बिजली और इसकी प्रकृति भौतिकी। कोई कैसे समझा सकता है कि पक्षी पूरी तरह से शांति से और बिना किसी दंड के तारों पर बैठे हैं? बिजली की भौतिक प्रकृति

22.09.2019

प्राचीन लोग हमेशा गड़गड़ाहट और बिजली, साथ ही साथ गड़गड़ाहट को देवताओं के क्रोध की अभिव्यक्ति के रूप में नहीं मानते थे। उदाहरण के लिए, हेलेन्स के लिए, गड़गड़ाहट और बिजली सर्वोच्च शक्ति के प्रतीक थे, जबकि एट्रस्कैन ने उन्हें संकेत माना: यदि पूर्व से बिजली की एक चमक दिखाई देती थी, तो इसका मतलब था कि सब कुछ ठीक होगा, और अगर यह चमक रहा है पश्चिम या उत्तर पश्चिम, इसके विपरीत।

Etruscans के विचार को रोमनों द्वारा अपनाया गया था, जो आश्वस्त थे कि एक दिन के लिए सभी योजनाओं को स्थगित करने के लिए दाईं ओर से बिजली का झटका पर्याप्त कारण था। जापानियों के पास स्वर्गीय चिंगारियों की एक दिलचस्प व्याख्या थी। दो वज्र (बिजली के बोल्ट) को करुणा के देवता आइज़ेन-मेओ का प्रतीक माना जाता था: एक चिंगारी देवता के सिर पर थी, दूसरी वह अपने हाथों में थी, इसके साथ मानवता की सभी नकारात्मक इच्छाओं को दबा रही थी।

बिजली एक विशाल विद्युत निर्वहन है, जो हमेशा एक फ्लैश और गड़गड़ाहट के साथ होता है (एक चमकता हुआ निर्वहन चैनल, एक पेड़ की याद दिलाता है, वातावरण में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है)। उसी समय, बिजली की चमक लगभग कभी नहीं होती है, इसके बाद आमतौर पर दो, तीन होते हैं, अक्सर कई दसियों चिंगारी तक पहुंचते हैं।

ये निर्वहन लगभग हमेशा क्यूम्यलोनिम्बस बादलों में बनते हैं, कभी-कभी बड़े स्ट्रैटस बादलों में: ऊपरी सीमा अक्सर ग्रह की सतह से सात किलोमीटर ऊपर पहुंचती है, जबकि निचला हिस्सा लगभग पांच सौ मीटर से अधिक नहीं रहकर जमीन को छू सकता है। बिजली एक बादल में और आस-पास के विद्युतीकृत बादलों के बीच, साथ ही एक बादल और जमीन के बीच भी बन सकती है।

एक वज्रपात में बड़ी मात्रा में भाप होती है, जो बर्फ के रूप में संघनित होती है (तीन किलोमीटर से अधिक की ऊँचाई पर, ये लगभग हमेशा बर्फ के क्रिस्टल होते हैं, क्योंकि यहाँ तापमान संकेतक शून्य से ऊपर नहीं उठते हैं)। बादल के गरजने से पहले, बर्फ के क्रिस्टल उसके अंदर सक्रिय रूप से घूमने लगते हैं, जबकि गर्म सतह से ऊपर उठने वाली गर्म हवा की धाराएं उन्हें स्थानांतरित करने में मदद करती हैं।

वायु द्रव्यमान अपने साथ बर्फ के छोटे-छोटे टुकड़े ले जाते हैं, जो चलते समय लगातार बड़े क्रिस्टल से टकराते हैं। नतीजतन, छोटे क्रिस्टल सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, जबकि बड़े क्रिस्टल नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं।

छोटे बर्फ के क्रिस्टल सबसे ऊपर और बड़े बर्फ के क्रिस्टल नीचे इकट्ठा होने के बाद, बादल का शीर्ष सकारात्मक रूप से चार्ज होता है, नीचे नकारात्मक। इस प्रकार, बादल में विद्युत क्षेत्र की तीव्रता अत्यधिक उच्च स्तर तक पहुँच जाती है: एक मिलियन वोल्ट प्रति मीटर।

जब ये विपरीत आवेशित क्षेत्र आपस में टकराते हैं, तो संपर्क के स्थानों पर, आयन और इलेक्ट्रॉन एक चैनल बनाते हैं जिसके माध्यम से सभी आवेशित तत्व नीचे की ओर बहते हैं और एक विद्युत निर्वहन बनता है - बिजली। इस समय, इतनी शक्तिशाली ऊर्जा जारी की जाती है कि इसकी शक्ति 90 दिनों के लिए 100 वाट के प्रकाश बल्ब को बिजली देने के लिए पर्याप्त होगी।


चैनल लगभग ३० हजार डिग्री सेल्सियस तक गर्म होता है, जो सूर्य के तापमान का पांच गुना है, जिससे एक तेज रोशनी बनती है (एक फ्लैश आमतौर पर एक सेकंड के केवल तीन चौथाई तक रहता है)। चैनल बनने के बाद, वज्रपात शुरू हो जाता है: पहले डिस्चार्ज के बाद दो, तीन, चार या अधिक चिंगारियां आती हैं।

एक बिजली की हड़ताल एक विस्फोट जैसा दिखता है और एक सदमे की लहर के गठन का कारण बनता है, जो किसी भी जीवित प्राणी के लिए बेहद खतरनाक है जो खुद को चैनल के पास पाता है। कुछ मीटर की दूरी पर सबसे मजबूत विद्युत निर्वहन की एक शॉक वेव सीधे बिजली के झटके के बिना भी पेड़ों को तोड़ने, घायल करने या हिलाने में काफी सक्षम है:

  • चैनल से 0.5 मीटर तक की दूरी पर, बिजली कमजोर संरचनाओं को नष्ट कर सकती है और एक व्यक्ति को घायल कर सकती है;
  • 5 मीटर तक की दूरी पर, इमारतें बरकरार रहती हैं, लेकिन वे खिड़कियां खटखटा सकती हैं और एक व्यक्ति को अचेत कर सकती हैं;
  • बड़ी दूरी पर, शॉक वेव नकारात्मक परिणाम सहन नहीं करता है और एक ध्वनि तरंग में बदल जाता है जिसे थंडरक्लैप्स कहा जाता है।


थंडर रोल

बिजली गिरने के कुछ सेकंड बाद, चैनल के साथ दबाव में तेज वृद्धि के कारण, वातावरण 30 हजार डिग्री सेल्सियस तक गर्म हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप हवा के विस्फोटक कंपन होते हैं और गड़गड़ाहट होती है। थंडर और बिजली एक दूसरे के साथ घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं: डिस्चार्ज की लंबाई अक्सर लगभग आठ किलोमीटर होती है, इसलिए इसके अलग-अलग हिस्सों से आवाज अलग-अलग समय पर पहुंचती है, जिससे गड़गड़ाहट होती है।

दिलचस्प बात यह है कि गरज और बिजली के बीच के समय को मापकर आप यह पता लगा सकते हैं कि गरज का केंद्र प्रेक्षक से कितनी दूर है।

ऐसा करने के लिए, आपको बिजली और गड़गड़ाहट के बीच के समय को ध्वनि की गति से गुणा करना होगा, जो कि 300 से 360 मीटर / सेकंड है (उदाहरण के लिए, यदि समय अंतराल दो सेकंड है, तो आंधी का केंद्र थोड़ा अधिक है पर्यवेक्षक से 600 मीटर से अधिक, और यदि तीन - दूरी किलोमीटर पर)। इससे यह पता लगाने में मदद मिलेगी कि आंधी आ रही है या आ रही है।

अद्भुत आग का गोला

सबसे कम अध्ययन में से एक और इसलिए सबसे रहस्यमय प्राकृतिक घटना बॉल लाइटिंग है - एक चमकदार प्लाज्मा बॉल जो हवा में चलती है। यह रहस्यमय है क्योंकि बॉल लाइटिंग के गठन का सिद्धांत अभी भी अज्ञात है: इस तथ्य के बावजूद कि इस अद्भुत प्राकृतिक घटना की उपस्थिति के कारणों की व्याख्या करने वाली बड़ी संख्या में परिकल्पनाएं हैं, उनमें से प्रत्येक पर आपत्तियां थीं। वैज्ञानिक बॉल लाइटिंग के गठन को प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त करने में सक्षम नहीं हैं।

गेंद के आकार की बिजली लंबे समय तक मौजूद रह सकती है और अप्रत्याशित प्रक्षेपवक्र के साथ आगे बढ़ सकती है। उदाहरण के लिए, यह कई सेकंड के लिए हवा में मँडराने और फिर किनारे की ओर जाने में काफी सक्षम है।

एक साधारण डिस्चार्ज के विपरीत, एक प्लाज्मा बॉल हमेशा एक होती है: जब तक कि दो या दो से अधिक फायर लाइटिंग एक साथ दर्ज नहीं की जातीं। बॉल लाइटनिंग का आकार 10 से 20 सेमी तक होता है। बॉल लाइटिंग की विशेषता सफेद, नारंगी या नीले रंग की होती है, हालांकि अन्य रंग अक्सर काले तक पाए जाते हैं।


वैज्ञानिकों ने अभी तक बॉल लाइटिंग के तापमान संकेतकों को निर्धारित नहीं किया है: इस तथ्य के बावजूद कि उनकी गणना के अनुसार, इसमें एक सौ से एक हजार डिग्री सेल्सियस तक उतार-चढ़ाव होना चाहिए, जो लोग इस घटना के पास थे, उन्होंने बॉल लाइटिंग से निकलने वाली गर्मी को महसूस नहीं किया।

इस घटना का अध्ययन करने में मुख्य कठिनाई यह है कि वैज्ञानिक शायद ही कभी इसकी उपस्थिति को ठीक करने का प्रबंधन करते हैं, और प्रत्यक्षदर्शी साक्ष्य अक्सर इस तथ्य पर संदेह करते हैं कि उन्होंने जो घटना देखी वह वास्तव में बॉल लाइटिंग थी। सबसे पहले, गवाही उन स्थितियों में भिन्न होती है जिनमें वह दिखाई दी: मुख्य रूप से उसे एक आंधी के दौरान देखा गया था।

ऐसे संकेत भी हैं कि बॉल लाइटिंग ठीक दिन पर दिखाई दे सकती है: बादलों से उतरना, हवा में दिखाई देना, या किसी वस्तु (पेड़ या पोस्ट) के पीछे से प्रकट होना।

बॉल लाइटिंग की एक और विशेषता विशेषता बंद कमरों में इसकी पैठ है, इसे कॉकपिट में भी देखा गया था (एक आग का गोला खिड़कियों के माध्यम से प्रवेश कर सकता है, वेंटिलेशन नलिकाओं के माध्यम से नीचे जा सकता है और यहां तक ​​​​कि सॉकेट या टीवी से बाहर उड़ सकता है)। इसके अलावा, स्थितियों को बार-बार प्रलेखित किया गया था जब प्लाज़्मा बॉल एक स्थान पर तय की गई थी और लगातार वहां दिखाई दे रही थी।

अक्सर, बॉल लाइटिंग की उपस्थिति परेशानी का कारण नहीं बनती है (यह चुपचाप हवा की धाराओं में चलती है और कुछ समय बाद उड़ जाती है या गायब हो जाती है)। लेकिन, दुखद परिणाम तब भी देखे गए जब यह फट गया, पास में स्थित तरल को तुरंत वाष्पित कर दिया, कांच और धातु को पिघला दिया।


संभावित खतरे

चूंकि बॉल लाइटिंग की उपस्थिति हमेशा अप्रत्याशित होती है, इस अनूठी घटना को अपने पास देखकर, मुख्य बात यह है कि घबराना नहीं है, अचानक से हिलना नहीं है और कहीं भी नहीं दौड़ना है: अग्नि बिजली हवा के कंपन के लिए अतिसंवेदनशील है। गेंद के प्रक्षेपवक्र को चुपचाप छोड़ना और जितना संभव हो सके उससे दूर रहने की कोशिश करना आवश्यक है। यदि कोई व्यक्ति कमरे में है, तो आपको धीरे-धीरे खिड़की खोलने और खिड़की खोलने की जरूरत है: ऐसी कई कहानियां हैं जब एक खतरनाक गेंद अपार्टमेंट से निकल गई।

प्लाज्मा बॉल में कुछ भी नहीं फेंका जा सकता है: यह विस्फोट करने में काफी सक्षम है, और यह न केवल जलने या चेतना के नुकसान से भरा है, बल्कि कार्डियक अरेस्ट से भी भरा है। यदि ऐसा हुआ कि बिजली की गेंद ने किसी व्यक्ति को पकड़ लिया, तो आपको उसे हवादार कमरे में ले जाने की जरूरत है, उसे गर्म करके लपेटो, दिल की मालिश करें, कृत्रिम श्वसन करें और तुरंत डॉक्टर को बुलाएं।

आंधी में क्या करें

जब एक आंधी शुरू होती है और आप बिजली के दृष्टिकोण को देखते हैं, तो आपको आश्रय खोजने और मौसम से छिपने की आवश्यकता होती है: बिजली की हड़ताल अक्सर घातक होती है, और यदि लोग जीवित रहते हैं, तो वे अक्सर अक्षम रहते हैं।

यदि आस-पास कोई इमारत न हो, और कोई व्यक्ति इस समय खेत में हो, तो उसे इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि आंधी से गुफा में छिपना बेहतर है। लेकिन ऊंचे पेड़ों से बचने की सलाह दी जाती है: बिजली आमतौर पर सबसे बड़े पौधे को चिह्नित करती है, और यदि पेड़ समान ऊंचाई के होते हैं, तो यह बिजली का बेहतर संचालन करने वाले को मारता है।

एक अलग संरचना या संरचना को बिजली से बचाने के लिए, आमतौर पर उनके पास एक उच्च मस्तूल स्थापित किया जाता है, जिसके शीर्ष पर एक नुकीली धातु की छड़ तय की जाती है, जो एक मोटे तार से सुरक्षित रूप से जुड़ी होती है, दूसरे छोर पर एक धातु की वस्तु होती है जो गहराई में दबी होती है। आधार। कार्य की योजना सरल है: वज्र से निकलने वाली छड़ हमेशा बादल के विपरीत आवेश से चार्ज होती है, जो जमीन के नीचे तार को प्रवाहित करके बादल के आवेश को बेअसर कर देती है। इस उपकरण को बिजली की छड़ कहा जाता है और इसे शहरों और अन्य मानव बस्तियों के सभी भवनों पर स्थापित किया जाता है।

बिजली उन प्राकृतिक घटनाओं में से एक है जिसने मानव जाति में लंबे समय से भय पैदा किया है। अरस्तू या ल्यूक्रेटियस जैसे महानतम दिमागों ने इसके सार को समझने की कोशिश की। उनका मानना ​​​​था कि यह एक गेंद है, जिसमें आग होती है और बादलों के जल वाष्प में सैंडविच होती है, और आकार में बढ़ने पर, यह उनके माध्यम से टूट जाती है और एक तेज चिंगारी के साथ जमीन पर गिर जाती है।

बिजली की अवधारणा और इसकी उत्पत्ति

सबसे अधिक बार, बिजली बनती है जो काफी बड़े आकार की होती है। ऊपरी भाग 7 किलोमीटर की ऊँचाई पर स्थित हो सकता है, और निचला भाग - जमीन से केवल 500 मीटर ऊपर। वायुमंडलीय हवा के तापमान को ध्यान में रखते हुए, हम इस निष्कर्ष पर आ सकते हैं कि 3-4 किमी के स्तर पर पानी जम जाता है और बर्फ के टुकड़ों में बदल जाता है, जो एक दूसरे से टकराकर विद्युतीकृत हो जाता है। जिनका आकार सबसे बड़ा होता है उन्हें ऋणात्मक आवेश मिलता है, और सबसे छोटे को धनात्मक आवेश मिलता है। उनके वजन के आधार पर, वे समान रूप से परतों पर बादल में वितरित किए जाते हैं। एक दूसरे के पास पहुंचते हुए, वे एक प्लाज्मा चैनल बनाते हैं, जिससे एक बिजली की चिंगारी, जिसे बिजली कहा जाता है, प्राप्त होती है। इसे इसका टूटा हुआ आकार इसलिए मिला है क्योंकि जमीन के रास्ते में अक्सर विभिन्न वायु कण पाए जाते हैं, जो बाधाओं का निर्माण करते हैं। और उनके आसपास जाने के लिए, आपको प्रक्षेपवक्र बदलना होगा।

बिजली का भौतिक विवरण

बिजली का डिस्चार्ज 109 से 1010 जूल ऊर्जा छोड़ता है। बिजली की इतनी बड़ी मात्रा में प्रकाश की एक फ्लैश बनाने के लिए बड़े पैमाने पर खपत होती है, जिसे अन्यथा गड़गड़ाहट कहा जाता है। लेकिन बिजली का एक छोटा सा हिस्सा भी अकल्पनीय काम करने के लिए पर्याप्त है, उदाहरण के लिए, इसका निर्वहन किसी व्यक्ति को मार सकता है या किसी इमारत को नष्ट कर सकता है। एक और दिलचस्प तथ्य यह बताता है कि यह प्राकृतिक घटना रेत को पिघलाने, खोखले सिलेंडर बनाने में सक्षम है। यह प्रभाव बिजली के अंदर उच्च तापमान के कारण प्राप्त होता है, यह 2000 डिग्री तक पहुंच सकता है। जमीन से टकराने का समय भी अलग होता है, यह एक सेकेंड से ज्यादा नहीं हो सकता। शक्ति के लिए, नाड़ी का आयाम सैकड़ों किलोवाट तक पहुंच सकता है। इन सभी कारकों को मिलाकर, करंट का सबसे मजबूत प्राकृतिक डिस्चार्ज प्राप्त होता है, जो हर उस चीज को मौत के घाट उतार देता है जिसे वह छूती है। सभी मौजूदा प्रकार की बिजली बहुत खतरनाक हैं, और उनसे मिलना मनुष्यों के लिए बेहद अवांछनीय है।

थंडर गठन

गरज के बिना सभी प्रकार की बिजली की कल्पना नहीं की जा सकती है, जो समान खतरे को वहन नहीं करती है, लेकिन कुछ मामलों में यह नेटवर्क विफलता और अन्य तकनीकी समस्याओं का कारण बन सकती है। यह इस तथ्य के कारण होता है कि सूर्य की तुलना में गर्म तापमान पर बिजली द्वारा गर्म हवा की एक गर्म लहर ठंडी से टकराती है। परिणामी ध्वनि हवा में कंपन के कारण होने वाली लहर से ज्यादा कुछ नहीं है। ज्यादातर मामलों में, वॉल्यूम रोल के अंत की ओर बढ़ता है। यह बादलों से ध्वनि के परावर्तन के कारण होता है।

बिजली के बोल्ट क्या हैं

यह पता चला है कि वे सभी अलग हैं।

1. रैखिक बिजली सबसे आम प्रकार है। इलेक्ट्रिक रोल उल्टा पेड़ जैसा दिखता है। मुख्य नहर से कई पतली और छोटी "शाखाएं" फैली हुई हैं। इस तरह के डिस्चार्ज की लंबाई 20 किलोमीटर तक पहुंच सकती है, और वर्तमान ताकत 20,000 एम्पीयर है। गति की गति 150 किलोमीटर प्रति सेकंड है। लाइटनिंग चैनल को भरने वाले प्लाज्मा का तापमान 10,000 डिग्री तक पहुंच जाता है।

2. इंट्रा-क्लाउड लाइटनिंग - इस प्रकार की उत्पत्ति विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों में परिवर्तन के साथ होती है, रेडियो तरंगें भी उत्सर्जित होती हैं। ऐसा रोल भूमध्य रेखा के करीब पाए जाने की सबसे अधिक संभावना है। समशीतोष्ण अक्षांशों में, यह अत्यंत दुर्लभ है। यदि बादल में बिजली है, तो एक विदेशी वस्तु जो खोल की अखंडता का उल्लंघन करती है, उदाहरण के लिए, एक विद्युतीकृत विमान या धातु केबल, उसे बाहर निकलने के लिए प्रेरित कर सकती है। लंबाई 1 से 150 किलोमीटर तक भिन्न हो सकती है।

3. ग्राउंड लाइटनिंग - यह प्रकार कई चरणों से गुजरता है। उनमें से सबसे पहले, प्रभाव आयनीकरण शुरू होता है, जो शुरुआत में मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाया जाता है, वे हमेशा हवा में मौजूद होते हैं। एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, प्राथमिक कण उच्च गति प्राप्त करते हैं और पृथ्वी की ओर निर्देशित होते हैं, जो हवा बनाने वाले अणुओं से टकराते हैं। इस प्रकार, इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन दिखाई देते हैं, अन्यथा स्ट्रीमर कहलाते हैं। वे चैनल हैं जो एक दूसरे के साथ विलय कर उज्ज्वल, थर्मली इन्सुलेटेड बिजली का कारण बनते हैं। वह एक छोटी सी सीढ़ी के रूप में जमीन पर पहुँचती है, क्योंकि उसके रास्ते में बाधाएँ आती हैं, और उन्हें पाने के लिए वह दिशा बदल देती है। गति की गति लगभग 50,000 किलोमीटर प्रति सेकंड है।

बिजली के गुजरने के बाद, यह कई दसियों माइक्रोसेकंड के लिए चलना बंद कर देता है, जबकि प्रकाश कमजोर हो जाता है। उसके बाद, अगला चरण शुरू होता है: यात्रा किए गए पथ की पुनरावृत्ति। अंतिम निर्वहन पिछले सभी की तुलना में उज्जवल है, इसमें वर्तमान ताकत सैकड़ों हजारों एम्पीयर तक पहुंच सकती है। चैनल के अंदर का तापमान 25,000 डिग्री के आसपास रहता है। इस प्रकार की बिजली सबसे लंबी होती है, इसलिए इसके परिणाम विनाशकारी हो सकते हैं।

पर्ल लाइटनिंग

बिजली किस प्रकार की होती है, इस प्रश्न का उत्तर देते हुए, ऐसी दुर्लभ प्राकृतिक घटना को नज़रअंदाज़ नहीं किया जाना चाहिए। सबसे अधिक बार, निर्वहन रैखिक के बाद गुजरता है और पूरी तरह से अपने प्रक्षेपवक्र को दोहराता है। केवल अब यह एक दूसरे से कुछ दूरी पर स्थित गेंदों की तरह दिखता है और कीमती सामग्री से बने मोतियों जैसा दिखता है। इस तरह की बिजली सबसे तेज और लुढ़कने वाली आवाजों के साथ होती है।

गेंद का चमकना

एक प्राकृतिक घटना जब बिजली एक गेंद का आकार लेती है। ऐसे में इसकी उड़ान का प्रक्षेपवक्र अप्रत्याशित हो जाता है, जो इसे इंसानों के लिए और भी खतरनाक बना देता है। ज्यादातर मामलों में, ऐसी बिजली की गांठ अन्य प्रजातियों के साथ मिलकर होती है, लेकिन धूप के मौसम में भी इसके दिखने का तथ्य दर्ज किया गया है।

यह कैसे बनता है यह सवाल अक्सर उन लोगों द्वारा पूछा जाता है जो इस घटना का सामना कर रहे हैं। जैसा कि सभी जानते हैं, कुछ चीजें बिजली की उत्कृष्ट संवाहक होती हैं, इसलिए यह उनमें है, अपने आवेश को जमा करके, गेंद उभरने लगती है। यह मुख्य बिजली के बोल्ट से भी निकल सकता है। प्रत्यक्षदर्शियों का दावा है कि यह बस कहीं से भी उत्पन्न होता है।

बिजली के बोल्ट का व्यास कुछ सेंटीमीटर से लेकर एक मीटर तक होता है। रंग के लिए, कई विकल्प हैं: सफेद और पीले रंग से लेकर चमकीले हरे रंग तक, काले रंग की इलेक्ट्रिक बॉल मिलना बेहद दुर्लभ है। तेजी से उतरने के बाद, यह क्षैतिज रूप से पृथ्वी की सतह से लगभग एक मीटर ऊपर चलता है। इस तरह की बिजली अप्रत्याशित रूप से अपने प्रक्षेपवक्र को बदल सकती है और जैसे अचानक गायब हो जाती है, भारी ऊर्जा जारी करती है, जिसके कारण विभिन्न वस्तुएं पिघल जाती हैं या पूरी तरह से ढह जाती हैं। वह दस सेकंड से लेकर कई घंटों तक रहती है।

स्प्राइट लाइटनिंग

हाल ही में, १९८९ में, वैज्ञानिकों ने एक अन्य प्रकार की बिजली की खोज की, जिसका नाम था प्रेत... खोज दुर्घटना से हुई, क्योंकि घटना अत्यंत दुर्लभ है और एक सेकंड के केवल दसवें हिस्से तक चलती है। वे जिस ऊंचाई पर दिखाई देते हैं, उससे वे दूसरों से अलग होते हैं - लगभग 50-130 किलोमीटर, जबकि अन्य उप-प्रजातियां 15 किलोमीटर की रेखा को पार नहीं करती हैं। साथ ही, स्प्राइट लाइटनिंग का एक विशाल व्यास होता है, जो 100 किमी तक पहुंचता है। वे लंबवत दिखाई देते हैं और समूहों में चमकते हैं। उनका रंग हवा की संरचना के आधार पर भिन्न होता है: जमीन के करीब, जहां अधिक ऑक्सीजन होती है, वे हरे, पीले या सफेद होते हैं, लेकिन नाइट्रोजन के प्रभाव में, 70 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, वे एक उज्ज्वल प्राप्त करते हैं लाल रंग।

आंधी के दौरान व्यवहार

सभी प्रकार की बिजली स्वास्थ्य और यहां तक ​​कि मानव जीवन के लिए एक असाधारण खतरा पैदा करती है। बिजली के झटके से बचने के लिए खुले क्षेत्रों में निम्नलिखित नियमों का पालन करना चाहिए:

  1. इस स्थिति में, उच्चतम वस्तुएं जोखिम समूह में आती हैं, इसलिए आपको खुले क्षेत्रों से बचना चाहिए। नीचे जाने के लिए सबसे अच्छा है कि बैठ जाएं और अपने सिर और छाती को अपने घुटनों पर रखें, हार की स्थिति में, यह स्थिति सभी महत्वपूर्ण अंगों की रक्षा करेगी। किसी भी स्थिति में आपको सपाट लेटना नहीं चाहिए, ताकि संभावित हिट के क्षेत्र में वृद्धि न हो।
  2. इसके अलावा, ऊंचे पेड़ों के नीचे न छिपें और अवांछित आश्रय असुरक्षित संरचनाएं या धातु की वस्तुएं होंगी (उदाहरण के लिए, एक पिकनिक शेल्टर)।
  3. आंधी के दौरान, आपको तुरंत पानी से बाहर निकलने की जरूरत है, क्योंकि यह एक अच्छा संवाहक है। इसमें प्रवेश करने से, बिजली का निर्वहन आसानी से किसी व्यक्ति में फैल सकता है।
  4. किसी भी हाल में मोबाइल फोन का प्रयोग नहीं करना चाहिए।
  5. पीड़ित को प्राथमिक उपचार प्रदान करने के लिए, कार्डियोपल्मोनरी पुनर्जीवन करना और तुरंत बचाव सेवा को कॉल करना सबसे अच्छा है।

घर के नियम

घर के अंदर चोट लगने का भी खतरा रहता है।

  1. अगर बाहर आंधी आती है, तो पहला कदम सभी खिड़कियों और दरवाजों को बंद करना है।
  2. सभी विद्युत उपकरणों को डिस्कनेक्ट करें।
  3. तार वाले टेलीफोन और अन्य केबलों से दूर रहें, ये बिजली के उत्कृष्ट सुचालक होते हैं। धातु के पाइपों का प्रभाव समान होता है, इसलिए आपको प्लंबिंग के पास नहीं होना चाहिए।
  4. यह जानते हुए कि बॉल लाइटिंग कैसे बनती है और इसका प्रक्षेपवक्र कितना अप्रत्याशित है, अगर यह कमरे में आती है, तो आपको इसे तुरंत छोड़ देना चाहिए और सभी खिड़कियों और दरवाजों को बंद कर देना चाहिए। यदि ये क्रियाएं संभव नहीं हैं, तो स्थिर रहना बेहतर है।

प्रकृति अभी भी मनुष्य के नियंत्रण से बाहर है और कई खतरों को वहन करती है। सभी प्रकार की बिजली, अपने सार में, सबसे शक्तिशाली विद्युत निर्वहन हैं, जो सभी कृत्रिम रूप से मानव निर्मित वर्तमान स्रोतों की तुलना में कई गुना अधिक हैं।

बिजली का निर्वहन ( आकाशीय बिजली) शक्तिशाली प्राकृतिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का सबसे आम स्रोत है। लाइटनिंग एक प्रकार का गैस डिस्चार्ज है जिसमें बहुत लंबी चिंगारी होती है। बिजली चैनल की कुल लंबाई कई किलोमीटर तक पहुंचती है, और इस चैनल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा गरज के अंदर स्थित है। बिजली चमकना बिजली का कारण एक बड़े वॉल्यूमेट्रिक इलेक्ट्रिक चार्ज का बनना है।

साधारण बिजली स्रोतगरज वाले क्यूम्यलोनिम्बस बादल हैं, जो बादल के ऊपरी और निचले हिस्सों में सकारात्मक और नकारात्मक विद्युत आवेशों का संचय करते हैं और इस बादल के चारों ओर बढ़ती तीव्रता के विद्युत क्षेत्र बनाते हैं। बादल (बादल ध्रुवीकरण) में विभिन्न ध्रुवता के इस तरह के वॉल्यूमेट्रिक चार्ज का निर्माण सकारात्मक और नकारात्मक आयनों (संघनन केंद्रों) पर गर्म हवा की आरोही धाराओं के जल वाष्प के ठंडा होने और आवेशित नमी की बूंदों के पृथक्करण के कारण संक्षेपण से जुड़ा होता है। तीव्र आरोही तापीय वायु धाराओं की क्रिया के तहत बादल में। इस तथ्य के कारण कि एक दूसरे से पृथक किए गए आवेशों के कई संचय बादल में बनते हैं (बादल के निचले हिस्से में नकारात्मक ध्रुवता के आरोप जमा होते हैं)।

बिजली के निर्वहन को उनकी बाहरी विशेषताओं के आधार पर कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। सामान्य प्रकार है लाइन जिपर, किस्मों के साथ: टेप, रॉकेट, ज़िगज़ैग और शाखित। सबसे दुर्लभ प्रकार का डिस्चार्ज बॉल लाइटिंग है। ऐसी ज्ञात श्रेणियां हैं जिनका नाम "सेंट एल्मो फायर" और "एंडियन ग्लो" है। बिजली आमतौर पर कई होती है, यानी। एक ही पथ के साथ विकसित होने वाले कई यूनिट डिस्चार्ज होते हैं, और प्रत्येक डिस्चार्ज, प्रयोगशाला स्थितियों में प्राप्त डिस्चार्ज की तरह, एक लीडर से शुरू होता है और एक रिवर्स (मुख्य) डिस्चार्ज के साथ समाप्त होता है। पहली यूनिट डिस्चार्ज के नेता के वंश की दर लगभग 1500 किमी / सेकंड के बराबर है, बाद के डिस्चार्ज के नेताओं की गति 2000 किमी / सेकंड तक पहुंच जाती है, और रिवर्स डिस्चार्ज की गति 15000 -150000 की सीमा के भीतर भिन्न होती है। किमी / सेकंड, यानी 0.05 से 0.5 की गति। स्वेता। लीडर चैनल, किसी भी स्ट्रीमर के चैनल की तरह, प्लाज्मा से भरा होता है और इसलिए, इसकी एक निश्चित चालकता होती है।

लीडर चैनल का ऊपरी सिरा क्लाउड में चार्ज किए गए केंद्रों में से एक से जुड़ा है; इसलिए, इस केंद्र से चार्ज का कुछ हिस्सा लीडर चैनल में प्रवाहित होता है। चैनल में चार्ज वितरण असमान होना चाहिए, इसके अंत की ओर बढ़ रहा है। हालांकि, कुछ अप्रत्यक्ष मापों से पता चलता है कि नेता के सिर पर आवेश का निरपेक्ष मान छोटा होता है और, पहले सन्निकटन में, चैनल को रैखिक चार्ज घनत्व S के साथ समान रूप से चार्ज माना जा सकता है। इस मामले में लीडर के चैनल में कुल चार्ज क्यू = एस * एल है, जहां एल चैनल की लंबाई है, और आमतौर पर इसका मूल्य एक बिजली के निर्वहन के दौरान जमीन में बहने वाले चार्ज के मूल्य का लगभग 10% होता है। सभी मामलों में 70-80% में, इस चार्ज में नकारात्मक ध्रुवता होती है। जैसे ही नेता का चैनल उसके द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत चलता है, आरोप जमीन में शिफ्ट हो जाते हैं, और नेता के आरोपों (आमतौर पर सकारात्मक चार्ज) के संकेत के विपरीत आरोप लीडर चैनल के जितना संभव हो सके स्थित होते हैं। सिर। सजातीय मिट्टी के मामले में, ये शुल्क सीधे लीडर चैनल के तहत जमा होते हैं।

यदि मिट्टी विषम है और इसके मुख्य भाग में उच्च प्रतिरोधकता है, तो आवेश बढ़े हुए चालकता (नदियों, भूजल) वाले क्षेत्रों में केंद्रित होते हैं। मिट्टी की ऊंची वस्तुओं (बिजली की छड़ें, चिमनी, ऊंची इमारतें, बारिश से लथपथ पेड़) की उपस्थिति में, वस्तु के शीर्ष पर आवेश खींचे जाते हैं, जिससे वहां एक महत्वपूर्ण क्षेत्र की ताकत पैदा होती है। नेता चैनल के विकास के पहले चरणों में, उसके सिर पर विद्युत क्षेत्र की ताकत नेता के अपने आरोपों और बादल के नीचे स्थित अंतरिक्ष प्रभारों के संचय से निर्धारित होती है। नेता का प्रक्षेपवक्र स्थलीय वस्तुओं से जुड़ा नहीं है। जैसे-जैसे नेता उतरता है, जमीन और ऊंची वस्तुओं पर आवेशों का संचय बढ़ता प्रभाव डालने लगता है। नेता के सिर की एक निश्चित ऊंचाई (अभिविन्यास ऊंचाई) से शुरू होकर, किसी एक दिशा में क्षेत्र की ताकत सबसे अधिक हो जाती है, और नेता जमीनी वस्तुओं में से एक के लिए उन्मुख होता है। स्वाभाविक रूप से, इस मामले में, बढ़ी हुई चालकता (चयनात्मक हमले) के साथ विशाल वस्तुएं और पृथ्वी के क्षेत्र मुख्य रूप से प्रभावित होते हैं। बहुत ऊँची वस्तुओं से, काउंटर लीडर्स लीडर की ओर विकसित होते हैं, जिसकी उपस्थिति दी गई वस्तु की ओर बिजली के उन्मुखीकरण में योगदान करती है।

लीडर चैनल के ग्राउंड या काउंटर लीडर तक पहुंचने के बाद, एक रिवर्स डिस्चार्ज शुरू होता है, जिसके दौरान लीडर चैनल लगभग जमीन के बराबर क्षमता हासिल कर लेता है। ऊपर की ओर विकसित होने वाले रिवर्स डिस्चार्ज के सिर पर विद्युत क्षेत्र की शक्ति में वृद्धि का एक क्षेत्र होता है, जिसके प्रभाव में चैनल को पुनर्व्यवस्थित किया जाता है, साथ ही प्लाज्मा चार्ज घनत्व में 10 ^ 13 - 10 ^ 14 से 10 ^ 16 की वृद्धि होती है। - 10 ^ 19 1 / एम 3, जिसके कारण चैनल की चालकता कम से कम 100 गुना बढ़ जाती है। रिवर्स डिस्चार्ज के विकास के दौरान, एक वर्तमान आईएम = वी प्रभाव स्थल से गुजरता है, जहां वी रिवर्स डिस्चार्ज की गति है। लीडर डिस्चार्ज के रिवर्स डिस्चार्ज में संक्रमण के दौरान होने वाली प्रक्रिया कई मायनों में जमीन पर शॉर्ट किए गए वर्टिकल चार्ज वायर की प्रक्रिया के समान होती है।

यदि आवेशित तार को प्रतिरोध r के माध्यम से जमीन पर बंद कर दिया जाता है, तो ग्राउंडिंग बिंदु पर करंट होता है: जहाँ z = तार की विशेषता प्रतिबाधा। इस प्रकार, बिजली के निर्वहन के साथ भी, प्रभाव के बिंदु पर वर्तमान वी के बराबर होगा, जब ग्राउंडिंग प्रतिरोध शून्य के बराबर होगा। शून्य के अलावा अन्य ग्राउंडिंग प्रतिरोधों के साथ, प्रभाव स्थल पर करंट कम हो जाता है। इस कमी को मापना मुश्किल है, क्योंकि बिजली चैनल की लहर प्रतिबाधा का अनुमान लगभग लगभग ही लगाया जा सकता है। यह मानने का कारण है कि बिजली चैनल की तरंग प्रतिबाधा बढ़ती धारा के साथ घट जाती है, और औसत मूल्य लगभग 200 - 300 ओम के बराबर होता है। इस मामले में, जब वस्तु का ग्राउंडिंग प्रतिरोध 0 से 30 ओम में बदल जाता है, तो वस्तु में करंट केवल 10% बदलता है। इस प्रकार, हम ऐसी वस्तुओं को अच्छी तरह से जमीन पर कहेंगे और मान लेंगे कि कुल बिजली की धारा iM = v उनसे होकर गुजरती है। बिजली के मुख्य पैरामीटर और गरज के साथ गतिविधि की तीव्रता बड़ी धाराओं के साथ बिजली बहुत कम होती है। तो, 200 kA की धाराओं के साथ बिजली 0.7 ... 1.0% मामलों में देखे गए डिस्चार्ज की कुल संख्या में होती है।

20 kA करंट के साथ बिजली गिरने की संख्या लगभग 50% है। इसलिए, यह प्रायिकता वक्रों (वितरण कार्यों) के रूप में बिजली की धाराओं के आयामों के मूल्यों का प्रतिनिधित्व करने के लिए प्रथागत है, जिसके लिए अधिकतम मूल्य के साथ बिजली की धाराओं की घटना की संभावना को ऑर्डिनेट के साथ प्लॉट किया जाता है। बिजली की मुख्य मात्रात्मक विशेषता प्रभावित वस्तु के माध्यम से बहने वाली धारा है, जो कि आईएम के अधिकतम मूल्य, सामने की औसत स्थिरता और पल्स अवधि टीपी की विशेषता है, जो उस समय के बराबर है जो वर्तमान में अधिकतम आधे से कम हो जाती है। मूल्य। वर्तमान में, बिजली की धारा के अधिकतम मूल्यों पर डेटा की सबसे बड़ी मात्रा उपलब्ध है, जिसकी माप सबसे सरल माप उपकरणों - मैग्नेटोरकॉर्डर द्वारा की जाती है, जो स्टील के बुरादे या प्लास्टिक में दबाए गए तारों से बनी बेलनाकार छड़ें होती हैं। मैग्नेटोरकॉर्डर विशाल वस्तुओं (बिजली की छड़, ट्रांसमिशन लाइन सपोर्ट) के पास लगे होते हैं और चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाओं के साथ स्थित होते हैं जो तब होता है जब बिजली का प्रवाह वस्तु से होकर गुजरता है। चूंकि रिकॉर्डर के निर्माण के लिए एक उच्च जबरदस्त बल वाली सामग्री का उपयोग किया जाता है, इसलिए वे एक बड़े अवशिष्ट चुंबकत्व को बनाए रखते हैं।

इस चुंबकीयकरण को मापकर, आप चुंबकीयकरण वर्तमान के अधिकतम मूल्य को निर्धारित करने के लिए अंशांकन वक्रों का उपयोग कर सकते हैं। मैग्नेटोरेकॉर्डर द्वारा माप उच्च सटीकता प्रदान नहीं करते हैं, हालांकि, इस कमी को आंशिक रूप से बड़ी संख्या में माप द्वारा मुआवजा दिया जाता है, जो अब तक हजारों की राशि है। प्रभावित वस्तु के पास एक आगमनात्मक कुंडल पर एक फ्रेम को बंद करके, कॉइल के अंदर रखे मैग्नेटोरेकॉर्डर का उपयोग करके बिजली की वर्तमान स्थिरता को मापना संभव है। मापों से पता चला है कि बिजली की धाराएँ कई किलोएम्पियर से लेकर सैकड़ों किलोएम्पियर तक एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होती हैं, इसलिए माप के परिणाम बिजली की धाराओं के संभाव्यता घटता (वितरण कार्य) के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं, जिस पर अधिकतम मूल्य के साथ बिजली की धाराओं की संभावना होती है। संकेतित कोटि के मान से अधिक।

यूक्रेन में, बिजली संरक्षण की गणना करते समय, एक वक्र का उपयोग किया जाता है पहाड़ी क्षेत्रों के लिए, वक्र के निर्देशांक को आधा कर दिया जाता है, क्योंकि जमीन से बादलों की छोटी दूरी पर, गुच्छों में आवेशों के कम घनत्व पर बिजली गिरती है, अर्थात, संभाव्यता बड़ी धाराओं में कमी आती है। बिजली के वर्तमान आवेग की स्थिरता और अवधि का प्रायोगिक निर्धारण महत्वपूर्ण कठिनाइयाँ प्रस्तुत करता है; इसलिए, इन मापदंडों पर प्रयोगात्मक डेटा की मात्रा अपेक्षाकृत कम है। बिजली की धारा पल्स की अवधि मुख्य रूप से जमीन से बादल तक रिवर्स डिस्चार्ज के प्रसार समय से निर्धारित होती है और इसलिए, अपेक्षाकृत संकीर्ण सीमा के भीतर 20 से 80-100 μs तक भिन्न होती है। बिजली के वर्तमान आवेग की औसत अवधि 50 μs के करीब है, जिसने मानक आवेग की पसंद निर्धारित की है।

आरईएस के बिजली प्रतिरोध का आकलन करने के दृष्टिकोण से सबसे महत्वपूर्ण हैं: बिजली द्वारा किए गए चार्ज का मूल्य, बिजली चैनल में करंट, एक चैनल में बार-बार होने वाले हमलों की संख्या और गरज के साथ गतिविधि की तीव्रता। ये सभी पैरामीटर विशिष्ट रूप से निर्धारित नहीं हैं और प्रकृति में संभाव्य हैं। बिजली द्वारा वहन किया जाने वाला आवेश डिस्चार्ज के दौरान एक कूलम्ब के अंशों से लेकर कई दसियों कूलम्बों तक की सीमा में उतार-चढ़ाव करता है। मल्टीपल लाइटनिंग द्वारा जमीन में उतारा गया औसत चार्ज 15 - 25 C है। यह देखते हुए कि, औसतन, एक बिजली के निर्वहन में तीन घटक होते हैं, इसलिए, एक घटक के दौरान, लगभग 5 - 8 C जमीन पर स्थानांतरित हो जाते हैं। इनमें से, दिए गए कुल संचय का लगभग 60% नेता के चैनल में प्रवाहित होता है, जो कि 3 - 5 C है। पृथ्वी की सतह के समतल क्षेत्रों में बिजली गिरने से 10 - 50 C (औसतन 25 C) का आवेश होता है, पहाड़ों में बिजली गिरने के साथ - 30 - 100 C (औसतन 60 C) का आवेश, टेलीविज़न में निर्वहन के साथ टावरों, चार्ज 160 सी तक पहुंचता है।

जमीन पर बिजली गिरने की स्थिति में, भारी बहुमत (85 - 90%) जमीन में एक नकारात्मक चार्ज ले जाता है। कई बिजली गिरने के दौरान जमीन में बहने वाला चार्ज एक लटकन के अंशों से लेकर 100 C और उससे अधिक तक भिन्न होता है। इस चार्ज का औसत मूल्य 20 सी के करीब है। गरज के साथ जमीन में छोड़ा गया चार्ज जमीन पर नकारात्मक चार्ज को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता प्रतीत होता है। विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में गरज के साथ गतिविधि की तीव्रता बहुत भिन्न होती है। एक नियम के रूप में, उत्तरी क्षेत्रों में वर्ष के दौरान आंधी की संख्या न्यूनतम होती है और धीरे-धीरे दक्षिण में बढ़ जाती है, जहां उच्च वायु आर्द्रता और उच्च तापमान गरज के गठन में योगदान करते हैं। हालांकि, यह प्रवृत्ति हमेशा नहीं देखी जाती है। मध्य अक्षांशों में (उदाहरण के लिए, कीव क्षेत्र में) गरज के साथ गतिविधि के केंद्र हैं, जहां स्थानीय गरज के गठन के लिए अनुकूल परिस्थितियां बनाई जाती हैं।

गरज के साथ गतिविधि की तीव्रता आमतौर पर प्रति वर्ष गरज के दिनों की संख्या या घंटों में गरज की कुल वार्षिक अवधि की विशेषता है। बाद की विशेषता अधिक सही है, क्योंकि जमीन पर बिजली गिरने की संख्या गरज की संख्या पर निर्भर नहीं करती है, बल्कि उनकी कुल अवधि पर निर्भर करती है। प्रति वर्ष गरज के दिनों या घंटों की संख्या मौसम संबंधी स्टेशनों के दीर्घकालिक अवलोकनों के आधार पर निर्धारित की जाती है, जिसके सामान्यीकरण से गरज के साथ गतिविधि के नक्शे तैयार करना संभव हो जाता है, जिस पर गरज के समान अवधि की रेखाएँ खींची जाती हैं - आइसोकेरेनिक लाइनें। रूस और यूक्रेन के यूरोपीय भाग के क्षेत्र में एक गरज के साथ गरज के साथ औसत अवधि 1.5-2 घंटे है।

आकाशीय बिजली

हम अक्सर सोचते हैं कि बिजली एक ऐसी चीज है जो केवल बिजली संयंत्रों में उत्पन्न होती है, और निश्चित रूप से पानी के बादलों के रेशेदार द्रव्यमान में नहीं, जो इतने दुर्लभ हैं कि आप आसानी से उनमें अपना हाथ रख सकते हैं। हालाँकि, बादलों में बिजली होती है, जैसे मानव शरीर में भी होती है।

बिजली की प्रकृति

सभी शरीर परमाणुओं से बने हैं - बादलों और पेड़ों से लेकर मानव शरीर तक। प्रत्येक परमाणु में एक नाभिक होता है जिसमें धनावेशित प्रोटॉन और तटस्थ न्यूट्रॉन होते हैं। एक अपवाद सबसे सरल हाइड्रोजन परमाणु है, जिसके नाभिक में कोई न्यूट्रॉन नहीं होता है, लेकिन केवल एक प्रोटॉन होता है।

ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर घूमते हैं। सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज परस्पर आकर्षित होते हैं, इसलिए इलेक्ट्रॉन एक परमाणु के नाभिक के चारों ओर घूमते हैं, जैसे मधुमक्खी एक मीठे पाई के चारों ओर घूमती है। प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के बीच आकर्षण विद्युत चुम्बकीय बलों के कारण होता है। इसलिए, हम जहां भी देखते हैं, बिजली मौजूद है। जैसा कि हम देख सकते हैं, यह परमाणुओं में भी निहित है।

सामान्य परिस्थितियों में, प्रत्येक परमाणु के धनात्मक और ऋणात्मक आवेश एक-दूसरे को संतुलित करते हैं, इसलिए परमाणुओं से बने पिंडों में आमतौर पर कोई कुल आवेश नहीं होता - न तो धनात्मक और न ही ऋणात्मक। नतीजतन, अन्य वस्तुओं के संपर्क में विद्युत निर्वहन नहीं होता है। लेकिन कभी-कभी निकायों में विद्युत आवेशों का संतुलन गड़बड़ा सकता है। आप इसे अपने लिए अनुभव कर सकते हैं जब आप ठंड के दिनों में घर पर हों। घर बहुत सूखा और गर्म है। आप, अपने नंगे पैरों से फेरबदल करते हुए, कालीन पर चलते हैं। आपके लिए अगोचर रूप से, आपके तलवों से इलेक्ट्रॉनों का हिस्सा कालीन के परमाणुओं में चला गया।

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अब आप एक विद्युत आवेश वहन कर रहे हैं, क्योंकि आपके परमाणुओं में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या अब संतुलित नहीं है। धातु के दरवाज़े के हैंडल को पकड़ने की कोशिश करें। आपके और उसके बीच एक चिंगारी खिसक जाएगी और आपको बिजली का झटका महसूस होगा। क्या हुआ कि आपका शरीर, जिसमें विद्युत संतुलन प्राप्त करने के लिए पर्याप्त इलेक्ट्रॉन नहीं हैं, विद्युत चुम्बकीय आकर्षण की ताकतों के कारण संतुलन बहाल करना चाहता है। और इसे बहाल किया जा रहा है। हाथ और दरवाज़े के घुंडी के बीच इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होते हैं, जो हाथ की ओर निर्देशित होते हैं। अगर कमरे में अंधेरा होता, तो आपको चिंगारियाँ दिखाई देतीं। प्रकाश दिखाई देता है क्योंकि इलेक्ट्रॉन कूदते समय प्रकाश क्वांटा उत्सर्जित करते हैं। अगर कमरा शांत है, तो आपको हल्की कर्कश आवाज सुनाई देगी।

बिजली हमें हर जगह घेरती है और सभी निकायों में समाहित है। इस अर्थ में, बादल कोई अपवाद नहीं हैं। नीले आकाश की पृष्ठभूमि के खिलाफ, वे बहुत हानिरहित दिखते हैं। लेकिन जैसे आप एक कमरे में होते हैं, वैसे ही वे विद्युत आवेश को वहन कर सकते हैं। अगर ऐसा है तो सावधान! जब बादल अपने विद्युत संतुलन को पुनः प्राप्त कर लेता है, तो एक संपूर्ण आतिशबाजी प्रदर्शित होती है।

बिजली कैसे दिखाई देती है?

यहाँ क्या होता है: शक्तिशाली वायु धाराएँ लगातार एक अंधेरे, विशाल गरज वाले बादल में फैलती हैं, विभिन्न कणों को एक साथ धकेलती हैं - समुद्री नमक, धूल के दाने, और इसी तरह। जैसे कालीन से रगड़ने पर आपके तलवे इलेक्ट्रान से मुक्त हो जाते हैं, और बादल में कण टकराने पर इलेक्ट्रॉनों से मुक्त हो जाते हैं, जो अन्य कणों पर कूद जाते हैं। इस प्रकार शुल्कों का पुनर्वितरण होता है। कुछ कण जो अपने इलेक्ट्रॉनों को खो चुके हैं, उनके पास सकारात्मक चार्ज होता है, जबकि अन्य जो अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को लेते हैं, उनके पास अब नकारात्मक चार्ज होता है।

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उन कारणों के लिए जो पूरी तरह से स्पष्ट नहीं हैं, भारी कणों को नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है और हल्के वाले को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। इस प्रकार, बादल का भारी निचला भाग ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है। बादल का ऋणावेशित निचला भाग इलेक्ट्रॉनों को पृथ्वी की ओर प्रतिकर्षित करता है, क्योंकि समान आवेश प्रतिकर्षित करते हैं। इस प्रकार, पृथ्वी की सतह का एक धनावेशित भाग बादल के नीचे बनता है। फिर, ठीक उसी सिद्धांत के अनुसार, जिसके अनुसार एक चिंगारी आपके और दरवाजे के घुंडी के बीच कूदती है, वही चिंगारी बादल और जमीन के बीच कूद जाएगी, केवल एक बहुत बड़ी और शक्तिशाली बिजली है। इलेक्ट्रॉन एक विशाल ज़िगज़ैग में पृथ्वी पर उड़ते हैं, वहां अपने प्रोटॉन ढूंढते हैं। बमुश्किल सुनाई देने वाली दरार के बजाय, एक तेज गड़गड़ाहट होती है।

यदि आप पूरी प्रक्रिया को धीमी गति से देखते हैं, तो हम यही देखेंगे। बादल के आधार से एक मंद चमकीला बैंड निकलता है जिसे कंडक्टर कहा जाता है। कंडक्टर, जिसे "लीडर" के रूप में भी जाना जाता है, तेजी से घुमावदार आंदोलनों के साथ जमीन पर पहुंचना शुरू कर देता है। पहले वह 50 मीटर दाईं ओर खिसकता है, फिर 50 मीटर बाईं ओर। यह वही वक्र है जो हम आकाश में देखते हैं। जमीन पर नेता का रास्ता एक सेकंड के एक अंश के लिए जारी रहता है, बिजली की धारा 200 एम्पीयर तक पहुँचती है।होम वायरिंग में, करंट 6 एम्पीयर से अधिक नहीं होता है। जब नेता जमीन से लगभग 20 मीटर की दूरी पर होता है, तो उसमें से नेता की दिशा में एक चिंगारी उछलती है और उससे जुड़ जाती है। एक चमकदार ज़िगज़ैग बादल तक पहुँचता है वर्तमान ताकत 10,000 एम्पीयर तक पहुंचती है।

सबसे पहले, आइए गरज, गरज और बिजली की अवधारणाओं को समझते हैं। इस सबका क्या अर्थ है और यह कैसे भिन्न है?

एक आंधी क्या है?

गरज एक वायुमंडलीय घटना है , जो नाम के तहत प्रकाश और संगीत प्रभाव के साथ है आकाशीय बिजलीतथा बिजली... गरज के साथ भी, हवा अक्सर उग्र होती है और बारिश होती है। सामान्य तौर पर, हर किसी ने खुद सब कुछ देखा है और यह सब जानता है। बारिश और हवा के साथ, यह कमोबेश साफ है, लेकिन सवाल उठता है कि बिजली और गरज कहां से आती है? आमतौर पर जो लोग जानते हैं कि बिजली एक आउटलेट में रहती है, वे एक गंभीर चेहरा बनाते हैं और जवाब देते हैं: " बादल ही टकराते हैं, तो चमकते हैं।"बेशक एक बुरा जवाब नहीं है, लेकिन आइए इस सवाल का जवाब भौतिक दृष्टिकोण से दें।

बिजली क्या है?

बिजली एक विद्युत निर्वहन है। लेकिन यह कहाँ से आता है? और यह सब बादलों से शुरू होता है। पृथ्वी की सतह से नमी वाष्पित हो जाती है, जो बूंदों के रूप में ऊपर उठती है। ऐसी बूंदों का एक "झुंड" एक निश्चित ऊंचाई पर इकट्ठा होता है और एक बादल के रूप में जमीन से दिखाई देता है (एक बादल में बूंदों की एक अविश्वसनीय संख्या होती है)। नई बूँदें लगातार बादलों में मिल रही हैं, और पुरानी उनसे अलग हो सकती हैं। यदि उनमें से आने से ज्यादा जुड़ते हैं, तो बादल बढ़ता है। बादल का ऊर्ध्वाधर आकार कई किलोमीटर तक पहुंच सकता है (जमीन से बादल के तल तक की दूरी लगभग 0.5 - 2 किमी है)। बादलों में, तापमान शून्य डिग्री सेल्सियस से नीचे हो सकता है, इसलिए बूंदें जम जाती हैं और बर्फ के टुकड़ों में बदल जाती हैं। बर्फ के ये टुकड़े लगातार गति में हैं, इसलिए ये अक्सर एक-दूसरे से टकराते रहते हैं। इन टकरावों के परिणामस्वरूप, कुछ बूंदों / बर्फ के टुकड़े सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं (वे हल्के होते हैं, इसलिए वे ऊपर उठते हैं), जबकि अन्य नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं (वे भारी होते हैं, इसलिए वे बादल के निचले हिस्से में जमा हो जाते हैं)।

इस प्रक्रिया में, बादल का निचला भाग ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है, और ऊपरी भाग धनात्मक रूप से आवेशित होता है। इसके अलावा, ऐसा बादल पहले से ही बड़ा है और बन जाता है गरजनदार ... आपको यह समझने की जरूरत है कि हर बादल गरज नहीं बनता, क्योंकि इस प्रक्रिया में लंबा समय लगता है, और यह आवश्यक है कि अनुकूल परिस्थितियां विकसित हों (ताकि पर्याप्त चार्ज जमा करने और पर्याप्त द्रव्यमान प्राप्त करने से पहले बादल विघटित न हो)।

अब वापस बिजली के लिए।यदि दो ऐसे गरज वाले बादल काफी करीब आते हैं (और एक और नकारात्मक पक्ष के साथ आता है, और दूसरा सकारात्मक पक्ष के साथ), तो आवेशित कण (इलेक्ट्रॉन और आयन) दो बादलों के बीच हवा के अंतर से खिसकने लगते हैं (आखिरकार, प्लस और माइनस, जैसा कि हम जानते हैं, गुरुत्वाकर्षण होना चाहिए)। हवा की परत भी उन्हें रोक नहीं सकती, बादलों पर इतने बड़े आवेश होते हैं!

आमतौर पर पहले कण "जनरल" होते हैं, क्योंकि वे बादलों के बीच एक चैनल बनाते हैं, जिसके माध्यम से अरबों अन्य आवेशित कण तुरंत भाग जाते हैं।

इस समय हम बिजली देखते हैं!

अक्सर ऐसा होता है कि बिजली सीधे जमीन पर टकराती है। इस मामले में, पृथ्वी स्वयं सकारात्मक चार्ज के संचय के रूप में कार्य करती है, और शेष ऊपर वर्णित अनुसार होता है।

बिजली में कंक क्यों होते हैं?

जब आवेशित कण बादलों के बीच हवा के अंतराल से उड़ते हैं, तो वे हवा के अणुओं या पानी की बूंदों (बर्फ के टुकड़े) से टकरा सकते हैं। ये टकराव आवेशित कणों की गति की दिशा बदल देते हैं, लेकिन सामान्य तौर पर वे इसे बंद करने के लिए दूसरे बादल की ओर बढ़ते रहते हैं।

हम गड़गड़ाहट क्यों सुनते हैं?

बिजली - यह बिजली का साउंडट्रैक है, जिसके बिना भय की आवश्यक दहलीज तक पहुंचना असंभव है। बिल्कुल बिजलीएक व्यक्ति आकाश में एक चमकदार पट्टी से ज्यादा डरता है।

एक विद्युत निर्वहन के पारित होने के दौरान ( आकाशीय बिजली ) परिवेश के तापमान में कई हजार या लाखों डिग्री तक की तेज वृद्धि होती है। इस तापमान में उछाल से गर्म हवा का स्थानीय विस्तार होता है ( विस्फोट), जो एक शॉक वेव (थंडरक्लैप) का कारण बनता है। यदि बिजली में कई किंक हैं, तो हम दिशा के प्रत्येक अचानक परिवर्तन के साथ गड़गड़ाहट की कई गड़गड़ाहट सुनते हैं, एक नया प्रकट होता है " विस्फोट“.