Často si myslíme, že elektřina je něco, co se vyrábí pouze v elektrárnách a vůbec ne ve vláknitých hmotách vodních mračen, které jsou tak vzácné, že do nich můžete snadno vložit ruku. V oblacích je však elektřina, stejně jako v lidském těle.
Povaha elektřiny
Všechna těla jsou tvořena atomy - od mraků a stromů po lidské tělo. Každý atom má jádro nesoucí pozitivně nabité protony a neutrální neutrony. Výjimkou je nejjednodušší atom vodíku, v jehož jádru není neutron, ale pouze jeden proton.
Kolem jádra cirkulují záporně nabité elektrony. Pozitivní a negativní náboje se vzájemně přitahují, takže elektrony se točí kolem jádra atomu, jako včely blízko sladkého koláče. Přitažlivost mezi protony a elektrony je způsobena elektromagnetickými silami. Proto je elektřina přítomna kdekoli se podíváme. Jak vidíme, je také obsažena v atomech.
Zajímavý fakt: podstata blesku spočívá v elektřině obsažené v oblacích.
Za normálních podmínek se kladný i záporný náboj každého atomu navzájem vyrovnávají, takže těla složená z atomů obvykle nenesou žádný celkový náboj - ani kladný, ani záporný.V důsledku toho kontakt s jinými předměty nezpůsobí elektrický výboj. Ale někdy může být narušena rovnováha elektrických nábojů v tělech. Možná to zažijete, když jste doma v chladném zimním dni. Dům je velmi suchý a horký. Vy, zamícháte bosé nohy, chodíte kolem paláce. Jak je vám známo, část elektronů z vašich podešví přešla na atomy koberce.
Nyní nesete elektrický náboj, protože počet protonů a elektronů ve vašich atomech již není vyrovnaný. Zkuste nyní chytit kovové kliky dveří. Mezi vámi a ní sklouzne jiskra a budete cítit elektrický šok. Co se stalo - vaše tělo, které postrádá elektrony k dosažení elektrické rovnováhy, se snaží obnovit rovnováhu kvůli silám elektromagnetické přitažlivosti. A obnovuje se. Mezi rukou a kliky je proud elektronů směřující do ruky. Pokud byla místnost temná, pak byste viděli jiskry. Světlo je viditelné, protože elektrony emitují světelné kvanty, když skočí. Pokud je pokoj tichý, uslyšíte mírné praskání.
Elektrika nás obklopuje všude a je obsažena ve všech tělech. Mraky v tomto smyslu nejsou výjimkou. Proti modré obloze vypadají velmi neškodně. Ale stejně jako jste v místnosti, mohou nést elektrický náboj. Pokud ano, pozor! Když mrak obnoví elektrickou rovnováhu v sobě, bliká celý ohňostroj.
Jak se objevuje blesk?
Tady je to, co se děje: v obrovském obrovském bouřce neustále obíhají silné vzduchové proudy, které tlačí různé částice dohromady - zrnka mořské soli, prach atd.Stejným způsobem, jak se vaše podrážky, když jsou otírány o koberec, uvolňují z elektronů a částice v cloudu se uvolňují z elektronů při kolizi, která skočí na jiné částice. Existuje tedy přerozdělení poplatků. U některých částic, které ztratily své elektrony, je kladný náboj, u jiných, které přijímají nadbytečné elektrony, je nyní záporný náboj.
Z důvodů, které nejsou zcela jasné, těžší částice se nabíjí negativně, zatímco lehčí částice se nabíjí pozitivně. Těžší spodní část mračna je tedy negativně nabitá. Záporně nabitá spodní část oblaku tlačí elektrony směrem k Zemi, protože stejné náboje se odrazí. Pod mrakem se tak vytvoří kladně nabitá část zemského povrchu. Pak, přesně podle stejného principu, podle kterého jiskra skočí mezi vámi a kliky, stejná jiskra skočí mezi mrakem a zemí, pouze tento velmi velký a silný je blesk. Elektrony létají v obrovském klikatém směru k Zemi a nacházejí tam své protony. Místo sotva slyšitelné praskání je slyšet silný blesk.
Pokud se podíváte na celý proces zpomaleně, uvidíme to. Ze základny mraku vyčnívá tlumeně světelný pás, nazývaný dirigent. Dirigent, který je také „vůdcem“, se začíná rychle přibližovat k Zemi rychlými točivými pohyby. Nejprve sklouzne 50 metrů doprava, poté 50 metrů doleva. Je to stejný klikatá, kterou vidíme na obloze. Cesta vůdce k Zemi pokračuje po zlomek vteřiny, současná síla blesku dosahuje 200 ampérů. V domácích rozvodech nepřekračuje proud 6 ampér. Když je vůdce ve vzdálenosti asi 20 metrů od země, vyskočí z něj jiskra k vůdci a připojí se k němu. Oslnivý klikatý spěchá do oblaku, současná síla dosahuje 10 000 ampér.
Zajímavý fakt: Blesk obsahuje dostatek elektřiny k osvětlení všech domů a podniků v celém městě, ale pouze na zlomek vteřiny.
Další vůdce tiše sklouzl dolů po vytvořené chodbě, na kterou opět letí obrovská jiskra. Teplota během úderu blesku dosahuje 28 000 stupňů Celsia. Proudy elektřiny létají kanálem mnohokrát nahoru a dolů: Toto je proces, který vnímáme jako jeden úder blesku.
Kolik energie je v blesku?
Asi 20 000 megawattů je tato energie dostatečná k osvětlení všech domů a podniků celé republiky, i když jen na zlomek vteřiny.