Kita sering berfikir bahawa elektrik adalah sesuatu yang dihasilkan hanya di loji janakuasa, dan sama sekali tidak di awan air berserabut, yang sangat jarang sehingga anda dapat memasukkan tangan anda ke dalamnya. Namun, ada elektrik di awan, seperti juga di dalam tubuh manusia.
Sifat elektrik
Semua badan terdiri daripada atom - dari awan dan pokok ke tubuh manusia. Setiap atom mempunyai nukleus yang membawa proton bermuatan positif dan neutron neutral. Pengecualian adalah atom hidrogen termudah, di inti yang tidak ada neutron, tetapi hanya satu proton.
Elektron bercas negatif beredar di sekitar nukleus. Cas positif dan negatif saling menarik, jadi elektron berputar di sekitar inti atom, seperti lebah di dekat kek manis. Daya tarikan antara proton dan elektron disebabkan oleh daya elektromagnetik. Oleh itu, elektrik ada di mana sahaja kita melihat. Seperti yang kita lihat, ia juga terkandung dalam atom.
Fakta menarik: sifat kilat terletak pada elektrik yang terkandung di awan.
Dalam keadaan normal, cas positif dan negatif setiap atom menyeimbangkan satu sama lain, jadi badan yang terdiri daripada atom biasanya tidak membawa cas total - baik positif maupun negatif.Akibatnya, hubungan dengan objek lain tidak menyebabkan pelepasan elektrik. Tetapi kadang-kadang keseimbangan cas elektrik di badan dapat terganggu. Mungkin anda mengalaminya ketika anda berada di rumah pada hari musim sejuk yang sejuk. Rumah ini sangat kering dan panas. Anda, sambil berjalan kaki telanjang, berjalan di sekitar istana. Tanpa anda sedari, sebahagian elektron dari tapak kaki anda telah sampai ke atom permaidani.
Sekarang anda membawa muatan elektrik, kerana bilangan proton dan elektron di atom anda tidak lagi seimbang. Cuba sekarang untuk merebut pemegang pintu logam. Percikan akan meletus di antara anda dan dia, dan anda akan merasakan kejutan elektrik. Inilah yang berlaku - badan anda, yang kekurangan elektron untuk mencapai keseimbangan elektrik, berusaha mengembalikan keseimbangan kerana daya tarikan elektromagnetik. Dan ia sedang dipulihkan. Di antara tangan dan gagang pintu terdapat aliran elektron yang menuju ke tangan. Sekiranya bilik itu gelap, anda akan melihat bunga api. Cahaya dapat dilihat kerana elektron memancarkan kuanta cahaya ketika mereka melompat. Sekiranya bilik itu sunyi, anda akan mendengar sedikit keretakan.
Tenaga elektrik mengelilingi kita di mana-mana dan terkandung di dalam semua badan. Awan dalam pengertian ini tidak terkecuali. Terhadap langit biru, mereka kelihatan sangat tidak berbahaya. Tetapi sama seperti anda berada di dalam bilik, mereka boleh membawa cas elektrik. Sekiranya demikian, berhati-hatilah! Apabila awan mengembalikan keseimbangan elektrik dalam dirinya, keseluruhan bunga api akan berkelip.
Bagaimana kilat muncul?
Inilah yang berlaku: dalam arus udara ribut petir yang sangat kuat sentiasa beredar, yang menyatukan pelbagai zarah - butiran garam laut, habuk dan sebagainya.Dengan cara yang sama bahawa telapak kaki anda, ketika digosok ke atas permaidani, dilepaskan dari elektron, dan zarah-zarah di awan dilepaskan dari elektron dalam perlanggaran, yang melompat ke zarah lain. Jadi ada pengagihan semula caj. Pada sebilangan zarah yang kehilangan elektronnya, ada cas positif, pada zarah lain yang mengambil elektron berlebihan, kini cas negatif.
Atas sebab-sebab yang tidak sepenuhnya jelas, zarah-zarah yang lebih berat akan dikenakan secara negatif, sementara zarah yang lebih ringan akan dikenakan secara positif. Oleh itu, bahagian bawah awan yang lebih berat dicas secara negatif. Bahagian bawah awan yang bermuatan negatif mendorong elektron ke bumi, kerana cas yang sama menolak. Oleh itu, bahagian permukaan bumi yang bermuatan positif terbentuk di bawah awan. Oleh itu, tepat dengan prinsip yang sama, yang mana percikan melonjak antara anda dan gagang pintu, percikan yang sama melompat antara awan dan tanah, hanya yang sangat besar dan kuat ini adalah kilat. Elektron terbang dalam zigzag gergasi ke bumi, menemui proton mereka di sana. Daripada bunyi keretakan yang hampir tidak dapat didengar, bunyi guruh yang kuat didengar.
Sekiranya anda melihat keseluruhan proses dalam gerakan perlahan, maka inilah yang akan kita lihat. Jalur bercahaya redup menonjol dari dasar awan, yang disebut konduktor. Konduktor, yang juga "pemimpin," mula menghampiri bumi dengan gerakan memutar pantas. Pertama, ia tergelincir 50 meter ke kanan, kemudian 50 meter ke kiri. Ini adalah zigzag yang sama yang kita lihat di langit. Jalan pemimpin ke bumi berterusan selama beberapa saat, kekuatan semasa dalam kilat mencapai 200 ampere. Dalam pendawaian rumah, arus tidak melebihi 6 ampere. Apabila pemimpin berada pada jarak kira-kira 20 meter dari tanah, percikan api keluar dari arahnya ke arah pemimpin dan menyambung ke arah itu. Zigzag yang mempesona meluru ke awan, kekuatan semasa mencapai 10,000 ampere.
Fakta menarik: Petir kilat mengandungi tenaga elektrik yang mencukupi untuk menerangi semua rumah dan perniagaan di seluruh bandar, tetapi hanya sesaat.
Pemimpin seterusnya secara senyap-senyap meluncur ke koridor yang terbentuk, ke mana percikan api raksasa terbang lagi. Suhu semasa sambaran petir mencapai 28,000 darjah Celsius. Aliran elektrik melambung ke atas dan ke bawah saluran berkali-kali: ini adalah proses yang kita anggap sebagai satu kilat.
Berapa banyak tenaga dalam kilat?
Kira-kira 20 ribu megawatt, tenaga ini cukup untuk menerangi semua rumah dan perusahaan di seluruh republik, walaupun hanya sebentar.