صاعقه(رعد و برق)
بر اثر برخورد ابرهاي داراي بارهاي غير همنام ، واكنشهاي الكتريكي شديدي به صورت نور و صداي شديد بنام صاعقه يا رعد و برق توليد ميگردد و براساس مطالعات به عمل آمده توسط متخصصين تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنيا بين 1500 تا 2000 بارميباشد.
اين پديده يك تخليه ي الكتريكي شديد و بسيار سريع در هواست و همين تخليه الكتريكي است كه نور و صدا توليد ميكند ؛ در هنگام رعد و برق ، برق در جريانات هوايي بالا و پايين قوي داخل ابرهايي موسوم به كومولونيمبوس تاريك شكل مي گيرد ؛ در اين شرايط قطرات آب ، تگرگ و كريستال هاي يخ با يكديگر برخورد مي كنند ، دانشمندان عقيده دارند كه اين برخوردها بارهاي الكتريكي را در ابر به وجود مي آورد ؛ بارهاي الكتريكي منفي و مثبت در ابر از يكديگر جدا مي شوند ، بارهاي منفي به بخش پايين تر ابر سقوط مي كنند و بارهاي مثبت در بخش هاي مياني و بالاتر مي مانند ، موقعي كه اختلاف بارها به قدر كافي بزرگ مي شود ، يك جريان الكتريسيته از ابر به پايين و به زمين جريان پيدا مي كند يا از يك بخش ابر به بخش ديگر يا از يك ابر به ابر ديگر جريان مي يابد ، كه اين بار معمولا مثبت و روي سطح زمين بار منفي القا ميكند و به اين ترتيب مجموعة ابر، هوا و زمين به يك خازن بسيار بزرگ تبديل ميشود كه لحظه به لحظه بار آن بيشتر ميشود و بنابراين اختلاف پتانسيل دو قطب آن افزايش پيدا ميكند ، بالاخره مقدار اين بار الكتريكي آنقدر زياد ميشود كه اختلاف پتانسيل بين ابر و زمين به 10 تا 100 ميليون ولت ميرسد و ميدان الكتريكي حاصل از چنين اختلاف پتانسيلي ميتواند هوا را با اينكه در حالت عادي نا رسانا ست در يك سير خاص يونيزه و آنرا به رسانا تبديل ميكند و به محض اينكه چنين سيري از مولكولهاي يونيزه رسانا از ابر تا زمين ايجاد شود بارهاي الكتريكي به طرف هم حركت ميكنند و در عرض 0.0001 ثانيه جريان وحشتناكي در حدود 30 هزار آمپر از هواي يونيزه ميگذرد . اما هر جرياني ضمن عبور از ماده با مقاومت اتمهاي آن روبرو ميشود و اين مقاومت بخشي از انرژي الكتريكي را به گرما تبديل ميكند . با استفاده از اصول اوليه الكترومغناطيس ميتوانيد تخمين بزنيد اين جريان در ولتاژ 10 ميليون ولت ، توان گرمايي در حدود 100 ميليارد وات دارد و ميتواند گرمايي در حدود 10 ميليون ژول ايجاد كند ؛ اين گرما باعث ميشود دماي هوا در مسير آذرخش به 30 هزار درجه سانتي گراد برسد ، كه اين تغيير ناگهاني دما (از حدود 300 كلوين به 300 هزار كلوين) حجم هوا را 100 برابر ميكند و اين يعني يك انفجارِ واقعيِ انبساطِ سريع و شديد هوا ، كه يك موج ضربتي(shock wave) در هواي اطراف ايجاد ميكند و امواجي را با فشار بين 10 تا 30 اتمسفر بوجود ميآورد ، كه با سرعت صوت و به شكل تندر يا رعد به گوش ما ميرسد ، اما گرماي ايجاد شده غير از انبساط بلاهاي ديگري هم سر مولكولهاي هوا مياورد ، جريان شديدي كه از هوا ميگذرد ، آن را گرم ميكند و به تابش وا ميدارد و تابشي است كه يك مسير نوراني بين ابر و زمين ايجاد ميكند.
آذرخش يا رعدوبرق يك تخليه ي الكتريكي شديد و بسيار سريع در هواست و همين تخليه الكتريكي است كه نور و صدا توليد ميكند.پيش از ايجاد رعدوبرق ابرها طي فرايندهايي بشدت باردار ميشوند كه اين بار معمولا مثبت است, روي سطح زمين بار منفي القا ميكند و به اين ترتيب مجموعه ي ابر هوا و زمين به يك خازن بسيار بزرگ تبديل ميشود كه لحظه به لحظه بارشان بيشتر ميشود و بنابراين اختلاف پتانسيل دو قطب ان در حال افزايش است. بالاخره مقدار اين بار الكتريكي انقدر زياد ميشود كه اختلاف پتانسيل بين ابر و زمين به 10 تا 100 ميليون ولت ميرسد.
ميدان الكتريكي حاصل از چنين اختلاف پتانسيلي ميتواند هوا را با اينكه در حالت عادي نارساناست در يك سير خاص يونيزه و انرا به رسانا تبديل ميكند.به محض اينكه چنين سيري از مولكولهاي يونيزه رسانا از ابر تا زمين ايجاد شود بارهاي الكتريكي به طرف هم حركت ميكنند و در عرض يك ده هزارم ثانيه جريان وحشتناكي در حدود 30 هزار امپر از هواي يونيزه ميگذرد.اما هر جرياني ضمن عبور از ماده با مقاومت اتمهاي ان روبرو ميشود و اين مقاومت بخشي از انرژي الكتريكي را به گرما تبديل ميكند. با استفاده از اصول اوليه الكترومغناطيس ميتوانيد تخمين بزنيد اين جريان در ولتاژ 10 ميليون ولت توان گرمايي در حدود 100 ميليارد وات دارد.چنين تواني حتي در مدت زمان ناچيز - يك ده هزارم ثانيه - ميتواند گرمايي در حدود 10 ميليون ژول ايجاد كند اين گرما باعث ميشود دماي هوا در مسير اذرخش به 30 هزار درجه سانتي گراد برسد اگر كمي با قوانين حاكم بر گازها اشنايي داشته باشيد مي بينيد كه اين تغيير ناگهاني دما (از حدود 300 كلوين به 300 هزار كلوين) حجم هوا را 100 برابر ميكند و اين يعني يك انفجار واقعي انبساط سريع و شديد هوا يك موج ضربتي shock waveدر هواي اطراف ايجاد ميكند كه با سرعت صوت و به شكل تندر يا رعد به گوش شما ميرسد.
اين از بخش صوتي ماجرا,اما گرماي ايجاد شده غير از انبساط بلاهاي ديگري هم سر مولكولهاي هوا مياورد.لامپ معمولي را به ياد بياوريد (لامپ نئون مثال بهتريست) يك جريان نه چندان زياد از رشته تنگستن ميگذرد و دماي ان را به بيش از 2000 درجه ميرساند .اين دما انرژي لازم براي بر انگيختگي اتمهاي فلز را فراهم ميكند.اتمها بر انگيخته ميشوند و در بازگشت انرژي اضافي را به صورت فوتونهاي نوري ازاد ميكند و به اين ترتيب رشته تنگستن روشن ميشود.در اذرخش هم چيزي شبيه اين ماجرا اتفاق مي افتد:جريان شديدي از هوا ميگذرد ان را گرم ميكند و به تابش وا ميدارد و تابشي كه يك مسير نوراني بين ابر و زمين ايجاد ميكند.حالا ميتوانيد تصور كنيد اگر هوا نبود رعدوبرق به چه روزي مي افتاد؟
صاعقه (رعد و برق)
بر اثر برخورد ابرهاي داراي بارهاي غير هم نام، واكنشهاي الكتريكي شديدي به صورت نور و صداي شديد بنام صاعقه يا رعد و برق توليد ميگردد كه با نور و صداي شديد همراه است.
رعد و برق قادر است صدماتي جدي وارد آورد، ميتواند به راحتي انسان و يا حيوان را از پاي درآورد، زيرا از جريان الكتريكي بسيار بالايي برخوردار است كه مدت آن كم بوده ولي قدرت آن زياد است. براساس مطالعات و بررسيهاي به عمل آمده توسط متخصصين امر تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنيا بين 1500 تا 2000 بار ميباشد. به عبار ديگر حدود 6000 جرقه الكتريكي در هر دقيقه در دنيا زده ميشود. يكي از خطرناكترين ورزشها كه برقزدگي را آسان ميكند، شنا در محيط باز است. شدت جريان الكتريكي در رعد و برق ممكن است بين 10000 تا 40000 آمپر باشد (درحالي كه حداكثر شدت جريان قابل تحمل معمولاً ازچند صد متر متجاوز نميكند). تخليه بار الكتريكي از يك ابر به ابر ديگر و يا به زمين بوجود ميآيد، ميتواند قلب انسان را از كار بياندازد، ششها را پاره كند، مغز و ساير ارگانهاي حيات بدن را از بين ببرد و سبب سوختگيهاي جدي در بدن شود. هوايي كه نور برق از ميان آن ميگذرد به شدت گرم ميشود. جريان الكتريكي شديد ميزان حرارت هوا را در كانالي كه برق از آن عبور ميكند براي مدت يك ميلي‌ثانيه و يا كنرت از 30000 درجه سانتيگراد بالا ميبرد. هوايي كه به طور ناگهاني اين ميزان گرم ميشود به سرعت منبسط شده و ضربهاي به هواي اطراف ميزند و امواجي را با فشار بين 10 تا 30 اتمسفر بوجود ميآورد. اغلب فلزاتي كه به عنوان وسايل زينتي به كار ميروند مانند گردنبند و دست بند نيز ميتوان هنگام رعد و برق خطرناك باشند. در موقعي كه رعد و برق شديد رخ ميدهد بهترين كار براي حفظ سلامتي اين است كه هر نوع وسيله فلزي كه در دست داريد را فوراً رها كنيد و از ريسك كردن بپرهيزيد.
در هنگام بروز صاعقه
1ـ نترسيد (احتمال خطر پايين است) و آرامش خود را حفظ نماييد.
2ـ از درختان، تپهها، تيركها، طناب رختشويي، سيم برق هوايي، لولههاي فلزي آب دور شويد. (ايستادن زير درخت روي تپه هنگام صاعقه خطرناكترين اقدام است).
3ـ اگر درون آب در حال شنا يا اسكي روي آب هستيد و يا روي شناوري مثل قايق هستيد، فورا خود را به خودخشكي برسانيد و از آب بيرون بياييد.
4ـ درون اتومبيل، اتوبوس، يك ساختمان يا ايستگاه قطار زيرزميني برويد ولي به اشياء فلزي دست نزنيد.
5ـ به اشياء فلزي (از قبيل دوچرخه، نردههاي آهني، قلابهاي ماهيگيري، لوازم فلزي خانه و واگنهاي قطار) دست نزنيد.
6ـ اگر از خانه بيرون هستيد در محلي باز بدون درخت به حالت خميده دست را روي زانوهاي خود قراردهيد و باقي بمانيد (در نقاط مرتفع پناه نگيريد)
7ـ سعي كنيد در خانه بمانيد.
8ـ اگر لباسهاي شما خيس است از وارد آمدن صدمات جدي جلوگيري شود.
9ـ اگر هنگام رعد و برق، احساس كرديد كه موهاي سر يا دستهاي شما سيخ شده و يا از سنگها و تورهاي فلزي اطراف خود صداي وزوز شنيدند فورا آن محل را ترك كنيد.
10ـ سعي كنيد افراد برق زده را با كمكهاي اوليه و تنفس مصنوعي نجات دهيد، چون احتمال نجات اين اشخاص بسيار بالا است.
وبلاگي از شهرستان ساوه