Por que ocorrem trovões e relâmpagos? Fenômeno principal (quanta energia é liberada pelo relâmpago que você vê)

Como se formam os relâmpagos e os trovões? Quanta energia um raio libera?

Nuvens

A formação de raios e trovões é inseparável das nuvens, e quanto mais espessas as nuvens, maior a probabilidade de formação de raios e trovões.

Sabemos que as nuvens são compostas de muitos pequenos cristais de gelo e gotículas de água, e essas substâncias contêm uma grande quantidade quantidade de partículas carregadas, essas partículas carregadas podem se mover livremente nas nuvens.Neste momento, as partículas carregadas estão distribuídas de maneira relativamente uniforme, de modo que as nuvens formadas não estão carregadas.

Cristais de gelo e pequenas gotículas de água nas nuvens cairão sob a gravidade da Terra. No entanto, como a massa dos cristais de gelo e das gotículas de água é muito pequena e a resistência do ar é grande, a velocidade de queda dos cristais de gelo e das gotas de água é muito lento.

Além disso, devido ao atrito com o ar durante o processo de queda, cristais de gelo ou gotas de água evaporarão , as moléculas de água são reformadas e flutuam para cima.

Em outras palavras, as nuvens não são estáticas, mas mantêm sempre um equilíbrio dinâmico.

Há um grande número de cristais de gelo e pequenas gotículas de água nas nuvens, que inevitavelmente cairão durante sua queda.Ocorre atrito, e sabemos que o atrito causa agregação de elétrons livres.

Durante este processo, os elétrons com carga negativa serão distribuídos abaixo da camada de nuvens, de modo que o material sob a camada de nuvens terá carga negativa, enquanto o material acima da camada de nuvens terá carga positiva, resultando na separação dos positivos. e cargas negativas na camada de nuvens.As nuvens formam um corpo carregado.

Nuvens e a Terra

Se as nuvens são corpos eletricamente carregados, então o terra é Condutores, também há um grande número de elétrons livres nos condutores, mas como estão distribuídos uniformemente, os condutores não estão carregados.

Quando um corpo carregado está próximo de um condutor, os elétrons livres no condutor serão afetados por influências externas, fazendo com que cargas semelhantes se repelam e cargas opostas se atraiam. outro, resultando em elétrons positivos no condutor.As cargas negativas se separam, formando um corpo carregado.

Uma seção onde os elétrons estão concentrados formará uma carga negativa, e a outra extremidade formará uma carga positiva devido à falta de elétrons (os elétrons têm carga negativa). Este é o fenômeno de indução eletrostática.

Como as nuvens abaixo carregam cargas negativas, a superfície da Terra carrega uma grande quantidade de cargas positivas. Mas a Terra não é plana. Existem edifícios altos, árvores e outros objetos elevados. Esses edifícios altos estão conectados à Terra e também fazem parte da Terra.

No processo de concentração, as cargas positivas se acumularão mais densamente nas pontas dos objetos. Por exemplo, o topo de uma árvore carrega uma grande quantidade de cargas positivas.

Neste ponto, é provável que ocorra descarga na ponta. Mais uma coisa, é por isso que você não deve se esconder debaixo de uma grande árvore ou segurar um guarda-chuva durante uma tempestade, porque neste momento a carga positiva da terra estará concentrada na grande árvore ao seu redor.

Quando a energia da descarga da ponta é muito grande, ela quebrará o ar e causará uma reação de descarga. Se a energia da descarga for grande o suficiente, ela poderá produzir um estrondo sônico, que é o formação de trovão.

Além de terem reações de descarga com a Terra, as nuvens também terão reações de descarga com outras nuvens. Princípio Assim como a Terra, cargas do mesmo tipo se repelem e cargas de sexos opostos se atraem, fazendo com que outras nuvens passem de condutoras a corpos carregados e quebrem o ar para liberar energia.

A descarga entre nuvens é chamada descarga entre nuvens.

Outra situação é a descarga dentro da nuvem. Se o volume de uma nuvem for grande o suficiente, então a parte superior nível irá A matéria elétrica correrá abaixo da camada de nuvens e se comunicará com as cargas negativas abaixo da camada de nuvens, formando uma descarga intra-nuvem.

Quando as nuvens liberam eletricidade, elas rompem o ar. Devido ao atrito com o ar ao romper o ar, haverá um som estrondoso, que para nós é relâmpago e trovão.

Perigos de raios

Embora os raios sejam um fenômeno natural, eles causam sérios danos todos os anos, em vários locais, provocam danos, sendo o mais importante deles os incêndios florestais.

A razão pela qual os incêndios são causados ​​é na verdade porque a energia do raio é muito grande. No momento da descarga na ponta, a temperatura atingirá entre 17.000 graus Celsius e 28.000 graus Celsius, o que equivale a a temperatura da superfície do Sol. 3-5 vezes.

Se o local onde o raio cai tiver muitos objetos inflamáveis, isso causará um incêndio, como um incêndio florestal. Desta forma, gostaria de acrescentar que mais de 99% dos actuais incêndios florestais são causados ​​pelo homem.

Embora os raios sejam mais prejudiciais, se eles estiverem longe de você, você estará relativamente seguro. Então, como você avalia a distância entre o raio e você?

Na verdade, é muito simples. Quando você vir um relâmpago, conte 5 segundos mentalmente. Se não houver trovão em 5 segundos, você está seguro. O princípio é muito simples: avaliar a distância entre o raio e você através da velocidade da luz e da velocidade do som.

Resumo

O processo de formação do raio é a separação de cargas positivas e negativas nas nuvens, resultando em nuvens formando corpos carregados, e quando um corpo carregado se aproxima de um condutor, ele também atrai as cargas positivas e negativas do condutor para se separarem.

Como as cargas do mesmo tipo se repelem e as cargas do sexo oposto estão próximas uma da outra, as cargas positivas e negativas entre os dois objetos se atrairão e eventualmente romperão o ar para formar um raio.

Os raios carregam uma grande quantidade de energia. No ambiente selvagem, é melhor não ficar em um campo aberto ou se esconder debaixo de uma árvore grande para evitar agir como um "pára-raios".