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Wir denken oft, dass Elektrizität nur in Kraftwerken erzeugt wird und überhaupt nicht in den faserigen Massen von Wasserwolken, die so verdünnt sind, dass Sie leicht Ihre Hand in sie legen können. Trotzdem gibt es Elektrizität in den Wolken, wie es sogar im menschlichen Körper ist.
Die Natur der Elektrizität
Alle Körper bestehen aus Atomen - von Wolken und Bäumen bis zum menschlichen Körper. Jedes Atom hat einen Kern, der positiv geladene Protonen und neutrale Neutronen trägt. Die Ausnahme ist das einfachste Wasserstoffatom, in dessen Kern sich kein Neutron, sondern nur ein Proton befindet.
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Negativ geladene Elektronen zirkulieren um den Kern. Positive und negative Ladungen werden gegenseitig angezogen, sodass sich die Elektronen wie Bienen in der Nähe eines süßen Kuchens um den Kern eines Atoms drehen. Die Anziehungskraft zwischen Protonen und Elektronen beruht auf elektromagnetischen Kräften. Daher ist Elektrizität überall dort vorhanden, wo wir hinschauen. Wie wir sehen, ist es auch in Atomen enthalten.
Interessante Tatsache: Die Natur des Blitzes liegt in der Elektrizität, die in den Wolken enthalten ist.
Unter normalen Bedingungen gleichen sich die positiven und negativen Ladungen jedes Atoms aus, sodass Körper, die aus Atomen bestehen, normalerweise keine Gesamtladung tragen - weder positiv noch negativ.Infolgedessen verursacht der Kontakt mit anderen Gegenständen keine elektrische Entladung. Aber manchmal kann das Gleichgewicht der elektrischen Ladungen in Körpern gestört sein. Vielleicht erleben Sie es, wenn Sie an einem kalten Wintertag zu Hause sind. Das Haus ist sehr trocken und heiß. Sie schlurfen barfuß um den Palast herum. Unbekannt ist ein Teil der Elektronen von Ihren Sohlen zu den Atomen des Teppichs gelangt.
Jetzt tragen Sie eine elektrische Ladung, da die Anzahl der Protonen und Elektronen in Ihren Atomen nicht mehr ausgeglichen ist. Versuchen Sie jetzt, den Metalltürgriff zu ergreifen. Ein Funke wird zwischen Ihnen und ihr gleiten und Sie werden einen elektrischen Schlag spüren. Folgendes ist passiert: Ihr Körper, dem Elektronen fehlen, um ein elektrisches Gleichgewicht zu erreichen, versucht, das Gleichgewicht aufgrund der Kräfte der elektromagnetischen Anziehung wiederherzustellen. Und es wird restauriert. Zwischen der Hand und dem Türknauf fließt ein auf die Hand gerichteter Elektronenfluss. Wenn der Raum dunkel wäre, würden Sie Funken sehen. Licht ist sichtbar, weil Elektronen beim Springen Lichtquanten emittieren. Wenn der Raum ruhig ist, hören Sie ein leichtes Knistern.
Elektrizität umgibt uns überall und ist in allen Körpern enthalten. Wolken in diesem Sinne sind keine Ausnahme. Gegen den blauen Himmel sehen sie sehr harmlos aus. Aber genau wie Sie in einem Raum sind, können sie eine elektrische Ladung tragen. Wenn ja, Vorsicht! Wenn die Wolke das elektrische Gleichgewicht in sich selbst wiederherstellt, blinkt ein ganzes Feuerwerk.
Wie erscheint ein Blitz?
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Folgendes passiert: In einer riesigen Gewitterwolke zirkulieren ständig starke Luftströmungen, die verschiedene Partikel zusammenschieben - Körner aus Ozeansalz, Staub und so weiter.Genauso wie Ihre Sohlen beim Reiben an einem Teppich von Elektronen freigesetzt werden und Partikel in einer Wolke bei einer Kollision von Elektronen freigesetzt werden, die zu anderen Partikeln springen. Es kommt also zu einer Umverteilung der Gebühren. Bei einigen Teilchen, die ihre Elektronen verloren haben, gibt es eine positive Ladung, bei anderen, die überschüssige Elektronen aufnehmen, gibt es jetzt eine negative Ladung.
Aus Gründen, die nicht ganz klar sind, laden sich schwerere Partikel negativ auf, während sich leichtere positiv aufladen. Somit ist der schwerere untere Teil der Wolke negativ geladen. Der negativ geladene untere Teil der Wolke drückt Elektronen zur Erde, da sich die gleichen Ladungen abstoßen. So bildet sich unter der Wolke ein positiv geladener Teil der Erdoberfläche. Dann, genau nach dem gleichen Prinzip, nach dem ein Funke zwischen Ihnen und dem Türknauf springt, springt der gleiche Funke zwischen der Wolke und dem Boden, nur dieser sehr große und mächtige ist ein Blitz. Elektronen fliegen in einem riesigen Zickzack auf die Erde zu und finden dort ihre Protonen. Anstelle eines kaum hörbaren Knackens ist ein starker Donnerschlag zu hören.
Wenn Sie den gesamten Prozess in Zeitlupe betrachten, werden wir dies sehen. Aus der Basis der Wolke ragt ein schwach leuchtendes Band hervor, das als Leiter bezeichnet wird. Der Dirigent, der auch der „Anführer“ ist, nähert sich der Erde mit schnellen Drehbewegungen. Zuerst rutscht es 50 Meter nach rechts, dann 50 Meter nach links. Dies ist der gleiche Zickzack, den wir am Himmel sehen. Der Weg des Führers zur Erde dauert für den Bruchteil einer Sekunde an. Der Strom im Blitz erreicht 200 Ampere. Bei der Hausverkabelung überschreitet der Strom 6 Ampere nicht. Befindet sich der Anführer in einer Entfernung von etwa 20 Metern über dem Boden, springt ein Funke von ihm auf den Anführer zu und verbindet sich mit ihm. Ein schillernder Zickzack rast auf die Wolke zu, Die Stromstärke erreicht 10.000 Ampere.
Interessante Tatsache: Ein Blitz enthält genug Strom, um alle Häuser und Geschäfte in der ganzen Stadt zu beleuchten, jedoch nur für den Bruchteil einer Sekunde.
Der nächste Anführer rutscht leise den geformten Korridor hinunter, auf den wieder ein riesiger Funke fliegt. Die Temperatur während eines Blitzeinschlags erreicht 28.000 Grad Celsius. Stromströme fliegen viele Male im Kanal auf und ab: Dies ist der Prozess, den wir als einen Blitzschlag wahrnehmen.
Wie viel Energie steckt im Blitz?
Mit etwa 20.000 Megawatt reicht diese Energie aus, um alle Häuser und Unternehmen der gesamten Republik zu beleuchten, allerdings nur für den Bruchteil einer Sekunde.