Что представляет из себя молния

Давайте поразмыслим вместе с вами над таким физическим явлением, как молния. Из определения молнии мы узнаем, что это мощный электрический заряд, который возникает, когда и земля, и тучи получают большой заряд. При возникающей разности потенциалов происходит разряд молнии. Они наблюдаются внутри облаков, между соседними облаками, землей и облаков. Как возникает наэлектризованность тел, из повседневного опыта мы все можем привести и не один пример (при расчесывании волос расческой, волосы начинают притягиваться, а также мелкие предметы, находящиеся вокруг). Т.е. электризация сопровождается трением данных объектов друг с другом. А как же облака, они разве трутся боками друг о друга? Нет, дело не в этом.

Заглянем в грозовое облако изнутри, рассмотрим его содержимое. Пар скопленный в большом количестве, находится в постоянном движении. Происходит перемешивание и соударение внутреннего содержимого облака, что приводит к электризации. Облако принимает заряд, верхняя часть положительный, а нижняя часть отрицательные. Ниже приведен рисунок грозового облака.

Можем ли мы с вами смоделировать молнию? Небольшую (миниатюрную) попробуем создать на опыте. Его следует сделать в затемненном помещении для более четкого визуального эффекта. Возьмем воздушные шары надуем их. После чего, возьмем шерстяную ткань и натрем их. Что же происходит в этот момент? Воздух, который заполняет шары начинает приобретать заряд. Начинаем приближать два шара ближе к друг другу, но не прикасаясь. Что мы увидим? А мы увидим световые вспышки, образуемые искрами, проскакивающими через тоненький слой воздуха. Также будем слышать небольшое потрескивание, копию грома.

Все, кому приходилось наблюдать молнию мог заметить, что она представляет собой некую ломаную линию. Сам же процесс, когда образуется канал для разряда молнии называют в простонародье ступенчатым лидером. Что же это означает? Давайте поясним, т.е. каждая их создавшихся ступенек это некое место, где, разогнавшись до световых скоростей электроны остановились, т.к. столкнулись с молекулами воздуха и свернули с первоначального.

Из всего выше сказанного мы с вами можем сделать вывод, что молния — это некое подобие пробоя конденсатора, когда диэлектриком будет являться воздух, а обкладками выступит наша земля и облака. Причем если будем рассматривать емкость у такого конденсатора, то она окажется не велика, в среднем около 0,15 мкФ, напряжение же наоборот достигает миллиарда вольт, что дает огромный запас по энергии.

Временной диапазон разрядов молнии составляет миллионные доли секунды. Возникают они в чаще в кучево-дождевых облаках. Фото которых представлен ниже.

Рассмотрим молнию поподробнее. Она состоит из нескольких штук разрядов, которые по продолжительности времени происходят около миллионных долей секунды. Больше всего разрядов приходиться между облаками и внутри самого грозового облака (80%). По мощность разряды между землей конечно же больше. При таких разрядах происходит нагревание грозового канала (10000 К), что обеспечивает яркий свет. Возникает гром (взрывоопасно расширяющаяся раскаленная среда, которая сопровождается ударной волной).

Автор учитель математики, физики, информатики Сергеева Анна Владимировна. Используемая литература 1. Стекольников И. К., Физика молнии и грозозащита, М. — Л., 1943; 2. Разевиг Д. В., Атмосферные перенапряжения на линиях электропередачи, М. — Л., 1959; 3. Юман М. А., Молния, пер. с англ., М., 1972;