Молния и молниезащита. Громоотвод
⚡ Физика · 8 класс
Как возникает молния
Молния — это мощный электрический разряд, который происходит между грозовым облаком и землёй или между двумя облаками. Внутри грозового облака при движении капель воды и кристалликов льда, при их трении и дроблении, накапливается огромный электрический заряд. Верхняя и нижняя части облака заряжаются по-разному, и между облаком и землёй возникает очень большая разность потенциалов. Когда она становится достаточно большой, воздух, обычно служащий изолятором, перестаёт удерживать заряды, происходит пробой — яркая искра длиной в сотни метров и даже километры.
Гром и нагрев воздуха
В узком канале молнии за доли секунды проходит огромный ток, и воздух в нём мгновенно раскаляется до десятков тысяч градусов. Раскалённый воздух резко расширяется, словно взрываясь, и создаёт мощную звуковую волну — её мы слышим как гром. Вспышку молнии мы видим почти сразу, а гром доходит до нас заметно позже, потому что скорость света во много раз больше скорости звука.
| Явление | Природа | Скорость |
|---|---|---|
| Вспышка | свет электрического разряда | очень велика, около 300 000 км/с |
| Гром | звук от резкого расширения воздуха | около 340 м/с |
По задержке между вспышкой и громом можно примерно определить расстояние до молнии: за каждые три секунды задержки молния находится примерно на километр дальше. Если гром гремит почти одновременно со вспышкой, гроза совсем рядом.
Громоотвод
Чтобы защитить здания от удара молнии, применяют громоотвод, который правильнее называть молниеотводом. Это заострённый металлический стержень, установленный на самой высокой точке крыши и соединённый толстым металлическим проводником с заземлением — металлическими пластинами, закопанными глубоко в землю. У острия стержня электрическое поле особенно сильное, поэтому разряд молнии чаще всего попадает именно в него, а не в само здание. Энергия разряда по толстому проводнику безопасно уходит в землю, минуя постройку.
Молния -> острие стержня -> толстый проводник -> заземление в земле. Заряд уходит в землю, не повредив здание.Правила безопасности в грозу
Во время грозы опасно находиться на открытом месте, под одиноким деревом или на возвышенности — туда чаще бьёт молния. Безопаснее всего укрыться в здании с громоотводом или в автомобиле: его металлический корпус отводит заряд, защищая людей внутри.
Частая ошибка: считать, что громоотвод «отталкивает» молнию или «не пускает» её. Наоборот, он притягивает разряд на себя и затем безопасно отводит его энергию в землю, защищая постройку и людей.
Кратко о главном
- Молния — это электрический разряд между заряженным облаком и землёй.
- Гром — звук от резкого расширения раскалённого в канале молнии воздуха.
- Вспышку видим раньше грома, потому что свет распространяется быстрее звука.
- Громоотвод принимает разряд на острие и безопасно отводит его в землю.