Молния — это мощнейший электронный разряд, возникающий при довольно сильной электризации туч либо туч меж собой либо меж тучей и землей. Одним из первых это установил американский муниципальный деятель и ученый Б.Франклин. В 1752 он провел опыт с картонным змеем, к шнуру которого был прикреплен железный ключ, и получил от ключа искры во время грозы. С того времени молния активно изучалась как увлекательное явление природы, также из-за суровых повреждений линий электропередачи, домов и других строений, вызываемых прямым ударом молнии либо наведенным ею напряжением.
Предпосылкой молнии является ионизация столкновения, либо ударная ионизация. Электронное поле тучи имеет гигантскую напряженность — около миллиона Вм. Свободные электроны получают в таком поле большущее ускорение. При столкновении с атомами либо молекулами они ионизируют их. В итоге появляются лавины стремительных электронов, т.е. происходит электронный разряд. Ударная ионизация приводит к образованию светящегося плазменного канала, по которому проходит импульс основного тока молнии. Канал ионизированного газа вроде бы замыкает накоротко две тучи либо тучу с землей.
Этот электронный разряд без усилий дает начало пожарам, также является довольно массивным, чтоб нанести вред здоровью либо даже уничтожить человека. Молния также помогает природе помещать азот в землю, который является нужным для роста растений.
В длину разряд может составлять немного км, а по времени длиться от долей секунды до одной секунды и поболее. Молнии всегда сопровождаются громом и броской вспышкой света. В большинстве случаев молнии есть возможность следить во время грозы.
Почему канал сияет?
Сила электронного тока в канале добивается 100 000 А. Выделяется большая энергия до млрд Дж. Температура канала добивается 10 000 К, что и рождает броский свет, который мы смотрим при разряде молнии. После прохождения основного тока наступает пауза продолжительностью от 10 до 50 сек. За этот период времени канал фактически угасает, его температура падает до 1000 К. В науке установлено, что и свечение и разогрев плазменного канала развиваются в направлении от земли к туче, потому после паузы мощнейший импульс основного тока распространяется по восстановленному каналу снизу вверх. Паузы меж свечениями всего 10-ки миллисекунд, потому немного массивных импульсов мы воспринимаем как единый разряд молнии, как единую колоритную вспышку.
Каковы главные свойства молнии?
Скорость распространения молнии очень велика. Так от туч до Земли молния проходит за 0,002 сек, что соответствует скорости 1000 000 мс. Средняя сила тока разряда 1000А, а общий заряд, переносимый молнией, добивается 100 Кл. Канал молнии очень узенький. Видимый канал имеет поперечник около 1 метра, а внутренний, по которому течет ток — 1 см. Продолжительность каждого импульса 0,001 сек. Промежутки меж импульсами 0,01 сек. Наибольшая сила тока в импульсе может превосходить 100 000 А. Молния — это пробой конденсатора, у которого диэлектриком является воздух, а обкладками облака и земля. Емкость подобного конденсатора невелика, приблизительно 0,15 мкФ, однако припас энергии громаден, потому что напряжение добивается млрд вольт.
Источники: