Tunete și fulgere - Fizică

Thunder - efectul de sunet în atmosferă, care însoțește un fulger. Thunder reprezintă vibrațiile aerului influențate de cale foarte rapid presurizare fermoar datorită încălzirii la aproximativ 30 000 ° C. Thunder apar din cauza faptului că fulgerul este de lungime considerabilă și sunetul de la diverse site-uri sale și ajunge la urechea observatorului nu este în același timp, pe langa aspectul de rulouri contribuie la sunet de reflecție de nori, precum și din cauza refracție a spread-val de sunet moduri diferite și vine cu diferite lag-uri, în afară de categoria în sine nu se produce instantaneu, și continuă până la ora de terminare.

tunet volum până la 120 de decibeli.

Prin măsurarea intervalului de timp scurs între flash-ul de fulgere și un tunet, puteți determina aproximativ distanța de la care există o furtună. Deoarece viteza luminii este foarte mare în comparație cu viteza sunetului, aceasta poate fi neglijată, luând în considerare numai viteza sunetului, care este de aproximativ 350 de metri pe secundă. (Cu toate acestea, viteza sunetului este foarte variabilă, în funcție de temperatura, cea mai mică este, scăderea ratei). Astfel, înmulțind timpul dintre un fulger și un tunet în secunde pe această valoare, este posibil să se judece de proximitate Chance [1], și compararea acestora măsurare poate judeca dacă furtuna se apropie de observator (intervalul dintre fulgere și tunete este redusă) sau îndepărtată (intervalul este crescută) [2]. Ca o regulă, tunetul se aude la o distanță de 15-20 km, astfel încât în ​​cazul în care observatorul vede fulgere, dar nu aud tunete, furtuna este de cel puțin 20 de kilometri.

Spark (scânteie electrică) - forma de undă tranzitorie a descărcării electrice care apar în gazele. Acest tip de descărcare are loc în mod obișnuit, la presiuni atmosferice și însoțite de un efect de sunet caracteristic - „bang“ scânteie. Temperatura în canalul principal al descărcării scânteie poate ajunge la 10.000 K. În natură deversărilor scânteie apar adesea ca un fulger. Distanța „pumn“ scânteie în aer depinde de tensiunea de 10 kV și se presupune a fi de 1 centimetru.

Ickrovoy de descărcare de gestiune de obicei, se produce atunci când puterea sursei de alimentare este insuficientă pentru a menține constantă descărcare în arc sau cu descărcare luminiscentă. În acest caz, concomitent cu creșterea bruscă a tensiunii de descărcare în diferența de descărcare într-un timp foarte scurt (de la câteva microsecunde la câteva sute de microsecunde) scade sub tensiune scânteie descărcarea de extincție, ceea ce duce la încetarea descărcării. Apoi, diferența de potențial dintre electrozi crește atinge din nou tensiunea de aprindere și procesul se repetă. În alte cazuri, atunci când sursa de alimentare de energie este suficient de mare, există, de asemenea, totalitatea fenomenelor caracteristice acestei categorii, dar ele sunt doar un proces de tranziție care să conducă la stabilirea altor tipuri de descărcare - de multe ori arc. În cazul în care sursa de curent nu este în măsură să mențină o descărcare electrică independentă pentru o lungă perioadă de timp, există o formă de auto-descărcare, numit descărcarea scânteie.

descărcare Spark este un fascicul luminos sau dispar benzile rapid whiskers succesive sunt adesea foarte ramificat - canale prin scânteie. Aceste canale sunt umplute cu plasmă, în care structura o descărcare prin scânteie puternică include nu numai ionii de gaz sursă, dar ionii de material electrod de evaporare sub acțiunea descărcării intense. Mecanismul de formare a canalelor scânteie (și, prin urmare, apariția descărcării scântei) se explică prin teoria gazelor Streamer defalcare electrice. Conform acestei teorii a avalanșă de electroni care apar în câmp electric a diferenței de evacuare, fanioane sunt formate în anumite condiții - dim canale luminoase subțiri ramificate care conțin ionizate atomii de gaz sunt clivate de electroni liberi. Printre acestea putem evidenția t. N. lider - descărcare slab luminos, „deschizând“ calea pentru descărcarea principală. El, trecând de la un electrod la altul, se suprapune peste decalajul de descărcare și se conectează electrozii de canal conductor continuu. în direcția opusă, apoi pus pe traseul de descărcare principală se extinde, însoțită de o creștere bruscă a rezistenței actuale și cantitatea de energie eliberată în ele. Fiecare canal se extinde rapid, astfel încât la granițele sale, un val de șoc. Un set de unde de șoc de la canalele de scântei expansiune generează un sunet, perceput ca un scântei „spargerii“ (în cazul fulger - tunet).

Tensiunea de aprindere a descărcării scânteii este suficient de mare, în general. Câmpul electric din scânteia scade de la câteva zeci de kilovolts pe centimetru (kV / cm), la momentul defalcării până

100 volți pe centimetru (V / cm) în câteva microsecunde. Curentul maxim de descărcare într-o scanteie puternica poate atinge valori de ordinul a câteva sute de mii amperi.

Un tip special de descărcare prin scânteie - o descărcare prin scânteie de alunecare are loc de-a lungul suprafeței unei secțiuni de gaz și un dielectric solid interpus între electrozi, cu condiția intensitatea câmpului defalcare supratensiune de aer. Culisarea descărcare prin scânteie, în care prevalează orice sarcini de același semn indus asupra tarifelor de suprafață dielectrice de semn opus, rezultând în traseu canale prin scânteie pe suprafața izolatorului, formând astfel o așa-numitele figuri Lichtenberg. Procesele care se desfășoară în apropierea descărcării scânteie, caracterizat drept de evacuare carpian, care este o etapă de tranziție între Corona și scânteie.

Lightning - gigant descărcare scântei electrice în atmosferă, se produce, de obicei, în timpul unei furtuni, manifestând un flash de lumină strălucitoare și tunete însoțitoare. Lightning a fost, de asemenea, fixate pe Venus, Jupiter, Saturn si Uranus. Curentul în descărcarea de gestiune fulger ajunge la 10-20 de mii de Amperi, atât de puțini dintre oamenii să supraviețuiască după ce a pierdut fulger lor.

Durata medie de 2,5 km de fulger, un anumit nivel se extind în atmosferă la o distanță de 20 km. Curentul în fulgerul descărcare de până la 10-20 de mii de Amperi.

Cele mai frecvente fulgere în nori cumulonimbus, apoi au numit furtuna; uneori fermoar este format în Nimbostratus și în timpul eruptiilor vulcanice, tornade și furtuni de praf.

fulgere liniar este văzută de obicei, care sunt așa-numitele descărcare electrodeless, pe măsură ce încep (și final) în grupuri de particule încărcate. Ea le definește încă unele proprietăți inexplicabile de a nu distinge de descărcări electrice între electrozi. Deci, fulgere trebuie să fie de cel puțin câteva sute de metri; ele apar în câmpuri electrice mult mai slabe decât câmpul din evacuările inter-electrozilor; taxele de colectare transferate fulgere în câteva milisecunde la miliarde de mici, bine izolate de la fiecare alte particule situate într-un volum de mai mulți kilometri cubi. Dezvoltarea fulger cel mai studiat în nori de furtună, iar fulgerul poate avea loc în nori înșiși - fulgerul intracloud, și poate lovi la sol - sol fulger. Pentru apariția fulgerului este necesar ca un nivel relativ scăzut (dar nu este mai mică decât o anumită valoare critică) nor volum format câmp electric (vezi. Electricitatea) cu o intensitate suficientă pentru a iniția o descărcare electrică (

1 MV / m) și o mare parte din nor ar exista câmp cu o intensitate medie suficientă pentru a menține descărcarea început (

0,1-0,2 MV / m). Energia electrică fulger nor este transformată în căldură și lumină.

Procesul de dezvoltare a unui fulger la sol este format din mai multe etape. În prima etapă, în regiunea în care câmpul electric ajunge la o valoare critică, ionizare de impact începe a creat taxe inițial libere, întotdeauna prezente într-o cantitate mică în aer, care, sub influența unui câmp electric dobândi o viteză semnificativă față de sol și se ciocnesc cu molecule care constituie aer, ioniza-le. În conformitate cu mai multe idei moderne, inițiază raze cosmice de mare energie de descărcare care declanșează un proces numit defalcare fugar [1]. Astfel, există avalanșe de electroni, în filamentul trecere descărcări electrice - fanioane, care sunt extrem de conductoare de canale care fuzionează pentru a da naștere canal termoionizovannomu luminos cu conductivitate mare - lider fulger in trepte.

lider-l spre suprafața pământului are loc în etape câteva zeci de metri, la o viteză de

50.000 de kilometri pe secundă, iar apoi mișcarea sa este suspendată pentru câteva zeci de microsecunde, și strălucire mult mai slăbit; apoi următorul pas lider se mută din nou la câteva zeci de metri. strălucire luminoasă, acoperit cu toată scena traversat; urmată de o oprire din nou și slăbirea strălucirea. Aceste procese sunt repetate atunci când liderul mișcării la suprafața pământului cu o viteză medie de 200, 000 de metri pe secundă.

Pe măsură ce trece la liderul țării a intensității câmpului electromagnetic la capătul său și este îmbunătățită prin acțiunea sa de vorbitorii de la obiectele de suprafață ale Pământului aruncate înapoi unitatea, conectarea cu liderul. Această funcție este utilizată pentru a crea paratrăsnet fulgere.

În etapa finală a liderului canalului ionizat ar trebui să inverseze (de jos în sus), sau de descărcare de gestiune fulger principal, caracterizat prin curenți de zeci până la sute de mii de Amperi, luminozitate mai mare în mod semnificativ luminozitatea lider și viteză mare de avansare, în primul rând verging

100.000 kilometri pe secundă, dar în cele din urmă redus la

10.000 de kilometri pe secundă. canal la temperatura principală de descărcare poate depăși 25000 ° C. lungimea canalului descărcătorul poate fi de la 1 până la 10 km în diametru - câțiva centimetri. După trecerea unui canal de impuls de curent de ionizare și slăbi strălucirea. În etapa finală a curentului trăsnet poate dura chiar și sutimi sau zecimi de secunde, ajungând la sute sau mii de Amperi. O astfel de fulgere numit prelungite, acestea provoacă cele mai multe ori incendii.

Principala categorie de evacuări este adesea doar o parte din nor. Taxe situate la altitudini mari, poate da naștere la un nou lider (sagital), se deplasează în mod continuu la viteze de mii de kilometri pe secundă. Luminozitatea luminiscenta sale este aproape de luminozitatea liderului în trepte. Când săgeata-lider ajunge la suprafața pământului, urmată de oa doua lovitură majoră, similară celei dintâi. De obicei cu fermoar include mai multe evacuări repetate, dar numărul lor poate ajunge până la câteva zeci. timp fulgere multiple poate depăși 1 sec. Offset canal multiplu cu fermoar de vânt creează o așa-numita bandă fulger - stralucitoare dungă.

Fermoarele Intracloud includ de obicei, numai pas lider; lungimea lor variază de la 1 la 150 km. Ratio intracloud crește trăsnet ca deplasarea la ecuator, variind de la 0,5 la 0,9 latitudinile temperate în banda ecuatoriale. Trecerea de fulgere însoțite de schimbări în câmpuri electrice și magnetice și emisie de radio, așa-numitele perturbatiilor.

Probabilitatea de trăsnet obiect grevă teren crește cu înălțimea sa și crește conductivitatea electrică a solului la suprafață sau la o anumită adâncime (bazată pe acești factori ca efect paratrăsnetul). Dacă există un câmp electric nor suficient pentru a menține descărcarea, dar insuficientă pentru aspectul său, rolul de inițiator de trăsnet poate realiza un fir metalic sau plan lung - în special în cazul în care este puternic încărcată electric. Astfel, uneori, „provocat“ fulgere Nimbostratus și nori cumulus.

Lightning în atmosfera superioară

Elfes (Engl elfi ;. Emissionsof VeryLow Perturbatii Frecvența lumină și la electromagnetică PulseSources) sunt imense, dar low-luminos-flare con de aproximativ 400 km în diametru, care apar imediat din partea de sus a thundercloud [2]. Înălțimea Elf poate ajunge la 100 km, lungimea episoadelor acute - până la 5 ms (3 ms în medie) [2] [3].

Djety reprezintă conuri tub albastru. Înălțimea jeturilor poate ajunge la 40-70 km (limita inferioară a ionosferei) jeturi trăiesc relativ mai Elf [4] [5].

Interacțiunea trăsnet cu solul și obiectele dispuse pe acesta

[6] „În fiecare secundă de aproximativ 50 fulger lovește suprafața pământului, și, în medie, fiecare kilometru pătrat de fulger său lovește de șase ori pe an.“

Cel mai puternic fulgerul cauza fulgurites naștere. [6]

Lightning - o amenințare serioasă la adresa vieții umane. Înfrângerea corpului uman sau animal de fulger de multe ori apar în spații deschise, deoarece curentul electric trece de-a lungul calea cea mai scurtă „furtuna nor-sol.“ fulger lovește adesea în copaci și instalarea transformatorului pe șină, făcându-le la foc. Înfrângerea fulgerului liniar de obicei în interiorul clădirii nu este posibilă, dar există o percepție că așa-numitele fulgere globulare pot intra prin fisuri și ferestre deschise. descărcare de gestiune fulger normal este periculos pentru televiziune și radio, sunt amplasate pe acoperișurile clădirilor înalte, precum și echipamente de rețea.

În corpul afectat modificările patologice marcate sunt aceleași ca și în șocul electric. Victima își pierde cunoștința, cade, pot experimenta crampe, de multe ori se oprește respirația și bătăile inimii. Pe corpul poate detecta, de obicei, „tag-ul curent“, punctul de intrare și de ieșire a energiei electrice. În caz de deces cauza încetarea funcțiilor vitale este încetarea bruscă a respirației și a bătăilor inimii, prin acțiunea directă a trăsnet asupra centrilor respiratorii și vasomotorii ale bulbul rahidian. Pe pielea este adesea numit semne fulgere, roz deschis copac sau dungi roșii dispar atunci când este apăsat cu degetele (stocate timp de 1 - 2 zile după moarte). Ei - rezultatul expansiunii capilarelor din zona cu fermoar de contact cu corpul.

Odată cu înfrângerea de fulger de prim ajutor ar trebui să fie de urgență. În cazurile severe (oprirea respiratiei si bataile inimii) au necesitat terapie intensiva, aceasta ar trebui să dea, fără a aștepta personal medical calificat martor probleme. Resuscitarea eficiente numai în primele minute după ce a fost lovit de fulger, începută după 10 - 15 minute, de obicei, nu este eficient. spitalizare de urgență este necesară în toate cazurile.

Informații despre activitatea „Tunete și fulgere“

Categorie: Fizică
Numărul de caractere, inclusiv spații: 14800
Număr de mese: 0
Număr poze: 0

de la gri la negru. Apropo, există o mulțime de dovezi documentare, care este de culoare neuniformă sau capabil să-l schimbe. 3. Cel mai tipic pentru fulgere globulare este o dimensiune de 10 la 20 cm. Dimensiuni mai puțin frecvente de la 3 la 10 cm și 20 la 35 cm. 4. Referitor opiniile experților temperaturi diferite. Cel mai adesea menționat 100-1000 de grade Celsius. Capabil topit fermoar.

formă discontinuă (chiar și atunci când se utilizează o sursă de curent continuu). Aceasta are loc într-un gaz tipic la aproximativ presiunea atmosferică. În condiții naturale descărcării scânteie se produce în formă de fulger. În aparență scânteie constă dintr-un fascicul de zigzag luminoase ramificare fâșii subțiri, penetrant instantaneu decalajul de descărcare, decolorare rapidă și permanentă.

care, la fel ca vâscul, vindecă toate rănile, și, probabil, nu este mai mult decât vâsc, a luat doar un aspect fabulos. Acum, este ușor de înțeles de ce titlul de Aur Bough a fost aplicat la o planta parazit cufundată aspect, care are, de asemenea, o ramură de aur doar o ușoară asemănare. Acum, se pare, și de ce vechi atribuit capacitatea de vâsc.