/ / Uderzenie pioruna

Uderzenie pioruna

Definicja: Piorun jest bezpośrednim rozładowaniemładunek elektryczny między atmosferą a obiektem ziemi. Jest to nagły przepływ ładunku elektrycznego między obszarem ładunku elektrycznego chmury zwanej także chmurą wewnętrzną a inną chmurą zwaną (błyskawica CC) lub między naładowaną chmurą a ziemią (błyskawica CG).

Obszar ładowania chmury jest równywyładowanie elektryczne. Gdy ładunek chmury jest rozładowywany na ziemi, nazywany jest uderzeniem, a jeśli wyładowanie zostanie trafione na obiekt, wówczas nazywa się to błyskiem. Błyskawica występuje w postaci plazmy i dźwięku w formie grzmotu.

Mechanizm wyładowań atmosferycznych

W atmosferze pozytywny, a takżejony ujemne w powietrzu przyczepiają się do małych cząstek pyłu. Krople wody obecne w powietrzu również są ładowane z powodu polaryzacji indukcyjnej. Te naładowane cząstki i krople wody naładowały chmury. Jony dodatnie są gromadzone w górnym obszarze, a jony ujemne są zbierane w dolnym obszarze chmury z powodu ich masy.

Kiedy chmura ładunków przechodzi nad ziemią, towywołuje przeciwny ładunek na ziemi poniżej. Różnica potencjałów w chmurze nie jest znacznie większa niż na powierzchni Ziemi, wyładowania powstają w chmurach. Gradient potencjalny chmur nie jest jednolity i jest rzędu 10-30 KV / cm w dowolnej części chmury. Początkowe rozładowanie, które jest również wywoływane pilot wyładowczy lub pilot porusza się powoli ku ziemi z ziemi.

piorunochron-1

Pierwsze rozładowanie przesuwa się na ziemię w krokach około 50 metrów każda i dlatego jest nazywane krokowy przywódca. Lider pilota niesie ze sobą ładunek igradient potencjału na jego wierzchołkach jest bardzo wysoki. Jonizuje powietrze i zapewnia ścieżkę lub kanał dla pilota. Kanał również zostanie naładowany. Pilot prowadzący przenosi wtórny parowiec, który z niego wychodzi.

lightnig-steamer-2

Kiedy pilotowy parowiec sięga blisko ziemi,Intensywność pola elektrycznego wzrasta i dzięki temu ładunki o przeciwnej biegunowości w postaci krótkiej pary wznoszą się z ziemi, aby spotkać się z końcówką skierowaną w dół. Gdy dojdzie do kontaktu między przewodnikiem pilota a krótkim parownikiem skierowanym do góry, zwrotny streamer przemieszcza się z ziemi do chmury wzdłuż zjonizowanego kanału utworzonego przez pilota. Parowiec powrotny porusza się bardzo szybko i wytwarza dobrze znaną, intensywnie świecącą błyskawicę.

piorun-parowiec-3

Potencjał części chmury zgdzie wyładowanie jest obniżane przez przejście ładunku przez zjonizowany kanał na ziemię. Ale druga część chmur pozostaje naładowana. Dlatego wysoki potencjał powstaje między pierwotnym centrum ładowania a innym centrum ładowania w chmurach.

Najpierw ładunek drugiego centrum ładowaniaprzeniesiony do pierwszego, a następnie przechodzi do ziemi przez zjonizowany kanał wykonany przez pierwsze rozładowanie. Zrzut drugiego jest nierozgałęziony i bez kroków. Jego prędkość jest większa niż prędkość pilota. Jest to znane jako przywódca rzutki, po którym następuje również ruch powrotny.

Podobnie pozostałe opłaty są rozładowywaneZiemia w formie uderzeń lidera i powrotu wzdłuż tego samego zjonizowanego kanału. Uderzenia pioruna z każdym rozładowaniem są znane jako wielokrotne lub powtarzalne uderzenia. Błyskawica jest nazywana gorącą lub zimną w zależności od wielkości i czasu trwania udaru.

Udar pioruna ma niski prąd, aledługi czas trwania. Powoduje pożar, gdy uderza w obiekt. Skok zimna, błyskawica ma wysoki prąd, ale ma krótki czas trwania. Powoduje eksplozję, gdy uderza w obiekt.

Fale Kształty prądów uderzenia

Kształt fali składa się z części pokazującejstromy wzrost napięcia do wartości szczytowej lub szczytu nazywanej czoła fali, a druga część pokazuje zanik napięcia zwany ogonem fali. Taki kształt fali może być reprezentowany jako różnica dwóch wykładniczych

forma fali impulsowej

uderzenia-prąd

Gdzie ∝ i β pokazują stałe, które określają kształty. Fale są określone przez czasy t1 oraz T2 w milisekundach. Czasy osiągnięcia prądu lub napięcia impulsu do jego maksymalnej amplitudy są oznaczone przez t1, podczas gdy t2 oznacza czasy, w których prąd lub napięcia spadły do ​​połowy wartości szczytowej.

Rodzaje uderzeń pioruna

Uderzenie pioruna wpływa na linie na dwa sposoby

  1. Bezpośredni skok
  2. Indukcja elektrostatyczna.

Te sposoby wyjaśniono poniżej w szczegółach.

1. Skok bezpośredni

W bezpośrednim uderzeniu pioruna chmuraosiąga dużą ilość ładunku i wywołuje przeciwny ładunek na wyższych obiektach, takich jak świątynia, kościoły lub meczety. Gdy natężenie pola elektrostatycznego staje się wystarczająco duże, aby zjonizować sąsiednie powietrze, powietrze rozpada się i następuje rozładowanie między chmurą a obiektem. Wytwarzanie takich rodzajów rozładowania zajmuje dużo czasu i uderza w najwyższy i najbardziej ostro zakończony budynek w okolicy.

naładowane chmury

2. Skok indukcji elektrostatycznej

Rozważ trzy chmury, chmury 1 i 3 są naładowane dodatnio, a chmura 2 jest naładowana ujemnie, jak pokazano na rysunku poniżej.

naładowane-chmury-1

Potencjał chmury 3 zmniejsza się z powoduobecność naładowanej chmury 2. Po błysku z chmury 1 do chmury 2 obie chmury są szybko rozładowywane, a klasa 3 przyjmuje bardzo duży potencjał i bardzo szybko miga na ziemię. Jest to najbardziej niebezpieczne uderzenie, ponieważ ignoruje wyższy budynek i sięga bezpośrednio do ziemi. Ten skok nazywany jest uderzeniami indukującymi.

Przeczytaj także: