יַעַד: לפתח את האופקים והיכולות היצירתיות שלהם, להכיר להם עובדות מעניינות.

תוכנית כיתה

א. דברי פתיחה.

II. איך נוצר גשם? דיון על המצב.

III. הצגת חומר תיאורטי.

IV. מילה אחרונה.

התקדמות שעות השיעור

א. דברי פתיחה

מאיפה מגיע הגשם? אילו תהליכים גורמים למים מפני השטח של האוקיינוסים, הימים והאגמים לעלות לשמיים ולגשמים? בואו נראה איך נוצר גשם.

II. איך נוצר גשם? דיון על המצב.

גשם מופק על ידי מחזור המים בטבע. במדע, זה נקרא "המחזור ההידרולוגי". מה המהות שלו? השמש מחממת את פני כדור הארץ בצורה חזקה מספיק כדי להתחיל תהליך של אידוי מים מכל מקום בו היא נמצאת - משלוליות, נהרות, אגמים, ימים, אוקיינוסים וכו'.

III. הצגת חומר תיאורטי.

עקב האידוי, מולקולות מים עולות גבוה לאוויר, ויוצרות עננים ועננים. הרוח נושאת אותם בשמיים קילומטרים רבים לצד. מולקולות מים משתלבות, ויוצרות בהדרגה מבנים כבדים יותר ויותר. בסופו של דבר נוצרת טיפה שהיא כבר די כבדה. בגלל זה, הטיפה עפה למטה. כשיש הרבה מהטיפות האלה, יורד גשם. זה יכול להיות קל, מעט מטפטף, או שזה יכול להיות גשם כבד.

מאפיין חשוב מאוד של מחזור המים בטבע הוא שכתוצאה מההתאדות, הימים והאוקיינוסים מאבדים יותר מים ממה שהם מקבלים במהלך המשקעים. ביבשה ההיפך הוא הנכון – כמות המים המתקבלת גדולה בהרבה בזמן משקעים מאשר איבודם בזמן אידוי. מנגנון טבעי זה מאפשר לשמור על איזון מוגדר בקפדנות בין היחס בין כמות המים בים וביבשה, החשוב לתהליך המתמשך של מחזור המים לבין כמות משקעים שווה ברחבי הגלובוס.

כך מתרחש מחזור המים בטבע, הנחוץ להתפתחות החיים על פני כדור הארץ. גשם הוא אחד השלבים במחזור המים.

קשת בענן כתופעה פיזיקלית

קשת בענן היא אחת מאותן תופעות אופטיות יוצאות דופן שבהן הטבע לפעמים משמח אדם. מאז ימי קדם, אנשים ניסו להסביר את המראה של קשת בענן. המדע התקרב להבנת מקור התופעה כאשר באמצע המאה ה-17 גילה המדען הצ'כי מארק מרזי שקרן האור אינה אחידה במבנה שלה. מעט מאוחר יותר, אייזק ניוטון חקר והסביר את תופעת פיזור גלי האור. כפי שידוע כעת, אלומת אור נשברת בגבול של שני מדיות שקופות בעלות צפיפות שונה.

הוראה

כפי שקבע ניוטון, אלומת אור לבנה מתקבלת כתוצאה מאינטראקציה של קרניים בצבעים שונים: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו, סגול. כל צבע מאופיין באורך גל ותדר רטט ספציפיים. בגבול המדיה השקופה, המהירות והאורך של גלי האור משתנים, תדר התנודה נשאר זהה. לכל צבע מקדם השבירה שלו. הקרן האדומה סוטה הכי פחות מהכיוון הקודם, כתומה קצת יותר, ואז צהובה וכו'. הקרן הסגולה היא בעלת מקדם השבירה הגבוה ביותר. אם מנסרת זכוכית מותקנת בנתיב של קרן אור, אז היא לא רק תסטה, אלא גם תתפרק למספר קרניים בצבעים שונים.

ועכשיו לקשת בענן. בטבע, את תפקידה של מנסרת זכוכית ממלאים טיפות גשם שקרני השמש מתנגשות בהן במעבר באטמוספירה. מכיוון שצפיפות המים גדולה מצפיפות האוויר, אלומת האור בגבול שני אמצעים נשברת ומתפרקת למרכיבים. יתר על כן, קרני הצבע נעות כבר בתוך הטיפה עד שהן מתנגשות בקיר הנגדי שלה, שהוא גם הגבול של שני אמצעים, ויותר מכך, יש לו תכונות מראה. רוב שטף האור לאחר השבירה המשנית ימשיך לנוע באוויר מאחורי טיפות הגשם. חלק ממנו ישתקף מהדופן האחורית של הטיפה וישוחרר לאוויר לאחר שבירה משנית על פני השטח הקדמיים שלה.

תהליך זה מתרחש בו זמנית בטיפות רבות. כדי לראות קשת בענן, על המתבונן לעמוד עם גבו לשמש ולפנות אל קיר הגשם. קרניים ספקטרליות יוצאות מטיפות גשם בזוויות שונות. רק קרן אחת נכנסת לעין המתבונן מכל טיפה. קרניים היוצאות מהטיפות השכנות מתמזגות ויוצרות קשת צבעונית. לפיכך, מהטיפות העליונות, קרניים אדומות נכנסות לעין המתבונן, מאלה שמתחת - כתומות וכו'. קרניים סגולות מוסטות בצורה החזקה ביותר. הפס הסגול יהיה התחתון. ניתן לראות קשת בצורת חצי עיגול כאשר השמש נמצאת בזווית של לא יותר מ-42 מעלות ביחס לאופק. ככל שהשמש זורחת גבוה יותר, כך גודל הקשת קטן יותר.

למעשה, התהליך המתואר הוא קצת יותר מסובך. קרן האור בתוך הטיפה מוחזרת מספר פעמים. במקרה זה, לא ניתן לראות קשת צבע אחת, אלא שתיים - קשת בענן מהסדר הראשון והשני. הקשת החיצונית של הקשת מסדר ראשון בצבע אדום, הקשת הפנימית סגולה. בקשת מסדר שני, ההפך הוא הנכון. זה בדרך כלל נראה הרבה יותר חיוור מהראשון, מכיוון שעוצמת שטף האור פוחתת עם השתקפויות מרובות.

ברק כתופעה פיזיקלית

ברק הואפריקת ניצוץ חשמלי ענק בין עננים או בין עננים לפני השטח של כדור הארץ באורך של כמה קילומטרים, בקוטר של עשרות סנטימטרים ובאורך עשיריות השנייה. בָּרָקמלווה ברעם. בנוסף ליניארי בָּרָק, מדי פעם נצפה ברק כדורי.

ראשית עליך לברר את התכונות של "ההתנהגות" של תופעת טבע זו. כידוע, בָּרָק- זוהי פריקה חשמלית הממהרת מהשמים לארץ. נתקל במכשולים כלשהם בדרכו, ברק מתנגש בהם. כך, לעתים קרובות מאוד פגיעת ברק פוגעת בעצים גבוהים, בעמודי טלגרף, בבניינים רבי קומות שאינם מוגנים במוט ברק. לכן, אם אתם בתוך העיר, אל תנסו אפילו להתחבא מתחת לכתרים של עצים ואל תישענו על חומות בניינים גבוהים. כלומר, אתה צריך לזכור את הכלל העיקרי: בָּרָקפוגע במה שמעל הכל.

אנטנות טלוויזיה, הממוקמות במספרים גדולים על גגות בנייני מגורים, "מושכות" בצורה מושלמת ברק. לכן, אם אתם בבית, אל תפעילו מכשירי חשמל, כולל הטלוויזיה. רצוי גם לכבות את האור, שכן החיווט החשמלי לא פחות רגיש להלם. בָּרָק.

אם ברק תפס אותך ביער או בשדה, עליך לזכור את הכלל הראשון ואל תישען על עצים או מוטות. רצוי בדרך כלל להיצמד לקרקע ולא להתרומם עד הסוף. סופות רעמים. כמובן, אם אתה בתחום שבו אתה הנושא הגבוה ביותר, הסיכון הוא סביר ביותר. לכן, זה יהיה שימושי למצוא גיא או סתם שפלה, שתהיה המפלט שלך.

אז אנחנו יכולים להסיק שאם, בעודכם בדירה שלכם, אתם שומעים רעמים מאיימים ומרגישים התקרבות של סופת רעמים - אל תפתו את הגורל, אל תצאו החוצה ותחכו את תופעת הטבע הזו בבית.

סיבות לברק

ברקים ( בָּרָק) הוא המקור הנפוץ ביותר לשדות אלקטרומגנטיים רבי עוצמה ממקור טבעי. ברק הוא סוג של פריקת גז עם ניצוץ ארוך מאוד. אורכו הכולל של ערוץ הברקים מגיע למספר קילומטרים, וחלק ניכר מערוץ זה נמצא בתוך ענן הרעם. ברק הסיבה לברק היא היווצרות של מטען חשמלי בנפח גדול.

רגיל מקור ברקהם ענני cumulonimbus סופת רעמים הנושאים הצטברות של מטענים חשמליים חיוביים ושליליים בחלק העליון והתחתון של הענן ויוצרים שדות חשמליים בעוצמה גוברת סביב ענן זה. היווצרותם של מטענים חלליים כאלה בעלי קוטביות שונה בענן (קיטוב ענן) קשורה לעיבוי עקב התקררות אדי מים של זרימות אוויר חם עולים על יונים חיוביים ושליליים (מרכזי עיבוי) והפרדת טיפות לחות טעונות ענן תחת פעולת זרימות אוויר תרמיות עולות אינטנסיביות. בשל העובדה שבענן נוצרים מספר צבירי מטענים מבודדים זה מזה (בחלק התחתון של הענן מצטברים בעיקר מטענים בעלי קוטביות שלילית).

רַעַם- תופעת קול באטמוספירה המלווה בפריקת ברק. רעם הוא תנודת האוויר בהשפעת עלייה מהירה מאוד בלחץ בנתיב הברק, עקב חימום עד ל-30,000 מעלות צלזיוס בקירוב. גלגולי רעם מתרחשים בשל העובדה שלברק אורכו ניכר, והקול מחלקיו השונים אינו מגיע לאוזנו של המתבונן בו זמנית. התרחשותם של פילינגים מוקלת גם על ידי השתקפות קול מעננים ושבירה של גלי קול המתפשטים לאורך נתיבים שונים. בנוסף, הפריקה עצמה אינה מתרחשת באופן מיידי, אלא נמשכת זמן מה.

עוצמת הרעם יכולה להגיע ל-120 דציבלים.

מרחק לסופת רעמים

על ידי מדידת הזמן שחלף בין הבזק של ברק למחיאת רעם, ניתן להעריך את המרחק שבו נמצאת סופת רעמים. מהירות האור גבוהה בכמה סדרי גודל ממהירות הקול; אפשר להזניח אותו ולקחת בחשבון רק את מהירות הקול, שהיא 300-360 מטר לשנייה בטמפרטורות אוויר מ-50 מעלות צלזיוס עד +50 מעלות צלזיוס. הכפלת הזמן בין הבזק ברק למכת רעמים בשניות בערך זה, ניתן לשפוט את קרבתה של סופת רעמים. שלוש שניות של זמן בין הבזק לצליל מקבילות למרחק של כקילומטר אחד. בהשוואה של מספר מדידות דומות, ניתן לשפוט האם סופת הרעם מתקרבת למתבונן (המרווח בין ברק לרעם מתקצר) או מתרחק (המרווח הולך וגדל). יש לקחת בחשבון שלברקים יש היקף משמעותי (עד כמה קילומטרים), ובשים לב לקולות הרעם הנשמעים הראשונים, אנו קובעים את המרחק לנקודת הברק הקרובה ביותר. ככלל, רעמים נשמעים במרחק של עד 15-20 קילומטרים, כך שאם צופה רואה ברקים, אך אינו שומע רעמים, הרי שסופת הרעמים נמצאת במרחק של יותר מ-20 קילומטרים.

IV. מילה אחרונה.

חבר'ה, אני מקווה שעכשיו תדעו על גשם, קשתות, ברקים ורעמים, לא רק כתופעות טבע, אלא גם פיזיות. ועל תופעות פיזיקליות אחרות: זוהר, הד, גלים על הים, הרי געש וגייזרים, רעידות אדמה, נדבר בשעות השיעור הבאות.

ברק 1882
(ג) צלם: William N. Jennings, c. 1882

טבעו החשמלי של הברק נחשף במחקרו של הפיזיקאי האמריקני B. Franklin, שעל בסיסו בוצע ניסוי להפקת חשמל מענן רעמים. ניסיונו של פרנקלין בהבהרת הטבע החשמלי של הברק ידוע ברבים. בשנת 1750 הוא פרסם עבודה המתארת ​​ניסוי באמצעות עפיפון ששוגר לסופת רעמים. החוויה של פרנקלין תוארה ביצירתו של ג'וזף פריסטלי.

תכונות פיזיקליות של ברק

אורך הברק הממוצע הוא 2.5 ק"מ, כמה פריקות משתרעות באטמוספירה למרחק של עד 20 ק"מ.

היווצרות ברק

לרוב ברק מתרחש בענני קומולונימבוס, ואז הם נקראים ענני רעמים; לפעמים ברק נוצר בענני nimbostratus, כמו גם במהלך התפרצויות געשיות, סופות טורנדו וסופות אבק.

בדרך כלל נצפים ברקים ליניאריים, השייכים למה שנקרא פריקות נטולות אלקטרודות, מכיוון שהם מתחילים (ומסתיימים) במקבצים של חלקיקים טעונים. זה קובע כמה מהמאפיינים הבלתי מוסברים שלהם, המבדילים בין ברק לפריקות בין אלקטרודות. אז, ברק אינו קצר מכמה מאות מטרים; הם מתעוררים בשדות חשמליים חלשים בהרבה מהשדות במהלך פריקות בין-אלקטרודות; אוסף המטענים הנישאים על ידי ברק מתרחש באלפיות השנייה ממיליארדי חלקיקים קטנים ומבודדים היטב הממוקמים בנפח של כמה ק"מ³. תהליך התפתחות הברק בענני רעמים הוא הנחקר ביותר, בעוד שברק יכול להתרחש בעננים עצמם - ברק תוך ענןאבל הם יכולים לפגוע בקרקע - ברק קרקע. כדי להתרחש ברק, יש צורך שבנפח קטן יחסית (אך לא פחות מנפח קריטי כלשהו) של הענן יווצר שדה חשמלי (ראה חשמל אטמוספרי) בעל חוזק מספיק כדי להתחיל פריקה חשמלית (~ 1 MV / m ), ובחלק משמעותי מהענן יהיה שדה בעל חוזק ממוצע מספיק כדי לשמור על הפריקה שהחלה (~0.1-0.2 MV/m). בברק, האנרגיה החשמלית של הענן מומרת לחום, אור וקול.

ברק קרקע

תהליך פיתוח ברק קרקע מורכב ממספר שלבים. בשלב הראשון, באזור בו השדה החשמלי מגיע לערך קריטי, מתחיל יינון השפעה, שנוצר בתחילה על ידי מטענים חופשיים, הנוכחים תמיד בכמות קטנה באוויר, אשר, תחת פעולת שדה חשמלי, רוכשים מהירויות משמעותיות לכיוון הקרקע, ובהתנגשות במולקולות המרכיבות את האוויר, מייננים אותן.

על פי תפיסות מודרניות יותר, יינון האטמוספירה למעבר פריקה מתרחש בהשפעת קרינה קוסמית בעלת אנרגיה גבוהה - חלקיקים בעלי אנרגיות של 10 12 -10 15 eV, היוצרים מקלחת אוויר רחבה (EAS) עם ירידה במתח הפירוק של האוויר בסדר גודל מזה שבתנאים רגילים.

לפי אחת ההשערות, החלקיקים מעוררים תהליך הנקרא התמוטטות בריצה. כך מתעוררות מפולות אלקטרונים, שהופכות לחוטים של פריקות חשמליות - סטרימרים, שהן ערוצים מוליכים היטב, אשר, בהתמזגות, יוצרים תעלה מיוינת תרמית בהירה עם מוליכות גבוהה - מנהיג ברק צעד.

תנועת המנהיג אל פני כדור הארץ מתרחשת צעדיםכמה עשרות מטרים במהירות של ~ 50,000 קילומטרים לשנייה, ולאחר מכן נעצרת תנועתו לכמה עשרות מיקרו-שניות, והזוהר נחלש מאוד; ואז, בשלב שלאחר מכן, המנהיג שוב מתקדם כמה עשרות מטרים. במקביל, זוהר עז מכסה את כל השלבים שעברו; ואז שוב עוקבים עצירה והיחלשות הזוהר. תהליכים אלו חוזרים על עצמם כאשר המנהיג נע אל פני כדור הארץ במהירות ממוצעת של 200,000 מטר לשנייה.

ככל שהמנהיג נע לעבר הקרקע, כוח השדה בקצהו גדל ותחת פעולתו, סטרימר תגובה, מתחברים למנהיג. תכונה זו של ברק משמשת ליצירת מטה ברק.

בשלב הסופי, הערוץ מיונן על ידי המנהיג עוקב אחריו חזור(מלמטה למעלה), או ראשי, פריקת ברק, מאופיין בזרמים מעשרות עד מאות אלפי אמפר, בהירות, חורג משמעותית מהבהירות של המנהיג, ומהירות התקדמות גבוהה, בהתחלה מגיעה ל-~100,000 ק"מ לשנייה, ובסופה יורדת ל~10,000 ק"מ לשנייה. טמפרטורת הערוץ במהלך הפריקה הראשית יכולה לעלות על 2000-3000 מעלות צלזיוס. אורך ערוץ הברקים יכול להיות בין 1 ל-10 ק"מ, הקוטר הוא כמה סנטימטרים. לאחר מעבר הדופק הנוכחי, יינון התעלה והזוהר שלו נחלשים. בשלב הסופי, זרם הברק יכול להימשך מאיות ואף עשיריות השנייה, להגיע למאות ואלפי אמפר. ברק כזה נקרא ממושך, הם לרוב גורמים לשריפות. אבל כדור הארץ אינו טעון, ולכן מקובל כי פריקת הברק מגיעה מהענן לכיוון כדור הארץ (מלמעלה למטה).

הפריקה הראשית מפרקת לעתים קרובות רק חלק מהענן. מטענים הממוקמים בגובה רב יכולים להוליד מנהיג חדש (בצורת חץ) שנע ברציפות במהירות של אלפי קילומטרים לשנייה. בהירות הזוהר שלו קרובה לבהירות של המנהיג המדורג. כאשר המנהיג הנסחף מגיע אל פני כדור הארץ, מגיעה מכה עיקרית שנייה, בדומה לראשונה. ברקים כוללים בדרך כלל כמה פריקות חוזרות ונשנות, אך מספרם יכול להגיע עד כמה עשרות. משך הזמן של ברקים מרובים יכול לעלות על שנייה אחת. תזוזה של ערוץ הברקים המרובים על ידי הרוח יוצרת את מה שנקרא ברק סרט - פס זוהר.

ברק תוך ענן

ברק תוך ענן מעל טולוז, צרפת. 2006

ברק תוך ענן כולל בדרך כלל רק שלבי מנהיג; אורכם נע בין 1 ל-150 ק"מ. חלקו של הברק התוך ענן גדל עם המעבר לקו המשווה, ומשתנה מ-0.5 בקווי רוחב ממוזגים ל-0.9 ברצועה המשוונית. מעבר הברק מלווה בשינויים בשדות חשמליים ומגנטיים ובפליטת רדיו, מה שנקרא האטמוספירה.

טיסה מקולקטה למומבאי.

ההסתברות של חפץ קרקע להיפגע מברק עולה ככל שגובהו עולה ועם עלייה במוליכות החשמלית של הקרקע על פני השטח או בעומק מסוים (פעולתו של מטה ברק מבוססת על גורמים אלו). אם יש בענן שדה חשמלי שמספיק כדי לשמור על הפריקה, אבל לא מספיק כדי לגרום לה, כבל מתכת ארוך או מטוס יכולים לשחק את התפקיד של יוזם הברקים - במיוחד אם הוא טעון חשמלית גבוהה. לפיכך, לפעמים "מעורר" ברק ב-nimbostratus ובענני קומולוס רבי עוצמה.

ברק באטמוספירה העליונה

בשנת 1989 התגלה סוג מיוחד של ברק - אלפים, ברק באטמוספירה העליונה. בשנת 1995 התגלה סוג נוסף של ברק באטמוספירה העליונה - סילונים.

שדונים

סילונים

סילוניםהם צינורות כחולים. גובהם של סילונים יכול להגיע ל-40-70 ק"מ (גבול תחתון של היונוספירה), סילונים חיים יותר יחסית מאלפים.

ספרייטים

ספרייטיםקשה להבחין בהם, אבל הם מופיעים כמעט בכל סופת רעמים בגובה של 55 עד 130 קילומטרים (גובה היווצרות של ברק "רגיל" הוא לא יותר מ-16 קילומטרים). זהו סוג של ברק שנורה מעלה מהענן. לראשונה תופעה זו נרשמה ב-1989 במקרה. מעט מאוד ידוע על הטבע הפיזי של ספרייטים.

האינטראקציה של ברק עם פני כדור הארץ וחפצים הממוקמים עליו

תדירות עולמית של מכות ברק (הקנה המידה מראה את מספר המכות בשנה לקמ"ר)

לפי הערכות מוקדמות, תדירות פגיעת הברקים בכדור הארץ היא 100 פעמים בשנייה. לפי נתונים מודרניים מלוויינים שיכולים לזהות ברק במקומות שבהם אין תצפית קרקעית, תדירות זו היא בממוצע 44 ± 5 ​​פעמים בשנייה, המקביל לכ-1.4 מיליארד פגיעות ברק בשנה. 75% מהברקים הללו פוגעים בין עננים או בתוך עננים, ו-25% פוגעים בקרקע.

הברקים החזקים ביותר גורמים להולדת פולגוריטים.

גל הלם מברק

פריקת ברק היא פיצוץ חשמלי ודומה בהיבטים מסוימים לפיצוץ. זה גורם להופעת גל הלם, מסוכן בסביבה הקרובה. גל הלם מפריקת ברק חזקה מספיק במרחקים של עד מספר מטרים עלול לגרום להרס, לשבור עצים, לפצוע ולזעזע אנשים גם ללא התחשמלות ישירה. לדוגמה, בקצב עליית זרם של 30 אלף אמפר לכל 0.1 מילישניות ובקוטר תעלה של 10 ס"מ, ניתן לראות את הלחצים הבאים של גלי ההלם:

• במרחק מהמרכז של 5 ס"מ (גבול ערוץ הברק הזוהר) - 0.93 MPa,
• במרחק של 0.5 מ' - 0.025 MPa (הרס של מבני בניין שבירים ופגיעות אנוש),
• במרחק של 5 מ' - 0.002 MPa (שבירת זכוכית והמם זמני של אדם).

במרחקים גדולים יותר, גל ההלם מתדרדר לגל קול - רעם.

אנשים וברקים

ברק הוא איום רציני על חיי אדם. התבוסה של אדם או חיה על ידי ברק מתרחשת לעתים קרובות בשטחים פתוחים, מכיוון שהזרם החשמלי עובר לאורך הנתיב הקצר ביותר "ענן רעם-קרקע". ברק פוגע לעתים קרובות בעצים ובמתקני שנאים על מסילת הברזל, וגורם להם להתלקח. אי אפשר להיפגע מברק ליניארי רגיל בתוך בניין, אבל יש דעה שהברק הכדורי כביכול יכול לחדור דרך סדקים וחלונות פתוחים. ברק רגיל מסוכן עבור אנטנות טלוויזיה ורדיו הממוקמות על גגות בניינים רבי קומות, כמו גם עבור ציוד רשת.

בגוף הקורבנות, אותם שינויים פתולוגיים מצוינים כמו במקרה של התחשמלות. הקורבן מאבד את ההכרה, נופל, עוויתות עלולות להתרחש, נשימה ודופק נעצרים לעיתים קרובות. על הגוף, בדרך כלל, ניתן למצוא "סימני זרם", נקודות הכניסה והיציאה של חשמל. במקרה של תוצאה קטלנית, הסיבה להפסקת התפקודים החיוניים הבסיסיים היא הפסקה פתאומית של נשימה ודופק, מפעולה ישירה של ברק על מרכזי הנשימה והווזומוטוריים של המדוללה אובלונגטה. מה שנקרא סימני ברק נשארים לעתים קרובות על העור, פסים ורודים בהירים או אדומים דמויי עץ שנעלמים כאשר לוחצים על האצבעות (הם נשארים 1-2 ימים לאחר המוות). הם תוצאה של התרחבות של נימים באזור של מגע ברק עם הגוף.

ברק נע בגזע עץ בנתיב בעל ההתנגדות החשמלית הנמוכה ביותר, עם שחרור של כמות גדולה של חום, הופך מים לקיטור, אשר מפצל את גזע העץ או קורע לעתים קרובות יותר חלקי קליפה ממנו, ומראה את הדרך של ברק. בעונות הבאות, העצים בדרך כלל מחדשים רקמה פגועה ועשויים לסגור את כל הפצע, ולהשאיר רק צלקת אנכית. אם הנזק חמור מדי, רוח ומזיקים יהרגו את העץ בסופו של דבר. עצים הם מוטות ברק טבעיים, וידועים כמספקים הגנה מפני ברקים למבנים סמוכים. נטועים ליד הבניין, עצים גבוהים לוכדים ברק, והביומסה הגבוהה של מערכת השורשים עוזרת לקרקע את מכת הברק.

מסיבה זו, לא ניתן להסתתר מהגשם מתחת לעצים בעת סופת רעמים, במיוחד מתחת לעצים גבוהים או בודדים בשטחים פתוחים.

מעצים שנפגעו מברק יוצרים כלי נגינה המייחסים להם תכונות ייחודיות.

מתקני ברקים וחשמל

פגיעות ברק מהוות סכנה גדולה לציוד חשמלי ואלקטרוני. עם פגיעת ברק ישירה לתוך החוטים, מתח יתר מתרחש בקו, הגורם להרס הבידוד של ציוד חשמלי, וזרמים גבוהים גורמים לנזק תרמי למוליכים. כדי להגן מפני נחשולי ברקים, תחנות חשמל ורשתות חלוקה מצוידות בסוגים שונים של ציוד מיגון כגון מעצורים, מדכאי נחשול לא ליניארי, מעכבי ניצוץ ארוכים. מוטות ברק וחוטי הארקה משמשים להגנה מפני פגיעת ברק ישירה. עבור מכשירים אלקטרוניים, הדופק האלקטרומגנטי שנוצר על ידי ברק מסוכן אף הוא.

ברק ותעופה

חשמל אטמוספרי בכלל וברקים בפרט מהווים איום משמעותי על התעופה. פגיעת ברק במטוס גורמת לזרם גדול לזרום דרך האלמנטים המבניים שלו, מה שעלול לגרום להרס שלהם, לשריפה במכלי דלק, לכשלים בציוד ולמוות של אנשים. כדי להפחית את הסיכון, אלמנטי המתכת של העור החיצוני של המטוס מחוברים זה לזה חשמלית בזהירות, ואלמנטים שאינם מתכתיים עוברים מתכת. לפיכך, מובטחת התנגדות חשמלית נמוכה של המארז. כדי לנקז את זרם הברק וחשמל אטמוספרי אחר מהגוף, מטוסים מצוידים במעצרים.

בשל העובדה שהקיבול החשמלי של מטוס באוויר קטן, לפריקת "ענן-מטוס" יש אנרגיה נמוכה משמעותית בהשוואה לפריקה "ענן-קרקע". ברק הוא המסוכן ביותר עבור מטוס או מסוק עף נמוך, שכן במקרה זה המטוס יכול לשחק את התפקיד של מוליך זרם ברק מהענן לקרקע. ידוע שמטוסים בגובה רב נפגעים לעתים קרובות יחסית מברק, ובכל זאת, מקרים של תאונות מסיבה זו נדירים. יחד עם זאת, ישנם מקרים רבים של פגיעת מטוסים מברק במהלך ההמראה והנחיתה וכן בחניון, שהסתיימו באסונות או בהשמדת המטוס.

ספינות ברק ושטח

ברק גם מהווה איום גדול מאוד על ספינות פני השטח לאור העובדה שהאחרונות מוגבהות מעל פני הים ויש להן הרבה אלמנטים חדים (תרנים, אנטנות), שהם רכזי עוצמת שדה חשמליים. בימים של סירות מפרש מעץ עם התנגדות גבוהה של הגוף, פגיעת ברק הסתיימה כמעט תמיד בצורה טראגית עבור הספינה: הספינה נשרפה או קרסה, אנשים מתו מהלם חשמלי. ספינות פלדה מרותקות היו גם פגיעות לברק. ההתנגדות הגבוהה של חיבורי המסמרות גרמה לייצור חום מקומי משמעותי, שהוביל להופעת קשת חשמלית, שריפות, הרס המסמרות והופעת נזילת מים של המארז.

לגוף המרותך של ספינות מודרניות יש התנגדות נמוכה ומבטיח התפשטות בטוחה של זרם הברק. האלמנטים הבולטים של מבנה העל של ספינות מודרניות מחוברים באופן אמין לגוף הספינה וגם מבטיחים התפשטות בטוחה של זרם הברק.

פעילות אנושית הגורמת לברקים

בפיצוץ גרעיני קרקעי, שבריר שנייה לפני הגעת הגבול של חצי הכדור הלוהט כמה מאות מטרים (~ 400-700 מ' בהשוואה לפיצוץ של 10.4 מ"ט) מהמרכז, קרינת הגמא ש הגיע למרכז מייצר פולס אלקטרומגנטי בעוצמה של ~ 100-1000 קילו וולט / מ', הגורם לפריקות של ברק, מכה מהיסוד לפני הגעת הגבול של חצי הכדור הלוהט.

ראה גם

	בָּרָקבוויקימילון
	קטגוריה:ברקב-Wikimedia Commons

הערות

1. Ermakov V.I., Stozhkov Yu.I.פיזיקה של ענני רעמים // Fiz. P N. Lebedev, RAS, M.2004: 37
2. קרניים קוסמיות האשמות בברק Lenta.ru, 09.02.2009
3. אלפים אדומים וסילונים כחולים
4. ELVES, פריימר: חימום יונוספרי על ידי הפולסים האלקטרומגנטיים של ברק
5. דגמי פרקטלים של סילונים כחולים, מתנעים כחולים מראים דמיון, הבדלים ל-Sprites אדום
6. V.P. פאסקו, M.A. סטנלי, J.D. מתיוס, ארה"ב אינן, ות.ג. ווד (14 במרץ, 2002) "פריקה חשמלית ממעלה ענן רעם ליונוספרה התחתונה," טֶבַע, כרך . 416, עמודים 152-154.
7. הופעתם של עב"מים הוסברה על ידי ספרייטים. lenta.ru (24.02.2009). בארכיון מהמקור ב-23 באוגוסט 2011. אוחזר ב-16 בינואר 2010.
8. ג'ון אי אוליבראנציקלופדיה לאקלימטולוגיה העולמית. - מינהל האוקיינוס ​​והאטמוספירה הלאומי, 2005. - ISBN 978-1-4020-3264-6
9. . מינהל האוקיינוס ​​והאטמוספירה הלאומי. בארכיון
10. . מדע נאס"א. חדשות מדעיות. (5 בדצמבר 2001). בארכיון מהמקור ב-23 באוגוסט, 2011. אוחזר ב-15 באפריל, 2011.
11. ק. בוגדנוב "ברק: יותר שאלות מאשר תשובות". "מדע וחיים" מס' 2, 2007
12. Zhivlyuk Yu.N., Mandelstam S.L. על טמפרטורת הברק ועוצמת הרעם // ZhETF. 1961. כרך 40, מס. 2. ש' 483-487.
13. N. A. Kun "אגדות ומיתוסים של יוון העתיקה" LLC "AST Publishing House" 2005-538, עמ'. ISBN 5-17-005305-3 עמ' 35-36.
14. עורכות: מריקו נמבה וולטר, אווה ג'יין נוימן פרידמןשמאניזם: אנציקלופדיה של אמונות, פרקטיקות ותרבות עולמיות. - ABC-CLIO, 2004. - T. 2. - S. 442. -

הוסף אתר לסימניות

ברק מבחינת חשמל

טבעו החשמלי של הברק נחשף במחקרו של הפיזיקאי האמריקאי B. Franklin, אשר ביוזמתו בוצע ניסוי להפקת חשמל מענן רעמים. ניסיונו של פרנקלין בהבהרת הטבע החשמלי של הברק ידוע ברבים. ב-1750 הוא פרסם עבודה שבה תיאר ניסוי באמצעות עפיפון ששוגר לסופת רעמים. החוויה של פרנקלין תוארה ביצירתו של ג'וזף פריסטלי.

אורך הברק הממוצע הוא 2.5 ק"מ, כמה פריקות משתרעות באטמוספירה למרחק של עד 20 ק"מ.

איך נוצר ברק? לרוב, ברק מתרחש בענני קומולונימבוס, ואז הם נקראים סופות רעמים. לפעמים ברק נוצר בענני נימבוסים, כמו גם במהלך התפרצויות געשיות, סופות טורנדו וסופות אבק.

ערכת התרחשות של ברק: א - היווצרות; b - דרגה.

כדי להתרחש ברק, יש צורך שבנפח קטן יחסית (אך לא פחות מנפח קריטי מסוים) של הענן יווצר שדה חשמלי בעל חוזק מספיק כדי להתחיל פריקה חשמלית (~ 1 MV/m), וב חלק ניכר מהענן יהיה שדה בעל חוזק ממוצע מספיק כדי לשמור על הפריקה שהחלה (~ 0.1-0.2 MV/m). בברק, האנרגיה החשמלית של הענן מומרת לחום ואור.

בדרך כלל נצפים ברקים ליניאריים, השייכים למה שנקרא פריקות נטולות אלקטרודות, מכיוון שהם מתחילים (ומסתיימים) במקבצים של חלקיקים טעונים. זה קובע כמה מהמאפיינים הבלתי מוסברים שלהם, המבדילים בין ברק לפריקות בין אלקטרודות.

אז, ברק אינו קצר מכמה מאות מטרים; הם מתעוררים בשדות חשמליים חלשים בהרבה מהשדות במהלך פריקות בין-אלקטרודות; אוסף המטענים הנישאים על ידי ברק מתרחש באלפיות השנייה ממיליארדי חלקיקים קטנים ומבודדים היטב אחד מהשני הממוקמים בנפח של כמה קילומטרים רבועים.

תהליך ההתפתחות של ברק בענני רעמים נחקר ביותר, בעוד שברק יכול לעבור בעננים עצמם (ברק תוך ענן), או שהם יכולים לפגוע בקרקע (ברק קרקעי).

ברק קרקע

תוכנית הפיתוח של ברק הקרקע: a, b - שני צעדים של המנהיג; 1 - ענן; 2 - סטרימרים; 3 - ערוץ מוביל צעד; 4 - כתר ערוץ; 5 - כתר דחף על ראש הערוץ; c - היווצרות ערוץ הברק הראשי (K).

תהליך פיתוח ברק קרקע מורכב ממספר שלבים. בשלב הראשון, באזור בו השדה החשמלי מגיע לערך קריטי, מתחיל יינון פגיעה, שנוצר בתחילה על ידי אלקטרונים חופשיים, הנמצאים תמיד בכמות קטנה באוויר, אשר, תחת פעולת שדה חשמלי, רוכשים מהירויות משמעותיות. לכיוון הקרקע, ובהתנגשות במולקולות המרכיבות את האוויר, מייננים אותן.

על פי רעיונות מודרניים יותר, הפריקה יזומה על ידי קרניים קוסמיות בעלות אנרגיה גבוהה, המעוררות תהליך הנקרא התמוטטות בריצה. כך מתעוררות מפולות אלקטרונים, שהופכות לחוטים של פריקות חשמליות - סטרימרים, שהם ערוצים מוליכים היטב, אשר, מתמזגים, מולידים תעלה מיוינת תרמית בהירה עם מוליכות גבוהה - מוביל ברק מדורג.

תנועת המנהיג אל פני כדור הארץ מתרחשת בצעדים של כמה עשרות מטרים במהירות של ~50,000 קילומטרים לשנייה, ולאחר מכן נעצרת תנועתו לכמה עשרות מיקרו-שניות, והזוהר נחלש מאוד; ואז, בשלב שלאחר מכן, המנהיג שוב מתקדם כמה עשרות מטרים.

במקביל, זוהר עז מכסה את כל השלבים שעברו, ואז שוב עוקבים העצירה והיחלשות הזוהר. תהליכים אלו חוזרים על עצמם כאשר המנהיג נע אל פני כדור הארץ במהירות ממוצעת של 200,000 מטר לשנייה. כאשר המנהיג נע לעבר הקרקע, עוצמת השדה בקצהו גדלה, ותחת פעולתו נזרק סטרימר תגובה מתוך עצמים הבולטים על פני כדור הארץ ומתחברים עם המנהיג. תכונה זו של ברק משמשת ליצירת מטה ברק.

בשלב הסופי, אחרי הערוץ המיונן של הלידר מופיעה פריקת ברק הפוכה (מלמטה למעלה), או עיקרית, המאופיינת בזרמים מעשרות עד מאות אלפי אמפר, בהירות העולה משמעותית על בהירות הלידר, ומהירות התקדמות גבוהה, שמגיעה בתחילה ל-~100,000 ק"מ לשנייה, ובסופה יורדת ל-~10,000 ק"מ לשנייה.

הטמפרטורה של התעלה במהלך הפריקה הראשית יכולה לעלות על 25,000 מעלות צלזיוס.אורך ערוץ הברקים יכול להיות בין 1 ל-10 ק"מ, הקוטר הוא כמה סנטימטרים. לאחר מעבר הדופק הנוכחי, יינון התעלה והזוהר שלו נחלשים. בשלב הסופי, זרם הברק יכול להימשך מאיות ואף עשיריות השנייה, להגיע למאות ואלפי אמפר. ברק כזה נקרא ממושך, הם לרוב גורמים לשריפות.

הפריקה הראשית מפרקת לעתים קרובות רק חלק מהענן. מטענים הממוקמים בגובה רב יכולים להוליד מנהיג חדש (בצורת חץ) שנע ברציפות במהירות של אלפי קילומטרים לשנייה. בהירות הזוהר שלו קרובה לבהירות של המנהיג המדורג. כאשר המנהיג הנסחף מגיע אל פני כדור הארץ, מגיעה מכה עיקרית שנייה, בדומה לראשונה.

ברקים כוללים בדרך כלל כמה פריקות חוזרות ונשנות, אך מספרם יכול להגיע עד כמה עשרות. משך הזמן של ברקים מרובים יכול לעלות על שנייה אחת. תזוזה של ערוץ הברקים המרובים על ידי הרוח יוצרת את מה שנקרא ברק סרט - פס זוהר.

ברק תוך ענן

ברק תוך ענן כולל בדרך כלל רק שלבי מנהיג, אורכם נע בין 1 ל-150 ק"מ. חלקו של הברק התוך ענן גדל עם המעבר לקו המשווה, ומשתנה מ-0.5 בקווי רוחב ממוזגים ל-0.9 ברצועה המשוונית. מעבר הברק מלווה בשינויים בשדות חשמליים ומגנטיים ובפליטת רדיו, מה שנקרא האטמוספירה.

ההסתברות של חפץ קרקע להיפגע מברק עולה ככל שגובהו עולה ועם עלייה במוליכות החשמלית של הקרקע על פני השטח או בעומק מסוים (פעולתו של מטה ברק מבוססת על גורמים אלו). אם יש בענן שדה חשמלי שמספיק לשמור על הפריקה, אבל לא מספיק כדי לגרום לה, כבל מתכת ארוך או מטוס יכולים לשחק את התפקיד של יוזם הברקים, במיוחד אם הוא טעון חשמלית גבוהה. לפיכך, לפעמים "מעורר" ברק בענני נימבוסטרטוס ובענני קומולוס רבי עוצמה.

בכל שנייה, כ-50 ברקים מכים את פני כדור הארץ, ובממוצע כל קילומטר רבוע שלו נפגע על ידי ברק שש פעמים בשנה.

אנשים וברקים

ברק הוא איום רציני על חיי אדם. התבוסה של אדם או חיה על ידי ברק מתרחשת לעתים קרובות בשטחים פתוחים, כי. זרם חשמלי עוקב אחר הנתיב הקצר ביותר "ענן רעם-אדמה". ברק פוגע לעתים קרובות בעצים ובמתקני שנאים על מסילת הברזל, וגורם להם להתלקח.

אי אפשר להיפגע מברק ליניארי רגיל בתוך בניין, אבל יש דעה שהברק הכדורי כביכול יכול לחדור דרך סדקים וחלונות פתוחים. ברק רגיל מסוכן עבור אנטנות טלוויזיה ורדיו הממוקמות על גגות בניינים רבי קומות, כמו גם עבור ציוד רשת.

בגוף של קורבנות ברק, אותם שינויים פתולוגיים מצוינים כמו במקרה של התחשמלות. הקורבן מאבד את ההכרה, נופל, עוויתות עלולות להתחיל, נשימה ודופק נעצרים לעיתים קרובות. על הגוף, בדרך כלל, ניתן למצוא "סימני זרם" - נקודות הכניסה והיציאה של חשמל.

אלו הם פסים דמויי עץ ורודים בהירים או אדומים שנעלמים בלחיצה באצבעות (הם נמשכים 1-2 ימים לאחר המוות). הם תוצאה של התרחבות של נימים באזור של מגע ברק עם הגוף. במקרה של תוצאה קטלנית, הסיבה להפסקת התפקודים החיוניים הבסיסיים היא הפסקה פתאומית של נשימה ודפיקות לב כתוצאה מפעולה ישירה של ברק על מרכזי הנשימה והווזומוטוריים של המדולה אובלונגטה.

כאשר נפגע מברק, הסיוע הרפואי הראשון צריך להיות דחוף. במקרים חמורים (הפסקת נשימה ודפיקות לב), יש צורך בהחייאה, יש לספק אותה, ללא המתנה לעובדים רפואיים, על ידי כל עד לאסון. החייאה יעילה רק בדקות הראשונות לאחר פגיעת ברק, לאחר 10-15 דקות לרוב היא לא יעילה. אשפוז חירום הכרחי בכל המקרים.

קורבנות ברק

במיתולוגיה ובספרות:

• אסקלפיוס (אסקולפיוס), בנו של אפולו - אל הרופאים והאומנות הרפואית, לא רק ריפא, אלא גם החיה את המתים. כדי להחזיר את הסדר העולמי המופרע, זאוס היכה אותו בברק שלו;
• פייתון, בנו של אל השמש הליוס, התחייב פעם לנהוג במרכבת השמש של אביו, אך לא הצליח לרסן את הסוסים נופי האש וכמעט הרס את כדור הארץ בלהבה איומה. זאוס הזועם פילח את פאתון בברק.

דמויות היסטוריות:

• האקדמאי הרוסי ג' ו' ריצ'מן - בשנת 1753 הוא מת מפגיעת ברק;
• סגן העם של אוקראינה, לשעבר המושל של אזור רובנה V. Chervoniy 4 ביולי 2009 מת מפגיעת ברק.

• רוי סאלי ואן שרד לאחר שנפגע מברק שבע פעמים;
• מייג'ור אמריקאי סאמרפורד מת לאחר מחלה ממושכת (תוצאה של מכת ברק שלישית). הברק הרביעי הרס כליל את האנדרטה שלו בבית הקברות;
• בקרב האינדיאנים האנדים, מכת ברק נחשבת הכרחית כדי להגיע לרמות הגבוהות ביותר של חניכה שמאנית.

עצים וברקים

עצים גבוהים הם יעד תכוף לברק. ניתן למצוא בקלות עצי שריד ארוכים עם צלקות ברק מרובות. מאמינים שעץ שעומד לבדו נוטה יותר להיפגע מברק, אם כי באזורים מיוערים מסוימים ניתן לראות צלקות ברק כמעט בכל עץ. עצים יבשים עולים באש כאשר נפגעים מברק. לעתים קרובות יותר פגיעות ברק מופנות אל אלון, לעתים רחוקות יותר אל אשור, אשר, ככל הנראה, תלוי בכמות השמנים השומניים שבהם, המציגים עמידות רבה לחשמל.

ברק נע בגזע עץ בנתיב בעל ההתנגדות החשמלית הנמוכה ביותר, עם שחרור של כמות גדולה של חום, הופך מים לקיטור, אשר מפצל את גזע העץ או קורע לעתים קרובות יותר חלקי קליפה ממנו, ומראה את הדרך של ברק.

בעונות הבאות, העצים בדרך כלל מחדשים רקמה פגועה ועשויים לסגור את כל הפצע, ולהשאיר רק צלקת אנכית. אם הנזק חמור מדי, רוח ומזיקים יהרגו את העץ בסופו של דבר. עצים הם מוטות ברק טבעיים וידועים כמספקים הגנה מפני ברקים למבנים סמוכים. עצים גבוהים הנטועים ליד הבניין לוכדים ברק, והביומסה הגבוהה של מערכת השורשים עוזרת לקרקע את מכת הברק.

מעצים שנפגעו מברק יוצרים כלי נגינה המייחסים להם תכונות ייחודיות.

סופת רעמים היא תופעה מעניינת של הטבע. אבל כולם יודעים שיש צד הפוך למטבע. סופת רעמים היא לא רק ברק יפה בשמים, אלא גם סכנה. השמים מכוסים בעננים כחולים כהים, רוח חזקה, רעמים, הבזקים - כל מה שאנחנו רגילים לראות בתופעה הזו. רבים בוודאי תהו יותר מפעם אחת: "היכן האורח הלוהט מכה במהלך סופת רעמים?". אתה תגלה את התשובה לשאלה הזו מאוחר יותר, אבל לעת עתה אתה צריך להבין איך זה קורה.

מאיפה ההבזק?

ברק הוא תופעת טבע, המלווה בניצוץ ענק.

זה לא נראה קרוב כמו שאנחנו חושבים. כולם יודעים שמהירות האור מהירה פי מיליון ממהירות הקול. לכן אנו רואים תחילה הבזק, ורק אחר כך שומעים שאגה. איך היא מופיעה? ענני סופת רעמים נוצרים באטמוספירה. כאשר האוויר מתחמם יותר מדי, החלקיקים הטעונים נוהרים למקום אחד ומתלקחים. כך מתרחש ברק. יש לו גם טמפרטורה גבוהה מאוד.

כיוון ברק

כולנו רגילים לראות ברק מכה מלמעלה למטה. הערוץ שדרכו עובר הברק הוא מזלג, שכן יינון האוויר מתרחש בצורה לא אחידה. גם ברק, העובר בערוץ הזה, מסתעף, ולכן אנו רגילים לראות הבזק לא בצורת קו ישר, אלא דומה לוורידים. הערוץ הראשי שדרכו עובר ברק נקרא המנהיג. הענפים הנוצרים ממנו הולכים לכיוון תנועת המנהיג. חשוב לציין שהמנהיג אינו יכול לשנות את הכיוון שלו בפתאומיות להפך. זרם זורם דרך המנהיג והענפים שלו ברגע שהוא התחבר לאדמה. במעבר בערוצים, הזרם פועם בכיוון מספר פעמים. הודות לכך, אנו רואים שהברק מהבהב.

היכן מכה ברק?

המתח בשכבות הגבוהות תמיד גדול יותר מאשר בשכבות הנמוכות יותר. לכן, ניתן לראות ש"האורח השמימי" פועם מלמעלה למטה. אם אתה משווה ברק עם עץ, אז הוא ידמה למערכת השורשים שלו.

לפעמים קורה גם שהזרם הולך הפוך, כלומר מלמטה למעלה. אם נשווה אותו לעץ, אז המנהיג וענפיו ידומים לכתר מתפשט. כאשר ברק מכה מלמעלה למטה, נראה כאילו הוא מכה מהשמים אל האדמה. במקרה השני, אנחנו לא קולטים שברק פוגע מהקרקע. למה? הכל תלוי בתפיסה שלנו. ברק הוא תהליך מהיר. עינינו נעוצות בו בכללותו, אך איננו יכולים לצפות בכיוון התנועה הנוכחית, והתפיסה האנושית רחוקה מלהיות אובייקטיבית. עיניים אנושיות אינן יכולות ללכוד אלפי פריימים בשנייה. לכן, אנו תופסים את כל התמונה.

אם אתה מסתכל על מצלמת וידאו המסוגלת ללכוד את הפריימים המהירים האלה, אתה יכול לראות זרימות זרם עולות ויורדות. איך תהליך זה מתרחש מובן, אבל היכן מכה ברק? נבחן זאת להלן.

היכן מכה ברק ומדוע?

ברק פוגע באותם מקומות שבהם השכבה בין עצם כלשהו לענן רעמים תהיה הקטנה ביותר. חפצים רבים שנמצאים על הקרקע ומוליכים חשמל היטב מושכים ברק. היכן מכה ברק? זה יכול להיכנס למגוון מקומות: עצים, מגדלי מתכת, עמודים, צינורות, בתים, מבנים, מטוסים, מים, אפילו אדם. ככל שהמשיכה של חפץ גבוהה יותר, כך גדל הסיכוי שהוא ייפגע מברק. לדוגמה, קחו שני עמודים צמודים: עץ ומתכת. סביר יותר להגיע לשני.

העובדה היא שחפצי מתכת מוליכים חשמל הרבה יותר טוב. לאחר שביתה, הזרם מהקרקע יעבור הרבה יותר קל אל התורן, מכיוון שהוא מחובר היטב לקרקע. ככל שהמשטח של מבנה המתכת מחובר לקרקע גדול יותר, כך גדלה הסבירות לפגיעת ברק. לעתים קרובות הוא פוגע במשטח שטוח. אבל יהיה קטע שבו יש את המוליכות הגדולה ביותר של פני השטח של הזרם החשמלי.

לדוגמה, סבירות גבוהה יותר לביצות להיפגע מברק מאשר משטחי חול יבש. ניתן לפגוע גם בחפצים בשמיים. ישנם מקרים שבהם ברק פגע במטוס. הוא אינו נושא סכנה חזקה לאנשים בכלי הטיס, אך הוא מסוגל בהחלט לנטרל ציוד. ברק מהווה סכנה גדולה לאנשים שנמצאים בבית בזמן סופת רעמים. נראה, מדוע זה כך, כי האדם מוגן? עם זאת, טלוויזיה מנותקת, טלפון נייד עובד, יכולה בקלות למשוך זרם, וזה מסוכן לבני אדם.

יש מקרים שהוא פגע באדם ברחוב. ברק מכה גברים לעתים קרובות יותר מנשים. באזורים הכפריים זה יכול להכות בכל מקום. היכן מכה ברק בעיר? כאמור, הוא פוגע בעצמים שמוליכים זרם בקלות, מחוברים היטב לאדמה. אלה יהיו בניינים גבוהים, מגדלים. למרבה המזל, הומצאו מוטות ברק, שנמצאים בשימוש נרחב בערים גדולות. עבור בני אדם, ברק הוא תופעה מסוכנת. לכן כדאי להקפיד על כל כללי הבטיחות ולדעת איך להתנהג בזמן סופת רעמים.

מיתוס ורק

מידע על המקום שבו ברק מכה לרוב התברר. עכשיו אני רוצה להפריך את המיתוס שברק לא פוגע באותו מקום פעמיים. פעימות. ברק יכול לפגוע באותו אובייקט מספר פעמים.

ברק (תופעה) ברק (תופעה)

ברק, פריקת ניצוץ חשמלי ענק באטמוספירה, בדרך כלל מלווה בהבזק בהיר של אור ורעמים (ס"מ.רַעַם). הברק הליניארי הנפוץ ביותר - פריקות בין ענני רעמים (ס"מ.עננים)(תוך ענן) או בין עננים לפני השטח של כדור הארץ (יבשתי) תהליך התפתחות הברק הקרקעי מורכב ממספר שלבים. בשלב הראשון, באזור בו השדה החשמלי מגיע לערך קריטי, מתחיל יינון פגיעה, שנוצר בתחילה על ידי אלקטרונים חופשיים, הנמצאים תמיד בכמות קטנה באוויר, אשר, תחת פעולת שדה חשמלי, רוכשים מהירויות משמעותיות כלפי הקרקע, ומתנגשות עם אטומי אוויר, מייננים אותם. כך מתעוררות מפולות אלקטרונים, שהופכות לחוטים של פריקות חשמליות - סטרימרים, שהם ערוצים מוליכים היטב, אשר, מתמזגים, מולידים תעלה מיוינת תרמית בהירה עם מוליכות גבוהה - מוביל ברק מדורג. תנועת המנהיג אל פני כדור הארץ מתרחשת בצעדים של כמה עשרות מטרים במהירות של כ-5·10 7 מ'/שניה, ולאחר מכן נעצרת תנועתו לכמה עשרות מיקרו-שניות, והזוהר נחלש מאוד; ואז, בשלב שלאחר מכן, המנהיג שוב מתקדם כמה עשרות מטרים. במקביל, זוהר עז מכסה את כל השלבים שעברו; ואז שוב עוקבים עצירה והיחלשות הזוהר. תהליכים אלו חוזרים על עצמם כאשר המנהיג נע אל פני כדור הארץ במהירות ממוצעת של 2·10 5 מ' לשנייה. כאשר המנהיג נע לכיוון הקרקע, עוצמת השדה בקצהו גדלה ותחת פעולתו נפלט סטרימר תגובה מהעצמים הבולטים על פני כדור הארץ ומתחבר עם המנהיג. תכונה זו של ברק משמשת ליצירת מטה ברק. (ס"מ.כליא ברק). בשלב הסופי, פריקת ברק הפוכה, או עיקרית, מגיעה לאורך הערוץ המיונן של המנהיג, המאופיינת בזרמים מעשרות עד מאות אלפי A, בהירות העולה משמעותית על בהירות המנהיג, ומהירות התקדמות גבוהה, בתחילה. מגיע ל-10 8 מ'/שניה, ובסוף ירידה עד 10 7 מ'/ש'. הטמפרטורה של התעלה במהלך הפריקה הראשית יכולה לעלות על 25,000 מעלות צלזיוס. אורכה של תעלת הברקים הקרקעית 1-10 ק"מ, הקוטר מספר ס"מ. לאחר מעבר פעימת הזרם נחלשים היינון של הערוץ והזוהר שלו. בשלב הסופי, זרם הברק יכול להימשך מאיות ואפילו עשיריות השניות, להגיע למאות ואלפי A. ברק כזה נקרא ממושך, הם לרוב גורמים לשריפות.
הפריקה הראשית מפרקת לעתים קרובות רק חלק מהענן. מטענים הממוקמים בגובה רב יכולים להוליד מוביל חדש (בצורת חץ) שנע ברציפות במהירות ממוצעת של 10 6 מ' לשנייה. בהירות הזוהר שלו קרובה לבהירות של המנהיג המדורג. כאשר המנהיג הנסחף מגיע אל פני כדור הארץ, מגיעה מכה עיקרית שנייה, בדומה לראשונה. ברקים כוללים בדרך כלל כמה פריקות חוזרות ונשנות, אך מספרם יכול להגיע עד כמה עשרות. משך הזמן של ברקים מרובים יכול לעלות על שנייה אחת. תזוזה של ערוץ הברקים המרובים על ידי הרוח יוצרת ברק "סרט" - פס זוהר.
ברק תוך ענן כולל בדרך כלל רק שלבי מנהיג; אורכם הוא בין 1 ל-150 ק"מ. חלקם של ברק תוך ענן גדל ככל שמתקדמים לעבר קו המשווה, ומשתנה מ-50% בקווי הרוחב הממוזגים ל-90% באזור המשווה. מעבר הברק מלווה בשינויים בשדות חשמליים ומגנטיים ובפליטת רדיו - אטמוספירה (ס"מ.אטמוספירה). ההסתברות של חפץ קרקע להיפגע מברק עולה ככל שגובהו עולה ועם עלייה במוליכות החשמלית של הקרקע על פני השטח או בעומק מסוים (פעולתו של מטה ברק מבוססת על גורמים אלו). אם יש בענן שדה חשמלי שמספיק כדי לשמור על הפריקה, אבל לא מספיק כדי לגרום לה, כבל מתכת ארוך או מטוס יכולים לשחק את התפקיד של יוזם הברקים - במיוחד אם הוא טעון חשמלית גבוהה. לפיכך, לפעמים "מעורר" ברק בענני נימבוסטרטוס ובענני קומולוס רבי עוצמה.
סוג מיוחד של ברק - ברק כדורי (ס"מ.ברק כדור), כדורית זוהרת עם אנרגיה ספציפית גבוהה, שנוצרה לרוב לאחר מכת ברק ליניארית.

מילון אנציקלופדי. 2009 .

ראה מה זה "ברק (תופעה)" במילונים אחרים:

ברק: ברק הוא תופעה אטמוספרית. ברק כדורי הוא תופעה אטמוספרית. רוכסן הוא סוג של אטב שנועד לחבר או להפריד בין שני חלקי חומר (בדרך כלל בד). רשת מסחר ברק, פופולרי ... ... ויקיפדיה

פריקה טבעית של הצטברויות גדולות של מטען חשמלי בשכבות התחתונות של האטמוספירה. אחד הראשונים שקבעו זאת היה המדינאי והמדען האמריקאי B. Franklin. בשנת 1752 הוא התנסה בעפיפון שאליו הוא היה מחובר ... ... אנציקלופדיה גיאוגרפית

תופעת טבע בצורת פריקות חשמליות בין עננים לכדור הארץ. מ' הוא אחד מגורמי הסיכון בביטוח. מילון מונחים עסקיים. Akademik.ru. 2001... מילון מונחים עסקיים

פריקה טבעית של הצטברויות גדולות של מטען חשמלי בשכבות התחתונות של האטמוספירה. אחד הראשונים שקבעו זאת היה המדינאי והמדען האמריקאי B. Franklin. בשנת 1752 הוא התנסה בעפיפון שאליו הוא היה מחובר ... ... אנציקלופדיית קולייר

למונח זה יש משמעויות נוספות, ראה ברק (משמעויות). ברק ברק הוא פריקת ניצוץ חשמלי ענק באטמוספירה שיכולה להתרחש בדרך כלל ... ויקיפדיה

זהו שמה של פריקה חשמלית בין שני עננים, או בין חלקים של אותו ענן, או בין ענן לכדור הארץ. ישנם שלושה סוגים של M.: ליניארי, מעורפל או שטוח וכדורי. 1) ליניארי M. נראה בהיר להפליא ... ... מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

בָּרָק- ▲ תופעת טבע פריקות חשמליות בגזים, (להיות) באטמוספירה פריקת ניצוץ אטמוספרי ענק ברק (בין עננים או בין עננים לפני כדור הארץ), המתבטאת כהבזק אור בהיר ומלווה ברעם. ... .. . מילון אידיאוגרפי של השפה הרוסית

תופעה פיזיקלית המוכרת היטב לכולם, במיוחד במזרח, ומוזכרת לעתים קרובות ב-St. כתבי הקודש או כסמל למשפט ולזעמו של אלוהים על רשעים (תהלים י, ו), או כדמות של אור מאיר יוצא דופן (מתי כ"ח:3), או כדמות ... ... כִּתבֵי הַקוֹדֶשׁ. הברית הישנה והחדשה. תרגום סינודאלי. קשת אנציקלופדיית התנ"ך. ניפורוס.

בָּרָק- ברק, ו, g תופעה אופטית, שהיא הבזק בהיר בשמים, הנגרמת על ידי פריקת ניצוץ עוצמתי של חשמל אטמוספרי בין עננים או בין עננים לכדור הארץ. בלילה, במהלך סופת רעמים, ברק פגע בעץ אורן זקן בודד, ... ... מילון הסבר של שמות עצם רוסיים

מושג מדעי ומטאפורי באופן טבעי, המשמש לעתים קרובות במסגרת תיאורי מנגנוני היקום ומלאכת הלוגוס, ומזוהה גם עם אור והארה. ברוב הדתות והמיתוסים, האלוהות נסתרת מעיני האדם, ו... ... תולדות הפילוסופיה: אנציקלופדיה