Colpo di fulmine
Definizione: Il fulmine è la scarica diretta di uncarica elettrica tra l'atmosfera e l'oggetto della terra. È un flusso improvviso di carica elettrica tra l'area di carica elettrica di una nuvola chiamata anche intra-nuvola e un'altra nuvola chiamata (fulmine CC) o tra la nuvola carica e il terreno (fulmine CG).
La regione di carica della nuvola è uguale ascarica elettrica. Quando la carica della nuvola viene scaricata a terra, viene chiamata strike, e se lo scarico viene colpito sull'oggetto, viene chiamato flash. Il lampo si presenta sotto forma di plasma e suono sotto forma di tuono.
Meccanismo del fulmine
Nell'atmosfera, il positivo, così come ilioni negativi nell'aria, si attaccano alle piccole particelle di polvere. Anche le gocce d'acqua presenti nell'aria vengono caricate a causa della polarizzazione per induzione. Queste particelle cariche e gocce d'acqua caricavano le nuvole. Gli ioni positivi vengono raccolti nella regione superiore e gli ioni negativi vengono raccolti nella regione inferiore della nuvola a causa della loro massa.
Quando la nuvola di carica passa sopra la terra, essainduce una carica opposta nella terra sottostante. La differenza potenziale nella nube non è molto più grande di quella sulla superficie terrestre, la scarica ha origine nelle nuvole. Il gradiente potenziale delle nuvole non è uniforme ed è dell'ordine di 10 - 30 KV / cm in qualsiasi parte del cloud. La scarica iniziale che è anche chiamata scarico pilota o comandante si muove lentamente verso di essa dalla terra.
La prima scarica si sposta a terra in fasi di circa 50 metri ciascuna ed è, pertanto, denominata leader a capo. Il leader del pilota ha una carica con esso, eil gradiente potenziale alle sue punte è molto alto. Ionizza l'aria e fornisce un percorso o un canale per il leader del pilota. Anche il canale diventa carico. Il comandante pilota trasporta un piroscafo secondario che si dirama da esso.
Quando il piroscafo raggiunge la terra,l'intensità del campo elettrico aumenta e, a causa di ciò, le cariche di una polarità opposta sotto forma di vapore corto si alza dalla terra per incontrare la punta del leader discendente. Quando viene effettuato un contatto tra il comandante del pilota e il piroscafo di andata e ritorno, uno streamer di ritorno si sposta dalla terra verso il basso lungo il canale ionizzato formato dal comandante del pilota. Il vaporizzatore di ritorno si muove molto velocemente e produce il noto lampo luminoso intensamente luminoso.
Il potenziale della parte della nuvola dadove la scarica originata è abbassata dal passaggio della carica attraverso il canale ionizzato alla terra. Ma l'altra parte delle nuvole rimane carica. Pertanto, un alto potenziale si sviluppa tra il centro di carica originale e un altro centro di carica tra le nuvole.
La carica dell'altro centro di carica è la primatrasferito al primo, e poi passa a terra attraverso il canale ionizzato fatto dalla prima scarica. La secrezione del secondo è senza ramificazioni e senza passaggi. La sua velocità è superiore a quella del pilota leader. Questo è noto come il capo del dardo, ed è anche seguito dai tratti di ritorno.
Allo stesso modo, gli altri addebiti sono scaricati ala terra sotto forma di capofila e tratti di ritorno lungo lo stesso canale ionizzato. I fulmini con qualsiasi scarica sono noti come tratti multipli o ripetitivi. Il fulmine è chiamato caldo o freddo a seconda dell'ampiezza e della durata della corsa.
Il colpo di fulmine ha una bassa corrente malunga durata. Causa il fuoco quando colpisce l'oggetto. Il colpo di freddo, il lampo ha una corrente elevata, ma è di breve durata. Causa un'esplosione quando colpisce un oggetto.
Onde Forme di Stroke Correnti
Le forme d'onda sono costituite da una porzione che mostra ilaumento vertiginoso della tensione fino a un picco o valore di cresta chiamato fronte d'onda e l'altra porzione che mostra il decadimento della tensione chiamata coda d'onda. Tale forma d'onda può essere rappresentata come la differenza di due esponenziali, quindi
Dove α e β mostrano le costanti che determinano le forme. Le onde sono definite da volte t1 e T2 in millisecondi. I tempi per raggiungere la corrente impulsiva o la tensione alla sua massima ampiezza sono denotati da t1, mentre t2 indica i tempi in cui la corrente o le tensioni sono scese a metà del suo valore di picco.
Tipi di fulmine
Il colpo di fulmine influenza le linee in due modi
- Colpo diretto
- Induzione elettrostatica
Questi modi sono spiegati di seguito in dettaglio.
1. Colpo diretto
Nei fulmini diretti, la nuvolaraggiunge una grande quantità di carica e induce una carica opposta su oggetti più alti come templi, chiese o moschee. Quando l'intensità del campo elettrostatico diventa sufficientemente grande da ionizzare l'aria vicina, l'aria si rompe e lo scarico avviene tra la nuvola e l'oggetto. Questi tipi di scarico richiedono molto tempo per produrre e colpisce l'edificio più alto e più acuto del vicinato.
2. Corsa di induzione elettrostatica
Considerare le tre nuvole, le nuvole 1 e 3 sono caricate positivamente e la nuvola 2 è caricata negativamente come mostrato nella figura seguente.
Il potenziale del cloud 3 è ridotto a causa delpresenza del cloud caricato 2. Nel flash over da Cloud 1 a Cloud 2, entrambe queste nuvole vengono scaricate rapidamente, e la classe 3 assume molto potenziale e lampeggia velocemente verso la terra. È il colpo più pericoloso perché ignora l'edificio più alto e raggiunge direttamente il terreno. Questo tratto si chiama induce colpi.
