Často si myslíme, že elektrina je niečo, čo sa vyrába iba v elektrárňach a vôbec nie vo vláknitých masách vodných mrakov, ktoré sú tak zriedkavé, že do nich môžete ľahko vložiť ruku. Napriek tomu je v oblakoch elektrina, tak ako v ľudskom tele.
Povaha elektriny
Všetky telá sú tvorené atómami - od mrakov a stromov po ľudské telo. Každý atóm má jadro nesúce pozitívne nabité protóny a neutrálne neutróny. Výnimkou je najjednoduchší atóm vodíka, v jadre ktorého nie je neutrón, ale iba jeden protón.
Okolo jadra obiehajú negatívne nabité elektróny. Pozitívne a negatívne náboje sa vzájomne priťahujú, takže elektróny sa točia okolo jadra atómu, ako včely blízko sladkého koláča. Atrakcia medzi protónmi a elektrónmi je spôsobená elektromagnetickými silami. Preto je elektrina prítomná kdekoľvek sa pozrieme. Ako vidíme, je tiež obsiahnutá v atómoch.
Zaujímavý fakt: povaha blesku spočíva v elektrine, ktorá je obsiahnutá v oblakoch.
Za normálnych podmienok sa kladný a záporný náboj každého atómu navzájom vyrovnávajú, takže telá pozostávajúce z atómov zvyčajne nenesú žiadny celkový náboj - ani kladný, ani záporný.V dôsledku toho kontakt s inými predmetmi nespôsobí elektrický výboj. Ale niekedy môže byť narušená rovnováha elektrických nábojov v tele. Možno to zažijete, keď ste doma v chladnom zimnom dni. Dom je veľmi suchý a teplý. Vy, zamiešate bosé nohy, chodíte okolo paláca. Neznáme, časť elektrónov z vašich podrážok prešla na atómy koberca.
Teraz nesiete elektrický náboj, pretože počet protónov a elektrónov vo vašich atómoch už nie je vyrovnaný. Pokúste sa teraz uchopiť kovovú kľučku dverí. Medzi vami skĺzne iskra a budete cítiť elektrický šok. Čo sa stalo - vaše telo, ktoré nemá elektróny na dosiahnutie elektrickej rovnováhy, sa snaží obnoviť rovnováhu v dôsledku síl elektromagnetickej príťažlivosti. A obnovuje sa. Medzi rukou a kľučkou je prúd elektrónov smerovaný do ruky. Keby bola miestnosť tmavá, videli by ste iskry. Svetlo je viditeľné, pretože elektróny emitujú svetelné kvanty, keď skočia. Ak je miestnosť tichá, budete počuť mierne praskanie.
Elektrina nás obklopuje všade a je obsiahnutá vo všetkých telách. Mraky v tomto zmysle nie sú výnimkou. Proti modrej oblohe vyzerajú veľmi neškodne. Ale rovnako ako ste v miestnosti, môžu niesť elektrický náboj. Ak áno, pozor! Keď mrak obnoví elektrickú rovnováhu v sebe, celý ohňostroj bliká.
Ako sa objavuje blesk?
Tu je to, čo sa stane: v temnom obrovskom búrke silno prúdia vzduchové prúdy, ktoré tlačia rôzne častice dohromady - zrnká morskej soli, prach atď.Rovnakým spôsobom, ako sa vaše podrážky pri trení o koberec uvoľnia z elektrónov a častice v oblaku sa uvoľnia z elektrónov pri zrážke, ktorá skočí na iné častice. Existuje teda prerozdelenie poplatkov. Na niektorých časticiach, ktoré stratili svoje elektróny, je kladný náboj, na iných, ktoré prijímajú ďalšie elektróny, je teraz záporný náboj.
Z dôvodov, ktoré nie sú úplne jasné, sa ťažké častice nabíjajú negatívne, zatiaľ čo ľahšie častice sa nabíjajú pozitívne. Ťažšia spodná časť oblaku je teda negatívne nabitá. Záporne nabitá spodná časť oblaku tlačí elektróny smerom k Zemi, pretože rovnaké náboje sa odpudzujú. Pod mrakom sa tak vytvorí kladne nabitá časť zemského povrchu. Potom, presne podľa toho istého princípu, podľa ktorého iskra vyskočí medzi vami a kľučkou, rovnaká iskra vyskočí medzi mrakom a zemou, iba tento veľmi veľký a silný je blesk. Elektróny lietajú v obrovskom kľukatom smere k zemi a nachádzajú tam svoje protóny. Namiesto ťažko počuteľného praskania sa ozve silný blesk.
Ak sa pozriete na celý proces spomalene, uvidíme to. Z dna mraku vyčnieva slabý svetelný pás, ktorý sa nazýva dirigent. Dirigent, ktorý je tiež „vodcom“, sa začína rýchlo približovať k Zemi rýchlymi krútiacimi sa pohybmi. Najprv skĺzne o 50 metrov doprava, potom o 50 metrov doľava. Toto je ten istý kľukatý bod, ktorý vidíme na oblohe. Cesta vedúceho k Zemi pokračuje zlomok sekundy, súčasná sila blesku dosahuje 200 ampérov. Pri domácom zapojení nepresahuje prúd 6 ampérov. Keď je vodca vo vzdialenosti asi 20 metrov od zeme, z neho vyskočí iskra smerom k vodcovi a pripojí sa k nemu. Oslnivý kľukatý rútil sa k oblaku, súčasná sila dosahuje 10 000 ampérov.
Zaujímavý fakt: Blesk obsahuje dostatok elektriny na osvetlenie všetkých domovov a firiem v celom meste, ale iba na zlomok sekundy.
Nasledujúci vodca ticho skĺzol po vytvorenej chodbe, na ktorú opäť letí obrovská iskra. Teplota počas úderu blesku dosahuje 28 000 stupňov Celzia. Toky elektrickej energie mnohokrát lietajú nahor a nadol: toto je proces, ktorý vnímame ako jeden úder blesku.
Koľko energie je v blesku?
Táto energia, približne 20 000 megawattov, postačuje na osvetlenie všetkých domov a podnikov celej republiky, aj keď iba na zlomok sekundy.
