Фізика і хімія в побуті. Підручник для осіб з особливими освітніми потребами (F70). 9 клас. Тороп

§ 9. Електричні явища в атмосфері. Блискавка

Електрика зустрічається не лише в лініях електропередачі та електроніці, створеній людиною, але і в природі. Фактично електрика оточує нас всюди.

Один з найбільш фантастичних проявів електрики в природі — це блискавка (мал. 44).

Мал. 44. Приклади блискавки

Блискавка — це яскравий електричний спалах, вироблений грозою.

Всі грози виробляють блискавки, і тому дуже небезпечні. Якщо ви чуєте звук грому, значить, вам загрожує блискавка.

Блискавка — це електричний струм. Всередині грозової хмари на небі безліч маленьких шматочків льоду (заморожених крапель дощу) стикаються один з одним, переміщаючись в повітрі. Всі ці зіткнення створюють електричний заряд. Через деякий час вся хмара наповнюється електричними зарядами. Позитивні заряди або протони утворюються у верхній частині хмари, а негативні заряди або електрони утворюються в нижній частині хмари. Оскільки протилежності притягуються, це викликає накопичення позитивного заряду на землі під хмарою. Електричний заряд землі концентрується навколо всього, що виступає над поверхнею, наприклад, гір, людей або окремих дерев. Заряд, що виходить із цих точок, зрештою з’єднується з зарядом, що йде з хмар, і утворюється блискавка.

Існують два основних типи блискавок — внутрішньо хмарні і наземні (хмара-земля). Перші становлять небезпеку тільки для літаків і чутливого електронного обладнання (WI-FI антени, радіолокатори, супутниковий зв’язок). Наземні блискавки, крім ураження струмом, також є причиною пожеж і руйнувань. Розряди блискавки можуть уражати в момент виникнення, а також призвести до пошкодження обладнання згодом, через порушення ізоляції проводів.

Всі блискавки небезпечні, але блискавка хмара-земля — найнебезпечніший тип блискавки. Більшість ударів блискавок походить від негативно зарядженої нижньої частині хмари і потрапляє в позитивно заряджену землю внизу (схема 1).

Блискавки, які падають з хмари на землю, вражають високі об’єкти, такі як дерева і будівлі. Ці удари блискавки можуть призвести до пожежі та пошкодження майна. Якщо ви найвищий об’єкт у певному місці, блискавка може вразити і вас.

Схема 1. Розвиток наземної блискавки

Внутрішньо-хмарна блискавка — найпоширеніший вид блискавок. Це відбувається, коли в одній хмарі є як позитивні, так і негативні заряди (схема 2). Зазвичай процес відбувається в хмарі і виглядає як мерехтливий яскравий спалах світла.

Існують й інші види блискавок, наприклад, міжхмарні, кульові та інші.

Міжхмарна блискавка зустрічається рідше. Вона виникає при ударі блискавки між хмарами, коли в різних хмарах є позитивні і негативні заряди, і удар поширюється по повітрю між ними.

Кульова блискавка — рідкісна форма блискавки. Зазвичай вона виглядає як червона куля, що світиться, але може бути будь-якого кольору (мал. 45). Кульова блискавка зазвичай має сферичну форму і близько ЗО см в діаметрі. Від таких куль поширюються шиплячі шуми, а іноді вони видають гучний шум під час вибуху.

Схема 2. Утворення внутрішньо — хмарної блискавки

Мал. 45. Кульова блискавка

В природі електрика зустрічається не лише у вигляді блискавки. Тварини і люди можуть створювати електричний розряд. Деякі тварини використовують електрику, щоб вижити в природі. Багато з цих тварин живуть в океані, і використовують електрику, щоб виявляти об’єкти навколо себе (подібно до зорового сприйняття), а інші використовують електрику, щоб захищатися від хижаків або навіть полювати на їжу. Одна з найвідоміших електричних тварин — електричний вугор. Електричний вугор може виробляти велику кількість електрики, якої достатньо, щоб вбити людину або оглушити великого коня. Вугри зазвичай запливають в косяк риб, розряджаючи велику кількість електрики. Інший приклад використання електрики тваринами — це електрорецепція. Багато риб, такі як акули, міноги і соми, мають здатність генерувати електричні поля, а потім використовувати ці поля для виявлення об’єктів навколо них. Це допомагає їм «бачити» в темних областях і полювати або уникати небезпеки.

Ми не лише можемо бачити дію електрики в природі, ми постійно використовуємо електрику в наших тілах. Кожен раз, коли ми рухаємо м’язами, це результат електричного сигналу, що надсилається від нашого мозку до наших м’язів і наказує їм рухатися. Насправді у нас є складна система нервів по всьому тілу, які використовують електричні сигнали для управління всім, що ми робимо.

Висновки

Блискавка виникає при накопиченні великої кількості електростатичної енергії в хмарах. Коли електрично заряджені області хмар розряджаються та виділяють свою енергію, в небі можна побачити великий електричний спалах. Блискавка може походити від хмари до хмари або від хмари до землі. Удари блискавки несуть величезну кількість енергії. Блискавка також створює гучний шум, називаний громом. Блискавка — не єдиний приклад електрики в природі, тварини використовують електрику як захист, навіть наші тіла використовують електрику, щоб надсилати повідомлення нашим м’язам.

Конспект учня (напиши у зошиті)

Блискавка — це яскравий електричний спалах, вироблений грозою.

Існують два основні типи блискавок — внутрішньо-хмарні і наземні (хмара-земля).

Наземна блискавка (хмара-земля) — утворюється між негативно зарядженої хмарою і позитивно зарядженою землею.

Внутрішньо-хмарна блискавка — в одній хмарі є як позитивні, так і негативні заряди.

Подумай та дай відповідь