozi (kuwa maalum, basi iwe kiongozi hasi) lazima apate uwezo wake wa sifuri, kwani uwezo wa dunia ni "usio na mwisho". Njia ya kiongozi anayepanda, ambayo ni mwendelezo wa "pacha" wake, anayeshuka, pia hupata uwezo wa sifuri. Kutuliza kituo cha kiongozi kinachobeba uwezo wa juu kunafuatana na mabadiliko makubwa katika malipo yaliyosambazwa kando yake. Kabla ya kuanza kwa hatua kuu, malipo τ 0 = C 0 ilisambazwa kando ya kituo. Hapa na kuendelea, uwezo ulioletwa chini, "wa awali" kwa hatua kuu, unaonyeshwa na Ui. Tunaendelea kudhani kuwa ni mara kwa mara kwa urefu wa viongozi wote wawili, kupuuza kushuka kwa voltage kando ya kituo, ambayo haina umuhimu mdogo kwa madhumuni yetu. Wacha tufikirie kuwa wakati wa hatua kuu, na vile vile katika kiongozi, chaneli inaweza kuwa na sifa ya uwezo wa mstari Co, ambayo haibadilika kwa urefu wake au kwa wakati. Wakati kituo kizima kinapata uwezo wa sifuri (U = 0), malipo kwa kila urefu wa kitengo inakuwa sawa na τ 1 = -CoUо(x). Sehemu ya kituo cha kiongozi hasi anayeshuka haipotezi tu malipo hasi, lakini inakuwa chanya (Uо 0). Haitoi tu, bali pia recharges. Mkondo wa kiongozi chanya anayepanda juu kwenye wingu huwa na chaji chanya zaidi (angalia mchoro). Badilisha katika malipo ya mstari wakati wa hatua kuu ∆τ = τ-τ o = -C o U i . Wakati U i (x) = const, mabadiliko ya malipo ni sawa kwa urefu wote wa chaneli. Ni kana kwamba kondakta mrefu (mstari mrefu), uliochajiwa hapo awali kwa voltage Ui, imetolewa kabisa.

Vipimo karibu na ardhi vinaonyesha kuwa chaneli ya chini inayoongoza hutoa mkondo wa juu sana. Katika kesi ya umeme hasi, mapigo ya hatua kuu ya sasa na amplitude IM ~ 10-100 kA huchukua 50-100 μs kwa kiwango cha 0.5. Kwa takriban wakati huo huo, sehemu fupi ya mkali, mkuu wa kituo kikuu, huendesha kituo, kinachoonekana wazi kwenye picha za picha. Iongeze kasi v r≈(1-0.5)s ni mara kadhaa tu chini ya kasi ya mwanga. Ni kawaida kutafsiri hii kama uenezi wa wimbi la kutokwa kwenye chaneli, i.e. mawimbi ya kupungua kwa uwezo na kuonekana kwa nguvu ya sasa. Katika eneo la mbele ya wimbi, ambapo uwezo hupungua sana kwa thamani kutoka kwa U i na mkondo mkali huundwa, kwa sababu ya nishati kubwa ya kutolewa, kituo cha kiongozi wa zamani huwashwa kwa joto la juu (kulingana na vipimo - hadi 30). -35 kK). Ndio maana sehemu ya mbele ya wimbi inang'aa sana. Nyuma yake, chaneli, kupanua, baridi chini na, kupoteza nishati kwa mionzi, huangaza dhaifu. Mchakato wa hatua kuu unafanana sana na kutokwa kwa mstari mrefu wa kawaida unaoundwa na kondakta wa chuma.

Utoaji wa mstari pia una tabia ya wimbi, na mchakato huu ulitumika kama mfano katika malezi ya maoni juu ya hatua kuu ya umeme. Mfereji wa umeme hutoka kwa kasi zaidi kuliko ilivyochaji wakati wa ukuaji wake kwa kasi ya viongozi v l 10 -3 -10 -2)v r. Lakini mabadiliko katika uwezo na malipo kwa kila urefu wa kitengo wakati wa malipo na uondoaji ni wa mpangilio sawa wa ukubwa: τ o =∆t. Kulingana na kasi, chaneli hutolewa v t /v l ~ 10 2 --10 mara 3 na mkondo wenye nguvu zaidi i M ~ ∆tv r kuliko kiongozi mmoja i L ~ t 0 V L ~ 100 A. Upinzani wa mstari wa chaneli R 0 takriban hupungua kwa kiasi sawa wakati wa mpito kutoka hatua ya kiongozi hadi hatua kuu. Sababu ya kupungua kwa upinzani ni inapokanzwa kwa kituo wakati sasa kali inapita, ambayo huongeza conductivity ya plasma. Kwa hivyo, upinzani wa chaneli na eneo la mkondo, ambalo mkondo huo huo unapita, unaweza kulinganishwa. Hii inamaanisha kuwa kwa urefu wa kitengo cha kituo cha kiongozi, nishati ya mpangilio sawa wa ukubwa hutolewa na inaonyeshwa kupitia vigezo vya kiongozi.

Hii pia inatoa kwamba uwanja wa wastani wa umeme katika chaneli ya kiongozi na nyuma ya wimbi la kutokwa kwenye chaneli iliyobadilishwa tayari ni ya mpangilio sawa. Hii ni sawa na hitimisho sawa ambayo inaweza kufanywa kwa kuzingatia moja kwa moja majimbo ya kutosha katika njia za kiongozi na hatua kuu za umeme. Hali huko ni sawa na katika safu ya stationary. Lakini katika safu za hali ya juu, uwanja kwenye chaneli kwa kweli inategemea nguvu ya sasa. Kutoka hapo juu inafuata kwamba ikiwa katika kiongozi na, basi katika hali ya kutosha nyuma ya hatua kuu ya wimbi la mbele inapaswa kuwepo , na upinzani wa jumla wa ohmic wa channel nzima ya umeme kilomita kadhaa kwa muda mrefu ni kuhusu 102 Ohms. Hii inalinganishwa na uzuiaji wa tabia ya mstari mrefu unaofanya vizuri katika hewa Z, ambapo kwa chaneli ya kiongozi ya urefu sawa. impedance Maagizo 2 ya ukubwa zaidi kuliko Z. Uhusiano kati ya upinzani wa ohmic wa sehemu ya mstari unaopitishwa na wimbi na upinzani wa wimbi unaashiria kiwango cha kupungua kwa wimbi wakati wa kuenea kwenye mstari. Ikiwa upinzani wa kituo haukubadilika, kubaki kiwango cha kiongozi, wimbi la kutokwa kwa njia ya umeme lingepunguza na kuenea bila kupita na sehemu ndogo ya chaneli. Mkondo unaopitia mahali ambapo chaneli hufunga hadi ardhini pia unaweza kuzima haraka sana. Uzoefu unaonyesha kinyume chake: kichwa cha mwanga kinachoonekana kina mbele mkali, na sasa kubwa karibu na ardhi ni kumbukumbu wakati wote wa kupanda kwake. Mabadiliko ya kituo cha kiongozi wakati wa kifungu cha wimbi, na kusababisha kupungua kwa kasi kwa upinzani wake wa mstari, huamua mwendo mzima wa mchakato wa hatua kuu ya umeme.

Sababu za hatari za mfiduo wa umeme.

Kwa sababu ya ukweli kwamba umeme unaonyeshwa na maadili makubwa ya mikondo, voltages na joto la kutokwa, athari ya umeme kwa mtu, kama sheria, husababisha matokeo mabaya sana - kawaida kifo. Kwa wastani, takriban watu 3,000 hufa kutokana na radi duniani kila mwaka, na kuna visa vinavyojulikana vya watu kadhaa kupigwa kwa wakati mmoja.

Utoaji wa umeme hufuata njia ya upinzani mdogo wa umeme. Kwa kuwa umbali, na kwa hivyo upinzani wa umeme, ni mdogo kati ya kitu kirefu na wingu la radi, umeme, kama sheria, hupiga vitu virefu, lakini sio lazima. kwa mfano, ikiwa utaweka nguzo mbili karibu na kila mmoja - ya chuma na ya mbao ndefu zaidi, basi umeme utapiga nguzo ya chuma, ingawa iko chini, kwa sababu conductivity ya umeme ya chuma ni ya juu. umeme pia hupiga maeneo yenye udongo na mvua mara nyingi zaidi kuliko kavu na mchanga, kwa sababu wa kwanza wana conductivity kubwa ya umeme.

Kwa mfano, katika msitu, umeme pia hufanya kwa kuchagua. Mti hupasuka unapopigwa na radi. utaratibu wa hii ni kama ifuatavyo: maji ya mti na unyevu katika eneo la kutokwa hupuka mara moja na kupanua, na kusababisha shinikizo kubwa;

ambayo hupasua kuni. Athari sawa, ikifuatana na kutawanyika kwa mbao za mbao, inaweza kutokea wakati umeme unapopiga ukuta wa jengo la mbao. kwa hiyo, kuwa chini ya mti mrefu wakati wa radi ni hatari.

Ni hatari kuwa juu ya maji au karibu na maji wakati wa radi, kwa sababu ... maji na maeneo ya ardhi karibu na maji yana conductivity ya juu ya umeme. wakati huo huo, kuwa ndani ya majengo ya saruji iliyoimarishwa na miundo ya chuma (kwa mfano, gereji za chuma) wakati wa mvua ya radi ni salama kwa wanadamu.

Mbali na kuharibu watu na wanyama, umeme wa mstari mara nyingi husababisha moto wa misitu, pamoja na majengo ya makazi na viwanda, haswa katika maeneo ya vijijini.

Wakati wa radi, kuwa katika jiji sio hatari zaidi kuliko kuwa katika maeneo ya wazi, kwa kuwa miundo ya chuma na majengo marefu hufanya kazi vizuri kama viboko vya umeme.

Sehemu ya umeme iliyofungwa kabisa au sehemu inaunda kile kinachoitwa "chumba cha Faraday" ndani ambayo hakuna uwezekano mkubwa ambao ni hatari kwa wanadamu unaweza kuunda. Kwa hivyo, abiria ndani ya gari iliyo na mwili wa chuma, tramu, trolleybus, au gari la moshi wako salama wakati wa dhoruba ya radi hadi wanapotoka nje au kuanza kufungua madirisha.

Radi inaweza kupiga ndege, lakini kwa kuwa ndege za kisasa zimetengenezwa kwa chuma vyote, abiria wanalindwa kwa uhakika dhidi ya umeme.

Takwimu zinaonyesha kuwa kila baada ya saa 5,000-10,000 za kukimbia kunapigwa radi moja kwenye ndege; kwa bahati nzuri, karibu ndege zote zilizoharibika zinaendelea kuruka. Miongoni mwa sababu mbalimbali za ajali za ndege, kama vile glaciation, mvua, ukungu, theluji, dhoruba, kimbunga, safu ya umeme ya mwisho, lakini safari za ndege wakati wa radi bado ni marufuku.

Mnara maarufu wa Eiffel huko Paris karibu kila wakati hupigwa na umeme wakati wa radi, lakini hii haileti hatari kwa watu kwenye sitaha ya uchunguzi, kwa sababu. Latisi ya chuma iliyo wazi ya mnara huunda chumba cha Faraday, ambayo ni ulinzi bora dhidi ya umeme wa umeme.

Ishara kwamba uko kwenye uwanja wa umeme inaweza kuwa nywele zako zimesimama na kutoa kelele kidogo ya kupasuka. Lakini hii ni nywele kavu tu.

Ikiwa umepigwa na radi lakini bado una uwezo wa kufikiri, unapaswa kushauriana na daktari haraka iwezekanavyo. Madaktari wanaamini kuwa mtu ambaye ananusurika kwa mgomo wa umeme, hata bila kupata kuchoma kali kwa kichwa na mwili, baadaye anaweza kupata shida kwa njia ya kupotoka kwa shughuli za moyo na mishipa na neva kutoka kwa kawaida.

Umeme unapiga Mnara wa Eiffel, picha kutoka 1902.

8. Je, umeme hupiga mara ngapi?

Umeme hupiga kwa miundo ya ardhi. Kutoka kwa uzoefu wa kila siku tunajua kuwa mara nyingi umeme hupiga majengo marefu, hasa wale wanaotawala eneo jirani. Kwenye tambarare, athari nyingi hutokea kwenye nguzo za bure, minara, chimneys, nk. Katika maeneo ya milimani, miundo ya miinuko ya chini mara nyingi huteseka ikiwa imesimama juu ya vilima vilivyotengwa au juu ya mlima. Katika kiwango cha kila siku, maelezo ya hii ni rahisi: ni rahisi kwa kutokwa kwa umeme, kama vile umeme, kufunika umbali mfupi kwa kitu cha juu. Kwa hivyo, kwa wastani huko Uropa, urefu wa mita 30 hupokea mgomo wa umeme 0.1 kwa mwaka (mgomo mmoja kwa miaka 10), wakati kwa kitu kilichotengwa cha mita 100 kuna karibu mara 10 zaidi. Baada ya ukaguzi wa karibu, utegemezi mkali kama huo wa idadi ya athari kwenye urefu hauonekani kuwa mdogo tena. Urefu wa wastani wa sehemu ya kuanzia ya radi inayoshuka ni kama kilomita 3 na hata urefu wa mita 100 ni 3% tu ya umbali kati ya wingu na ardhi. Miindo ya nasibu hubadilisha urefu wa jumla wa makumi ya nyakati kwa nguvu zaidi. Tunapaswa kudhani kuwa hatua ya mwisho ya maendeleo ya umeme inatofautishwa na michakato fulani maalum ambayo huamua kabisa sehemu ya mwisho ya njia. Taratibu hizi husababisha mwelekeo wa kiongozi anayeshuka, kivutio chake kwa vitu vya juu.

Kutokana na uzoefu wa uchunguzi wa kisayansi wa umeme, tunaweza kuzungumza juu ya utegemezi takriban wa quadratic wa idadi ya mgomo. N M kutoka urefu h vitu vilivyojilimbikizia (vina h kubwa zaidi kuliko saizi zingine zote); kwa zilizopanuliwa, urefu I, kama vile mstari wa juu usambazaji wa nguvu, N M ~ h i . Hii inapendekeza kuwepo kwa radius ya mkato wa umeme sawa R uh~h. Radi zote zilihamishwa kwa usawa kutoka kwa kitu kwa umbali r R uh kuanguka ndani yake, wengine kupita. Mpango kama huo wa mwelekeo wa zamani kwa ujumla husababisha matokeo sahihi. Kwa tathmini unaweza kutumia R uh~ 3h, na idadi ya mapigo ya umeme kwa kila kitengo cha uso wa dunia usio na usumbufu kwa kila wakati n m hutolewa kutoka kwa data ya uchunguzi wa hali ya hewa. Kwa msingi wao, ramani maalum za ukubwa wa shughuli za radi hujengwa. Katika tundra ya Uropa n m R uh= 0.3 km na kwa ajili yake

pigo kwa mwaka, ikiwa tunazingatia takwimu ya wastani n m = 3.5 km -2 mwaka -1 Tathmini ina maana kwa eneo tambarare na kwa vitu ambavyo sio juu sana h

Ushindi wa Binadamu

Radi ya contraction ya umeme ndani ya mtu ni 5-6 m tu, eneo la contraction sio zaidi ya 10 -4 km 2. Kwa kweli, radi ina majeruhi wengi zaidi na mgomo wa moja kwa moja hauna uhusiano wowote nayo. Uzoefu wa kibinadamu haupendekezi kuwa katika msitu wakati wa radi, hasa katika maeneo ya wazi, karibu na miti mirefu. Na ni sawa. Mti ni mrefu zaidi ya mtu mara 10 na hupigwa na radi mara 100 mara nyingi zaidi. Kuwa chini ya taji ya mti, mtu ana nafasi inayoonekana ya kuishia katika eneo la kuenea kwa umeme, ambalo si salama. Baada ya umeme kupiga juu ya mti, mkondo wake I M huenea pamoja na shina inayoendesha vizuri, na kisha huenea kupitia mizizi ndani ya ardhi. Mfumo wa mizizi ya mti huwa kama mfumo wa asili wa kutuliza. Shukrani kwa sasa, uwanja wa umeme unaonekana ardhini, ambapo p - resistivity udongo, j - wiani wa sasa. Acha mkondo wa sasa uenee ardhini kwa ulinganifu. Kisha equipotentials ni hemispheres na ndege ya diametrical juu ya uso wa dunia. Msongamano wa sasa kwa umbali r kutoka shina la mti j(r) =,

tofauti inayowezekana kati ya alama za karibu ni sawa na ∆ U=. Ikiwa, kwa mfano, mtu amesimama kwa umbali r ≈ 1 m kutoka katikati ya shina la mti na upande wake hadi mti, na umbali kati ya miguu yake ni ∆r ≈ 0.3 m, basi kwa umeme wa kiwango cha wastani na sasa. Im= 30 kA, kushuka kwa voltage kwenye uso wa ardhi na p = ni. Voltage hii inatumika kwa nyayo za viatu, na baada ya kuvunjika kwao kuepukika haraka sana - kwa mwili wa mwanadamu. Hakuna shaka kwamba mtu atateseka, na uwezekano mkubwa atauawa - dhiki inayomfanyia ni kubwa sana. Kumbuka kuwa inalingana na ∆r. Hii inamaanisha kuwa kusimama na miguu yako imeenea kando ni hatari zaidi kuliko kusimama kwa uangalifu na miguu yako imefungwa kwa nguvu, na kulala kando ya eneo la mti ni hatari zaidi, kwa sababu katika kesi hii umbali kati ya pointi kali katika kuwasiliana na ardhi inakuwa sawa na urefu wako

mtu. Ni bora kusimama kwa mguu mmoja, kama korongo, lakini ushauri kama huo ni rahisi kutoa kuliko kutekeleza. Kwa njia, wanyama wakubwa hupigwa na umeme mara nyingi zaidi kuliko wanadamu, pia kwa sababu wana umbali mkubwa kati ya miguu yao.

Ikiwa una dacha yenye fimbo ya umeme na fimbo maalum ya kutuliza imejengwa kwa ajili yake, hakikisha kwamba wakati wa mvua ya radi hakuna watu karibu na fimbo ya kutuliza na asili ya kutuliza kwake. Hali hapa ni sawa na ile iliyojadiliwa hivi punde.

7. Kanuni za tabia wakati wa radi.

Tunaona mwanga wa umeme karibu mara moja, kwa sababu ... mwanga husafiri kwa kasi ya 300,000 km/s. kasi ya uenezi wa sauti katika hewa ni takriban 344 m / s, i.e. Katika sekunde 3, sauti husafiri kilomita 1. Kwa hivyo, kugawanya wakati katika sekunde kati ya mwanga wa umeme na kupiga makofi ya kwanza ya radi iliyofuata, tunaamua umbali wa kilomita hadi dhoruba ya radi ipatikane.

Ikiwa vipindi hivi vya muda vinapungua, basi mvua ya radi inakaribia, na ni muhimu kuchukua hatua za kulinda dhidi ya uharibifu wa umeme. Radi ni hatari wakati flash inafuatwa mara moja na sauti ya radi, i.e. wingu la radi liko juu yako na hatari ya mgomo wa umeme ni uwezekano mkubwa. Matendo yako kabla na wakati wa mvua ya radi inapaswa kuwa kama ifuatavyo:

usiondoke nyumbani, funga madirisha, milango na chimneys, hakikisha kwamba hakuna rasimu ambayo inaweza kuvutia umeme wa mpira.

Wakati wa radi, usiwashe jiko, kwa sababu moshi unaotoka kwenye chimney una conductivity ya juu ya umeme, na uwezekano wa mgomo wa umeme kwenye chimney unaoongezeka juu ya paa huongezeka;

ondoa redio na televisheni kutoka kwa mtandao, usitumie vifaa vya umeme na simu (hasa muhimu kwa maeneo ya vijijini);

Wakati wa kutembea, jificha kwenye jengo la karibu. Mvua ya radi katika shamba ni hatari sana. Unapotafuta makazi, toa upendeleo kwa muundo mkubwa wa chuma au muundo ulio na sura ya chuma, jengo la makazi au jengo lingine linalolindwa na fimbo ya umeme; ikiwa haiwezekani kujificha ndani ya jengo, usijifiche kwenye vibanda vidogo. chini ya miti ya upweke;

usiwe juu ya milima na kufungua maeneo yasiyohifadhiwa, karibu na uzio wa chuma au mesh, vitu vikubwa vya chuma, kuta za mvua, kutuliza kwa fimbo ya umeme;

kwa kutokuwepo kwa makao, lala chini, na upendeleo unapaswa kutolewa kwa udongo kavu wa mchanga, mbali na hifadhi;

Ikiwa mvua ya radi inakukuta msituni, unahitaji kujificha katika eneo lenye ukuaji wa chini. Huwezi kujificha chini ya miti mirefu, haswa misonobari, mialoni na mipapai. Ni bora kuwa umbali wa mita 30 kutoka kwa mti mrefu tofauti. Zingatia ikiwa kuna miti iliyogawanyika karibu na ambayo hapo awali iliharibiwa na mvua ya radi. Katika kesi hii, ni bora kukaa mbali na mahali hapa. wingi wa miti iliyopigwa na umeme inaonyesha kuwa udongo katika eneo hili una conductivity ya juu ya umeme, na uwezekano mkubwa wa mgomo wa umeme katika eneo hili la eneo hilo;

Wakati wa radi, huwezi kuwa juu ya maji au karibu na maji - kuogelea au uvuvi. ni muhimu kusonga mbali zaidi na pwani;

Katika milima, ondoka kwenye matuta ya mlima, miamba yenye miinuko mikali na vilele. Wakati mvua ya radi inakaribia milimani, unahitaji kwenda chini iwezekanavyo. kukusanya vitu vya chuma - pitoni za kupanda, shoka za barafu, sufuria - kwenye mkoba na kuzipunguza kwenye kamba 20-30 m chini ya mteremko;

Wakati wa radi, usishiriki katika michezo ya nje, usikimbie, kwa sababu inaaminika kuwa jasho na harakati za haraka "huvutia" umeme;

ikiwa umeshikwa na radi kwenye baiskeli au pikipiki, acha kuendesha gari na usubiri mvua ya radi kwa umbali wa karibu 30 m kutoka kwao;

8. Teknolojia ya kutumia nishati ya umeme.

Wanasayansi wa China wameunda teknolojia ya kutumia nishati ya umeme kwa madhumuni ya kisayansi na viwanda,

"Maendeleo mapya yanawezesha kunasa umeme angani na kuielekeza kwa wakusanyaji walio chini kwa ajili ya utafiti na matumizi," alisema Tse Xiushu, mfanyakazi katika Taasisi ya Fizikia ya Anga.

Ili kukamata umeme, roketi zilizo na vijiti maalum vya umeme zitatumika, ambazo zitazinduliwa katikati ya wingu la radi. Roketi ya YL-1 lazima irushwe dakika chache kabla ya radi kupiga.

"Cheki zimeonyesha kuwa usahihi wa uzinduzi ni 70%," watengenezaji wa kifaa walisema.

Nishati ya umeme, pamoja na mionzi ya umeme inayozalisha, itatumika kwa marekebisho ya maumbile ya mifugo ya kilimo na uzalishaji wa semiconductors.

Kwa kuongeza, teknolojia mpya itapunguza kwa kiasi kikubwa uharibifu wa kiuchumi kutoka kwa ngurumo za radi, kwani kutokwa kutaenda mahali salama. Kulingana na takwimu, takriban watu elfu moja hufa kutokana na radi nchini China kila mwaka. Uharibifu wa kiuchumi kutokana na mvua za radi nchini China unafikia dola milioni 143 kwa mwaka.

Watafiti pia wanajaribu kutafuta njia ya kutumia umeme kwa nishati. Kulingana na wanasayansi, mgomo mmoja wa umeme hutoa mabilioni ya kilowati za umeme. Ulimwenguni kote, mgomo wa umeme 100 hufanyika kila sekunde - hii ni chanzo kikubwa cha umeme.

Bibliografia:

Stekolnikov I.K., Fizikia ya ulinzi wa umeme na umeme, M. - L., 1943;

Imyanitov I.M., Chubarina E.V., Shvarts Ya.M., Umeme wa mawingu, Leningrad, 1971;

Renema.py, Lightning.URL: http:// www. renema. ru/ Habari/ umeme_ priroda. shtml

Historia ya umeme. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Umeme

Imenitov I.M., Chubarina E.V., Shvarts Ya.M. Umeme wa mawingu. L., 1971

Sayansi na Teknolojia: Fizikia. URL: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/MOLNIYA.html

Uundaji wa mwanga wa uhuru katika hewa ya wazi. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=9199806

Bazelyan E.M., Mkuzaji Yu.P. Fizikia ya ulinzi wa umeme na umeme. M.: Fizmatlit, 2001.

Watu wa kale hawakufikiria kila mara ngurumo na umeme, pamoja na kupiga makofi ya radi, kuwa udhihirisho wa hasira ya miungu. Kwa mfano, kwa Hellenes, radi na umeme zilikuwa ishara nguvu kuu, wakati Waetruria waliziona kuwa ishara: ikiwa mwanga wa umeme ulionekana kutoka upande wa mashariki, ilimaanisha kwamba kila kitu kitakuwa sawa, na ikiwa iking'aa magharibi au kaskazini-magharibi, ilimaanisha kinyume chake.

Wazo la Etruscan lilipitishwa na Warumi, ambao walikuwa na hakika kwamba mgomo wa umeme kutoka upande wa kulia ulikuwa sababu ya kutosha ya kuahirisha mipango yote kwa siku. Wajapani walikuwa na tafsiri ya kuvutia ya cheche za mbinguni. Vajras mbili (vijiti vya umeme) zilizingatiwa alama za Aizen-meo, mungu wa huruma: cheche moja ilikuwa juu ya kichwa cha mungu, nyingine alishikilia mikononi mwake, akikandamiza matamanio yote mabaya ya ubinadamu nayo.

Umeme ni saizi kubwa kutokwa kwa umeme, ambayo daima hufuatana na flash na radi (mfereji wa kutokwa unaoangaza unaofanana na mti unaonekana wazi katika anga). Wakati huo huo, karibu kamwe hakuna mwanga mmoja tu wa umeme; kawaida hufuatwa na mbili au tatu, mara nyingi hufikia cheche kadhaa.

Utoaji huu karibu kila wakati huunda katika mawingu ya cumulonimbus, wakati mwingine katika mawingu ya ukubwa wa nimbostratus: kikomo cha juu mara nyingi hufikia kilomita saba juu ya uso wa sayari, wakati. Sehemu ya chini inaweza karibu kugusa ardhi, kukaa hakuna zaidi ya mita mia tano. Umeme unaweza kuunda katika wingu moja na kati ya mawingu ya umeme yaliyo karibu, na pia kati ya wingu na ardhi.

Wingu la radi linajumuisha kiasi kikubwa mvuke iliyofupishwa kwa namna ya miisho ya barafu (kwenye mwinuko unaozidi kilomita tatu hizi ni karibu kila mara fuwele za barafu, kwani halijoto hapa haipanda juu ya sifuri). Kabla ya wingu kuwa dhoruba ya radi, fuwele za barafu huanza kusonga ndani yake, na husaidiwa kusonga na mikondo ya hewa ya joto kutoka kwa uso wa joto.

Makundi ya hewa hubeba vipande vidogo vya barafu vinavyopanda juu, ambavyo wakati wa harakati hugongana kila mara na fuwele kubwa. Kwa hivyo, fuwele ndogo huchajiwa vyema, wakati kubwa zaidi huwa na chaji hasi.

Baada ya fuwele ndogo za barafu kukusanya juu na kubwa chini, sehemu ya juu Wingu hugeuka kuwa chaji chanya, moja ya chini - hasi. Kwa hivyo, nguvu ya uwanja wa umeme katika wingu hufikia viwango vya juu sana: volts milioni kwa mita.

Wakati maeneo haya yenye chaji ya kinyume yanapogongana, ioni na elektroni kwenye sehemu za mawasiliano huunda chaneli ambayo vitu vyote vilivyochajiwa hukimbilia chini na kutokwa kwa umeme huundwa - umeme. Kwa wakati huu, nishati hiyo yenye nguvu inatolewa kwamba nguvu zake zingetosha kuwasha balbu ya 100 W kwa siku 90.

Chaneli hiyo ina joto hadi karibu nyuzi joto elfu 30, ambayo ni mara tano zaidi kuliko joto la Jua, ikitoa mwanga mkali (mwako kawaida huchukua robo tatu tu ya sekunde). Baada ya kituo kutengenezwa, wingu la radi huanza kutokwa: kutokwa kwa kwanza kunafuatwa na cheche mbili, tatu, nne au zaidi.

Mlio wa umeme unafanana na mlipuko na husababisha kutokea kwa wimbi la mshtuko, ambalo ni hatari sana kwa kiumbe chochote kilicho hai karibu na mfereji. Wimbi la mshtuko la kutokwa kwa umeme kwa nguvu umbali wa mita chache lina uwezo kabisa wa kuvunja miti, kuumiza au kusumbua hata bila mshtuko wa moja kwa moja wa umeme:

• Kwa umbali wa hadi 0.5 m kutoka kwa kituo, umeme unaweza kuharibu miundo dhaifu na kumdhuru mtu;
• Kwa umbali wa hadi mita 5, majengo yanabaki sawa, lakini yanaweza kuvunja madirisha na kumshtua mtu;
• Kwa umbali mrefu wimbi la mshtuko matokeo mabaya haibebi na kuingia ndani wimbi la sauti, inayojulikana kama radi.

Mvumo wa radi

Sekunde chache baada ya mgomo wa umeme kurekodiwa, kwa sababu ya kuongezeka kwa kasi kwa shinikizo kwenye chaneli, anga ina joto hadi digrii elfu 30 za Celsius. Matokeo yake, vibrations vya kulipuka vya hewa hutokea na radi hutokea. Ngurumo na umeme vinahusiana kwa karibu: urefu wa kutokwa mara nyingi ni kama kilomita nane, kwa hivyo sauti kutoka sehemu tofauti zake hufikia. wakati tofauti, kutengeneza ngurumo.

Inafurahisha, kwa kupima wakati unaopita kati ya ngurumo na umeme, unaweza kujua ni umbali gani wa kitovu cha radi kutoka kwa mwangalizi.

Ili kufanya hivyo, unahitaji kuzidisha muda kati ya umeme na radi kwa kasi ya sauti, ambayo ni kutoka 300 hadi 360 m / s (kwa mfano, ikiwa muda wa muda ni sekunde mbili, kitovu cha radi ni kidogo zaidi. zaidi ya mita 600 kutoka kwa mwangalizi, na ikiwa tatu - kwa umbali wa kilomita). Hii itasaidia kuamua ikiwa dhoruba inasonga au inakaribia.

Mpira wa moto wa kushangaza

Moja ya matukio machache yaliyosomwa, na kwa hiyo ya ajabu zaidi, ya asili yanazingatiwa umeme wa mpira- mpira wa plasma unaowaka unaotembea hewani. Ni ajabu kwa sababu kanuni ya malezi ya umeme wa mpira haijulikani hadi leo: licha ya ukweli kwamba iko. idadi kubwa hypotheses kuelezea sababu za kuonekana kwa jambo hili la ajabu la asili, kulikuwa na pingamizi kwa kila mmoja wao. Wanasayansi hawajawahi kufanikiwa kwa majaribio uundaji wa umeme wa mpira.

Radi ya mpira inaweza kuwepo kwa muda mrefu na kusonga kwenye trajectory isiyoweza kutabirika. Kwa mfano, ina uwezo wa kuelea angani kwa sekunde kadhaa na kisha kuruka kando.

Tofauti jamii rahisi, daima kuna mpira mmoja tu wa plasma: hadi vifijo viwili au zaidi vya moto vilirekodiwa wakati huo huo. Vipimo vya umeme wa mpira huanzia cm 10 hadi 20. Radi ya mpira ina sifa ya tani nyeupe, machungwa au bluu, ingawa rangi nyingine, hata nyeusi, hupatikana mara nyingi.

Wanasayansi bado hawajaamua viashiria vya joto vya umeme wa mpira: licha ya ukweli kwamba, kulingana na mahesabu yao, inapaswa kuanzia digrii mia moja hadi elfu Celsius, watu ambao walikuwa karibu na jambo hili hawakuhisi joto linalotoka kwenye mpira. umeme.

Ugumu kuu katika kusoma jambo hili ni kwamba wanasayansi hawawezi kurekodi tukio lake, na ushuhuda wa mashuhuda mara nyingi hutia shaka juu ya ukweli kwamba jambo waliloona lilikuwa umeme wa mpira. Kwanza kabisa, shuhuda hutofautiana kuhusu hali ambayo alionekana: alionekana hasa wakati wa dhoruba ya radi.

Pia kuna dalili kwamba umeme wa mpira unaweza kuonekana siku nzuri: inaweza kushuka kutoka kwa mawingu, kuonekana angani, au kuonekana kutoka nyuma ya kitu (mti au pole).

Moja zaidi kipengele cha tabia umeme wa mpira ni kupenya kwake ndani ya vyumba vilivyofungwa, hata imeonekana kwenye vyumba vya marubani (filamu ya moto inaweza kupenya kupitia madirisha, kwenda chini kwa mifereji ya uingizaji hewa na hata kuruka nje ya soketi au TV). Hali pia zimerekodiwa mara kwa mara wakati mpira wa plasma uliwekwa mahali pamoja na ulionekana hapo kila wakati.

Mara nyingi kuonekana kwa umeme wa mpira hakusababishi shida (huingia kwa utulivu mikondo ya hewa na baada ya muda fulani huruka au kutoweka). Lakini matokeo ya kusikitisha pia yaligunduliwa wakati ililipuka, na kusababisha uvukizi wa kioevu kilicho karibu, glasi iliyoyeyuka na chuma.

Hatari zinazowezekana

Kwa kuwa kuonekana kwa umeme wa mpira ni daima zisizotarajiwa, unapoona jambo hili la kipekee karibu na wewe, jambo kuu sio hofu, si kusonga kwa ghafla na si kukimbia popote: umeme wa moto huathirika sana na vibrations hewa. Ni muhimu kuacha kimya kimya trajectory ya mpira na kujaribu kukaa mbali kama iwezekanavyo. Ikiwa mtu yuko ndani ya nyumba, unahitaji polepole kutembea kwa kufungua dirisha na kufungua dirisha: kuna hadithi nyingi wakati mpira hatari aliondoka kwenye ghorofa.

Hauwezi kutupa chochote kwenye mpira wa plasma: ina uwezo wa kulipuka, na hii imejaa sio tu kwa kuchoma au kupoteza fahamu, lakini pia kwa kukamatwa kwa moyo. Ikiwa hutokea kwamba mpira wa umeme unamshika mtu, unahitaji kumpeleka kwenye chumba cha hewa, kuifunga kwa joto, kufanya massage ya moyo, kufanya kupumua kwa bandia na mara moja kumwita daktari.

Nini cha kufanya katika dhoruba ya radi

Wakati radi inapoanza na unaona umeme unakaribia, unahitaji kupata makazi na kujificha kutoka kwa hali ya hewa: mgomo wa umeme mara nyingi huwa mbaya, na ikiwa watu wanaishi, mara nyingi hubaki walemavu.

Ikiwa hakuna majengo karibu, na mtu yuko shambani wakati huo, lazima azingatie kuwa ni bora kujificha kutoka kwa ngurumo kwenye pango. Lakini inashauriwa kuzuia miti mirefu: umeme kawaida hulenga sana mmea mkubwa, na ikiwa miti ina urefu sawa, basi inagonga kitu kinachoendesha umeme vizuri zaidi.

Ili kulinda jengo au muundo wa bure kutoka kwa umeme, mlingoti wa juu kawaida huwekwa karibu nayo, ambayo juu yake kuna fimbo ya chuma iliyoelekezwa iliyounganishwa kwa usalama na waya nene; mwisho mwingine kuna kitu cha chuma kilichozikwa kwa kina. ardhini. Mpango wa operesheni ni rahisi: fimbo kutoka kwa ngurumo daima inashtakiwa kwa malipo kinyume na wingu, ambayo, inapita chini ya waya chini ya ardhi, hupunguza malipo ya wingu. Kifaa hiki kinaitwa fimbo ya umeme na imewekwa kwenye majengo yote katika miji na makazi mengine ya watu.

Wanasayansi wanajua kuwa umeme wa mfululizo - aina ambayo mara nyingi huonekana wakati wa ngurumo - ni kutokwa kwa cheche za chaji kubwa za umeme ambazo hujilimbikiza chini ya hali maalum katika tabaka za chini za anga. Umbo la umeme kwa kawaida hufanana na mizizi ya mti mkubwa ambao umekua kwa ghafla angani. Urefu wa umeme wa mstari kawaida ni kilomita kadhaa, lakini unaweza kufikia kilomita 20 au zaidi. "Cheche" kuu ya umeme ina matawi kadhaa ya urefu wa kilomita 2-3. Kipenyo cha chaneli ya umeme huanzia 10 hadi 45 cm, na "huishi" kwa sehemu ya kumi tu ya sekunde. Kasi yake ya wastani ni karibu 150 km / s.

Mara nyingi, umeme hutokea katika mawingu yenye nguvu ya cumulonimbus - pia huitwa radi. Mara chache sana, umeme hutokea katika mawingu ya nimbostratus, na vile vile wakati wa milipuko ya volkeno, vimbunga na dhoruba za vumbi.

Utoaji wa umeme unaweza kutokea kati ya mawingu ya umeme yaliyo karibu, kati ya wingu lililojaa na ardhi, au kati ya katika sehemu mbalimbali wingu sawa. Ili kutokwa kutokea, lazima kuwe na tofauti kubwa sana uwezo wa umeme. Hii inaweza kutokea wakati wa mvua, theluji, mvua ya mawe na michakato mingine ngumu ya asili. Tofauti inayowezekana inaweza kuwa makumi ya mamilioni ya volts, na nguvu ya sasa ndani ya kituo cha umeme hufikia amperes elfu 20.

Wanasayansi bado hawajafikia makubaliano juu ya jinsi na kwa nini mashtaka makubwa kama haya yanatokea katika mawingu ya radi. Kuna nadharia kadhaa juu ya suala hili, na kila mmoja wao anaelezea angalau moja ya sababu za jambo hili. Kwa hivyo, mnamo 1929, nadharia ilionekana ikielezea juu ya umeme katika wingu la radi na ukweli kwamba matone ya mvua hukandamizwa na mikondo ya hewa. Matone makubwa zaidi huwa na chaji chanya na kuanguka chini, huku matone madogo yanayosalia juu ya wingu kupata chaji hasi. Nadharia nyingine - inayoitwa induction - inaonyesha kuwa malipo ya umeme katika wingu yanatenganishwa uwanja wa umeme Dunia, ambayo yenyewe inashtakiwa vibaya. Kuna nadharia nyingine - waandishi wake wanaamini kuwa umeme hutokea kama matokeo ya ukweli kwamba matone ya ukubwa tofauti katika anga huchukua ions za gesi na malipo tofauti.

Duniani, miale 100 hivi ya umeme wa mstari hutokea kila sekunde, na wakati wa mwaka inapiga mara sita kila moja. kilomita za mraba uso wake. Wakati mwingine umeme unaweza kuishi kwa njia zisizoeleweka kabisa.

Kuna kesi zinazojulikana wakati umeme:

Alichoma chupi ya mwanamume, na kuacha nguo zake za nje zikiwa safi;

Alinyakua vitu vya chuma kutoka kwa mikono ya mtu na hakumdhuru;

Iliyeyusha sarafu zote kwenye mkoba pamoja bila kuharibu pesa za karatasi;

Aliharibu kabisa medali kwenye mnyororo uliovaliwa shingoni mwake, na kuacha alama ya mnyororo na medali kwenye ngozi ya mtu huyo ambayo haikuondoka kwa miaka kadhaa;

Ilimpata mtu mara tatu bila kumdhuru, na alipofariki baada ya kuugua kwa muda mrefu, kwa mara ya nne iligonga mnara wa kaburi lake.

Kuna hadithi zaidi kuhusu watu waliopigwa na radi hadithi za ajabu, lakini sio zote zimethibitishwa. Kitu pekee ambacho takwimu zinaonyesha ni kwamba umeme huwapiga wanaume mara sita zaidi kuliko wanawake.

Licha ya ukweli kwamba nguvu ya kutokwa ni kubwa sana, watu wengi waliopigwa na umeme hawafi. Hii hutokea kwa sababu umeme mkuu wa sasa unaonekana "unapita" kando ya uso mwili wa binadamu. Mara nyingi jambo hilo ni mdogo kuchoma kali na uharibifu wa mfumo wa moyo na mishipa mifumo ya neva, na mwathirika wa jambo hili la asili anahitaji msaada wa matibabu haraka.

"Malengo" ya kawaida ya umeme ni miti mirefu, hasa mialoni na beeches. Inashangaza, kati ya watengenezaji wa violin na gitaa, miti ya miti iliyopigwa na umeme inachukuliwa kuwa na mali ya kipekee ya acoustic.

Uwezekano mkubwa zaidi, wasomaji wengi wa tovuti " Habari za Jiosayansi»jua kuwa kuna aina kadhaa za umeme, lakini hata zaidi watu wenye elimu wakati mwingine hawajui ni aina ngapi za umeme huko kweli. Inabadilika kuwa kuna aina zaidi ya kumi kati yao, na hakiki za umeme wa kuvutia zaidi hutolewa katika makala hii. Kwa kawaida, hapa sio ukweli tu, lakini pia picha halisi za umeme halisi. Kuwa waaminifu, waandishi wanashangazwa na taaluma ya wapiga picha ambao wanaweza kukamata matukio haya ya anga kwa uwazi.

Kwa hivyo, aina za umeme zitazingatiwa kwa utaratibu, kutoka kwa kawaida umeme wa mstari kwa umeme adimu wa sprite. Kila aina ya umeme hupewa picha moja au zaidi zinazokusaidia kuelewa umeme huo ni nini hasa.

Basi hebu tuanze na linear umeme wingu-ardhi

Jinsi ya kupata umeme kama huo? Ndio, ni rahisi sana - kinachohitajika ni kilomita za ujazo mia kadhaa za hewa, urefu wa kutosha kwa umeme kuunda na injini ya joto yenye nguvu - vizuri, kwa mfano, Dunia. Tayari? Sasa hebu tuchukue hewa na hatua kwa hatua tuanze kuwasha moto. Inapoanza kupanda, kwa kila mita ya kupanda hewa yenye joto hupungua, hatua kwa hatua inakuwa baridi na baridi. Maji hujilimbikiza na kuwa matone makubwa zaidi, na kuunda mawingu ya radi. Je! unakumbuka mawingu yale meusi juu ya upeo wa macho, ambayo ndege hunyamaza kimya na miti huacha kunguruma? Kwa hivyo, haya ni mawingu ya radi ambayo huzaa umeme na radi.

Wanasayansi wanaamini kuwa umeme huundwa kama matokeo ya usambazaji wa elektroni kwenye wingu, kawaida sehemu ya juu ya wingu ina chaji chanya na chini ina chaji mbaya. Matokeo yake ni capacitor yenye nguvu sana, ambayo inaweza kutolewa mara kwa mara kama matokeo ya ubadilishaji wa ghafla wa hewa ya kawaida kuwa plasma (hii hutokea kwa sababu ya kuongezeka kwa ionization ya nguvu. tabaka za anga, karibu na mawingu ya radi). Plasma huunda njia za kipekee, ambazo, zinapounganishwa chini, hutumika kama kondakta bora wa umeme. Clouds hutolewa kila wakati kupitia chaneli hizi, na tunaona maonyesho ya nje data ya matukio ya anga kwa namna ya umeme.

Kwa njia, joto la hewa mahali ambapo malipo (umeme) hupita hufikia digrii elfu 30, na kasi ya uenezi wa umeme ni kilomita 200,000 kwa saa. Kwa ujumla, migomo michache ya umeme ilitosha kusambaza umeme kwa jiji ndogo kwa miezi kadhaa.

Ardhi ya umeme - wingu

Na umeme kama huo hufanyika. Zinaundwa kama matokeo ya mkusanyiko wa chaji ya kielektroniki juu ya kitu kirefu zaidi duniani, ambayo inafanya "kuvutia" sana kwa umeme. Radi kama hiyo huundwa kama matokeo ya "kupasuka" kwa pengo la hewa kati ya sehemu ya juu ya kitu kilichoshtakiwa na. chini mawingu ya radi

Kadiri kitu kilivyo juu, ndivyo uwezekano wa kupigwa na radi. Kwa hivyo wanachosema ni kweli - haupaswi kujificha kutoka kwa mvua chini ya miti mirefu.

Umeme wingu-wingu

Ndiyo, mawingu ya mtu binafsi yanaweza pia "kubadilishana" umeme, kupiga kila mmoja kwa malipo ya umeme. Ni rahisi - kwa kuwa sehemu ya juu ya wingu imeshtakiwa vyema na sehemu ya chini imeshtakiwa vibaya, mawingu ya radi ya karibu yanaweza kupiga malipo ya umeme kwa kila mmoja.

Tukio la kawaida ni umeme kupasuka kupitia wingu moja, na mengi zaidi tukio nadra ni umeme unaotoka kwenye wingu moja hadi jingine.

Zipu ya usawa

Radi hii haipiga chini, inaenea ndani ndege ya usawa kote angani. Wakati mwingine umeme kama huo unaweza kuenea kote anga safi, ikitoka kwa wingu moja la radi. Radi kama hiyo ina nguvu sana na ni hatari sana.

Zipper ya mkanda

Umeme huu unaonekana kama miale kadhaa ya umeme inayoendana sambamba. Hakuna siri katika malezi yao - ikiwa hupiga upepo mkali, inaweza kupanua njia za plasma ambazo tuliandika juu yake, na kwa sababu hiyo, umeme wa kutofautisha kama huu huundwa.

Shanga (zipu yenye vitone)

Huu ni umeme wa nadra sana, upo, ndio, lakini jinsi inavyoundwa bado ni nadhani ya mtu yeyote. Wanasayansi wanapendekeza kwamba umeme wa nukta hutengenezwa kama matokeo ya kupoa haraka kwa baadhi ya sehemu za njia ya umeme, ambayo hugeuka. zipper ya kawaida kwa mstari wa nukta. Kama tunavyoona, maelezo haya yanahitaji kusasishwa na kuongezwa.

Umeme wa Sprite

Kufikia sasa tumezungumza tu juu ya kile kinachotokea chini ya mawingu, au kwa kiwango chao. Lakini zinageuka kuwa aina fulani za umeme hutokea juu ya mawingu. Wamejulikana tangu ujio wa ndege za jeti, lakini milipuko hii ya umeme ilipigwa picha na kurekodiwa mnamo 1994 tu. Wanaonekana zaidi kama jellyfish, sivyo? Urefu wa malezi ya umeme kama huo ni kama kilomita 100. Bado haijafahamika wazi ni nini.

Hapa kuna picha na hata video ya sprites za kipekee za umeme. Mzuri sana, sivyo?

Radi ya mpira

Watu wengine wanadai kuwa umeme wa mpira haupo. Wengine huchapisha video za umeme wa mpira kwenye YouTube na kuthibitisha kuwa ni kweli. Kwa ujumla, wanasayansi bado hawajaamini kabisa kuwepo kwa umeme wa mpira, na ushahidi maarufu zaidi wa ukweli wao ni picha iliyochukuliwa na mwanafunzi wa Kijapani.

Moto wa Mtakatifu Elmo

Hii, kimsingi, sio umeme, lakini ni jambo la kutokwa kwa mwanga mwishoni mwa vitu vingi vikali. Moto wa St Elmo ulijulikana katika nyakati za kale, na sasa umeelezwa kwa undani na kukamatwa kwenye filamu.

Umeme wa volkeno

Hizi ni miale nzuri sana ya umeme inayoonekana wakati wa mlipuko wa volkeno. Pengine, dome iliyo na vumbi la gesi ambayo hupenya tabaka kadhaa za anga mara moja husababisha usumbufu, kwani yenyewe hubeba malipo muhimu. Yote inaonekana nzuri sana, lakini ya kutisha. Wanasayansi bado hawajui kwa nini umeme kama huo huundwa, na kuna nadharia kadhaa, moja ambayo imeelezwa hapo juu.

Hapa kuna machache ukweli wa kuvutia kuhusu umeme, ambayo haijachapishwa mara nyingi:

* Radi ya kawaida huchukua kama robo ya pili na inajumuisha kutokwa 3-4.

* Mvua ya radi wastani husafiri kwa kilomita 40 kwa saa.

* Kuna ngurumo 1,800 ulimwenguni hivi sasa.

* Jengo la Jimbo la Empire la Marekani hupigwa na radi kwa wastani mara 23 kwa mwaka.

* Ndege hupigwa na radi kwa wastani mara moja kila saa elfu 5-10 za kukimbia.

* Nafasi ya kuuawa na radi ni 1 kati ya 2,000,000. Kila mmoja wetu ana nafasi sawa za kufa kutokana na kuanguka kutoka kitandani.

* Uwezekano wa kuona umeme wa mpira angalau mara moja katika maisha yako ni 1 kati ya 10,000.

* Watu waliopigwa na umeme walionwa kuwa wametiwa alama na Mungu. Na ikiwa walikufa, eti walienda mbinguni moja kwa moja. Katika nyakati za zamani, wahasiriwa wa umeme walizikwa mahali pa kifo.

Unapaswa kufanya nini wakati umeme unakaribia?

Ndani ya nyumba

* Funga madirisha na milango yote.
* Chomoa vifaa vyote vya umeme. Epuka kugusa vitu, ikiwa ni pamoja na simu, wakati wa radi.
*Epuka mabafu, mabomba na sinki kwani mabomba ya chuma yanaweza kupitisha umeme.
* Ikiwa umeme wa mpira unaingia kwenye chumba, jaribu kutoka nje haraka na ufunge mlango upande mwingine. Ukishindwa, angalau kufungia mahali.

Mtaani

* Jaribu kuingia ndani ya nyumba au gari. Usiguse sehemu za chuma kwenye gari. Gari haipaswi kuegeshwa chini ya mti: ghafla umeme utaipiga na mti utaanguka juu yako.
* Ikiwa hakuna mahali pa kujikinga, nenda nje kwenye eneo la wazi na upinde na ujikandamize chini. Lakini huwezi tu kulala chini!
* Katika msitu ni bora kujificha chini ya misitu ya chini. KAMWE usisimame chini ya mti uliosimama bila malipo.
* Epuka minara, ua, miti mirefu, nyaya za simu na umeme, na vituo vya mabasi.
* Kaa mbali na baiskeli, nyama choma nyama, na vitu vingine vya chuma.
* Usiende karibu na maziwa, mito au vyanzo vingine vya maji.
* Ondoa chochote cha chuma kutoka kwako mwenyewe.
* Usisimame katika umati.
* Ikiwa uko katika eneo la wazi na ghafla unahisi nywele zako zimesimama, au kusikia kelele za ajabu kutoka kwa vitu (hiyo inamaanisha umeme unakaribia kupiga!), Inama mbele na mikono yako kwenye magoti yako (sio chini). Miguu inapaswa kuwa pamoja, visigino vinakabiliwa dhidi ya kila mmoja (ikiwa miguu haigusa, mshtuko utapita kupitia mwili).
* Iwapo ngurumo ya radi inakukuta kwenye mashua na huna tena wakati wa kuogelea hadi ufukweni, inama hadi chini ya mashua, weka miguu yako pamoja na kufunika kichwa na masikio yako.