Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 2 гостя.

Молниеотвод.

569. Молниеотвод (или громоотвод, как было принято говорить) в доме моей бабушки на несколько футов возвышался над домом, на несколько футов был закопан в землю и имел заостренный конец. Почему он был сделан именно так? Как действует молниеотвод? По этому поводу немало спорят с тех самых пор, как его изобрел Бенджамин Франклин. Одни утверждают, что молниеотвод способствует постепенному, «тихому» разряду проходящего над ним облака и тем самым предотвращает катастрофический удар молнии. Другие говорят, что молниеотвод просто безопасно отводит в землю всякий разряд, происходящий вблизи него. Высказывалось немало противоречивых и ошибочных суждений о том, как действует и как должен быть устроен молниеотвод. Первое время после его создания убедительно доказывалось, что на конце стержня следует прикреплять металлический или даже стеклянный шарик. Утверждалось также, что внизу молниеотвод должен соединяться только с верхним слоем почвы, так как, если разряд уйдет слишком глубоко во влажную землю, возможен взрыв. Недавно одна из компаний, производящих молниеотво-ды, начала устанавливать на их верхушках радиоактивные источники. Предполагалось, что такой источник радиации должен способствовать ионизации воздуха, вызывая тем самым разряд молнии на молниеотвод и оберегая здание. Действительно ли радиоактивный источник может оказаться полезным?

Ответ:
Молниеотвод предназначен для того, чтобы отводить разряд молнии в землю. Вблизи острия молниеотвода создается достаточно сильное электрическое поле, и отсюда положительный разряд может устремляться навстречу лидеру (см. задачу 561). Как только положительный разряд встретится с лидером, электроны по каналу молнии уходят к молниеотводу и по нему − в землю. Таким образом, вероятность попадания молнии в защищаемое сооружение уменьшается. Однако молниеотвод не в состоянии разрядить проходящее над ним облако настолько, чтобы вообще исключить образование молнии: он производит разряд слишком медленно. Помещать источник радиоактивности на конце стержня молниеотвода бессмысленно и даже опасно: разряд молнии может разрушить капсулу с радиоактивным веществом.
 Процесс нейтрализации заряда облака благодаря «тихому» разряду с острия молниеотвода происходит главным образом в тех случаях, когда молниеотвод находится на такой высоте от поверхности Земли, которая сравнима с высотой тучи, то есть когда он установлен на небоскребах и высоких телебашнях.


 рисунок с сайта apzs.ru
 Подсчитано, что в атмосфере всего земного шара происходит одновременно около 1800 гроз, которые дают в среднем около 100 молний за каждую секунду. И хотя вероятность поражения молнией какого-либо отдельного человека ничтожно мала, тем не менее молнии причиняют немало вреда. Достаточно указать, что и в настоящее время около половины всех аварий в крупных линиях электропередачи вызываются Молниями. Поэтому защита от молнии представляет собой важную задачу.
 И Ломоносов и Франклин не только объяснили электрическую природу молнии, но и указали, как можно построить «молниеотвод», защищающий здания от удара молнии. Молниеотвод представляет собой длинную вертикальную проволоку, верхний конец которой заостряется и укрепляется выше самой высокой точки защищаемого здания. Нижний конец проволоки хорошо заземляют, для чего обычно его припаивают к металлическому листу, а лист закапывают в землю на уровне подпочвенных вод. Во время грозы на земле появляются большие индуцированные заряды и у поверхности земли возникает сильное электрическое поле. Напряженность поля особенно велика у острых проводников, и поэтому на конце молниеотвод зажигается коронный разряд. Вследствие этого индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и молнии не происходит. В тех же случаях, когда молния все же возникает (а такие случаи очень редки), она ударяет в молниеотвод и заряды уходят в землю, не причиняя разрушений.
 В некоторых случаях коронный разряд с молниеотвода бывает настолько сильным, что у острия возникает ясно видимое свечение. Такое свечение иногда появляется и возле других заостренных предметов, например на концах корабельных мачт, острых вершинах деревьев и т. п. Это явление было замечено еще несколько веков тому назад («огни святого Эльма») и вызывало суеверный ужас мореплавателей, не понимавших истинной его сущности.
Следует отметить, что молниеотвод только тогда выполняет свое назначение, если он хорошо заземлен, так как только в этом случае индуцированные заряды с поверхности земли и зданий могут стекать в воздух.

Еще о шаровой молнии:
Наблюдения шаровой молнии
  Как выглядит шаровая молния?
  Поведение шаровой молнии
  Сколько энергии содержится в шаровой молнии?
  Опасна ли шаровая молния?
  Как возникает шаровая молния?
  Как часто появляется шаровая молния?
  О физической природе шаровой молнии

Еще о молнии:
Почему так сильно изломан канал молнии? Каков ток разряда молнии? Какова яркость вспышки?
Почему вообще возникает молния?
Форма молнии.
Физика шаровой молнии или это просто обман зрения?
Молния при ядерном взрыве.
Может ли возникнуть молния при извержении вулкана?
Может ли возникнуть молния при землетрясениях?
Воздушный змей Франклина при изучении природы молнии.
Правда ли, что молния предпочитает ударять в дубовые деревья?
Опасна ли молния при попадании в самолет?
Порыв дождя и удар молнии − есть ли связь между этими явлениями?
При прямом ударе молнии могут ли с вас слететь одежда и обувь?
Почему удар молнии так опасен для лежащего на земле человека и для коровы?
Огни святого Эльма.
Как велика энергия, которая воздействует на человека, ставшего жертвой молнии?
Что такое спрайт?


Смотрите еще