مقالات علمی

بر اثر برخورد ابرهاي داراي بارهاي غير همنام ، واكنش‎هاي الكتريكي شديدي به صورت نور و صداي شديد بنام صاعقه يا رعد و برق توليد مي‎گردد و براساس مطالعات به عمل آمده توسط متخصصين تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنيا بين 1500 تا 2000 بار مي‎باشد .

بر اثر برخورد ابرهاي داراي بارهاي غير همنام ، واكنش‎هاي الكتريكي شديدي به صورت نور و صداي شديد بنام صاعقه يا رعد و برق توليد مي‎گردد و براساس مطالعات به عمل آمده توسط متخصصين تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنيا بين 1500 تا 2000 بار مي‎باشد .

PW-2014-01-09-Wogan-ball

اين پديده يك تخليه ي الكتريكي شديد و بسيار سريع در هواست و همين تخليه الكتريكي است كه نور و صدا توليد ميكند ؛ در هنگام رعد و برق ، برق در جريانات هوايي ِبالا و پايين ِقوي داخل ابرهايي موسوم به كومولونيمبوس تاريك شكل مي گيرد ؛ در اين شرايط قطرات آب ، تگرگ و كريستال هاي يخ با يكديگر برخورد مي كنند ، دانشمندان عقيده دارند كه اين برخوردها بارهاي الكتريكي را در ابر به وجود مي آورد ؛ بارهاي الكتريكي منفي و مثبت در ابر از يكديگر جدا مي شوند ، بارهاي منفي به بخش پايين تر ابر سقوط مي كنند و بارهاي مثبت در بخش هاي مياني و بالاتر مي مانند ، موقعي كه اختلاف بارها به قدر كافي بزرگ مي شود ، يك جريان الكتريسيته از ابر به پايين و به زمين جريان پيدا مي كند يا از يك بخش ابر به بخش ديگر يا از يك ابر به ابر ديگر جريان مي يابد ، كه اين بار معمولا مثبت و روي سطح زمين بار منفي القا ميكند و به اين ترتيب مجموعة ابر، هوا و زمين به يك خازن بسيار بزرگ تبديل ميشود كه لحظه به لحظه بار آن بيشتر ميشود و بنابراين اختلاف پتانسيل دو قطب آن افزايش پيدا ميكند ، بالاخره مقدار اين بار الكتريكي آنقدر زياد ميشود كه اختلاف پتانسيل بين ابر و زمين به 10 تا 100 ميليون ولت ميرسد و ميدان الكتريكي حاصل از چنين اختلاف پتانسيلي ميتواند هوا را با اينكه در حالت عادي نا رسانا ست در يك سير خاص يونيزه و آنرا به رسانا تبديل ميكند و به محض اينكه چنين سيري از مولكولهاي يونيزه رسانا از ابر تا زمين ايجاد شود بارهاي الكتريكي به طرف هم حركت ميكنند و در عرض 0.0001 ثانيه جريان وحشتناكي در حدود 30 هزار آمپر از هواي يونيزه ميگذرد . اما هر جرياني ضمن عبور از ماده با مقاومت اتمهاي آن روبرو ميشود و اين مقاومت بخشي از انرژي الكتريكي را به گرما تبديل ميكند . با استفاده از اصول اوليه الكترومغناطيس ميتوانيد تخمين بزنيد اين جريان در ولتاژ 10 ميليون ولت ، توان گرمايي در حدود 100 ميليارد وات دارد و ميتواند گرمايي در حدود 10 ميليون ژول ايجاد كند ؛ اين گرما باعث ميشود دماي هوا در مسير آذرخش به 30 هزار درجه سانتي گراد برسد ، كه اين تغيير ناگهاني دما (از حدود 300 كلوين به 300 هزار كلوين) حجم هوا را 100 برابر ميكند و اين يعني يك انفجارِ واقعيِ انبساطِ سريع و شديد هوا ، كه يك موج ضربتي(shock wave) در هواي اطراف ايجاد ميكند و امواجي را با فشار بين 10 تا 30 اتمسفر بوجود مي‎آورد ، كه با سرعت صوت و به شكل تندر يا رعد به گوش ما ميرسد ، اما گرماي ايجاد شده غير از انبساط بلاهاي ديگري هم سر مولكولهاي هوا مياورد ، جريان شديدي كه از هوا ميگذرد ، آن را گرم ميكند و به تابش وا ميدارد و تابشي است كه يك مسير نوراني بين ابر و زمين ايجاد ميكند .

منبع: شبکه فیزیک هوپا