Szybki obraz burzy pokazuje, jak działają piorunochrony

Szybki obraz piorunochronów w akcji podczas burzy z wyładowaniami elektrycznymi w Sao Jose dos Campos w Brazylii pomaga naukowcom zrozumieć, w jaki sposób urządzenia konkurują o przyciąganie uderzeń i Chroń budynki przed uszkodzeniem.

Zdaniem naukowców zdjęcie przedstawia błyskawicę lecącą w kierunku Ziemi z prędkością 230 mil na sekundę. Ich analiza dotyczyła reakcji piorunochronu na piorun opublikowany W listach z badań geofizycznych w grudniu 2022 r.

Kiedy uderzenie pioruna miało miejsce około stu stóp nad ziemią, „piorunochrony i wysokie obiekty na pobliskich dachach wytwarzały dodatnie wyładowania w górę, konkurując o kontakt z uderzeniem w dół” – powiedział główny autor badania Marcelo Saba, badacz z Brazylii. Narodowy Instytut Badań Kosmicznych, w FAPESP początek.

Saba dodał: „Ostateczny obraz uzyskano przez przewodzenie 25 milisekund przed uderzeniem pioruna w budynek”.

Piorunochrony zostały wynalezione przez Benjamina Franklina w połowie XVIII wieku. Jest to metal (często miedź) służący do bezpiecznego rozpraszania ładunków elektrycznych na ziemi, Według Britannikizamiast pozwalać im uderzać w konstrukcje, które mogą łatwo się zapalić. (Luckily do pana Franklina, Pioruny były prawdopodobnie mniej powszechne niż obecnie.)

Chociaż w obszarze strzelania znajdowało się ponad 30 piorunochronów, Saba powiedział, że wada ich instalacji umożliwiła uderzenie pioruna w komin, powodując wyładowanie o natężeniu 30 000 amperów, które uszkodziło konstrukcję.

Błyskawica szuka w kierunku Ziemi ścieżki najmniejszego oporu, a nie najbardziej bezpośredniej, stąd jej zygzakowaty kształt. Z tego też powodu wyładowanie jest równie szczęśliwe dla nieszczęsnego kominiarza, jak lądowanie na piorunochronie.

Błyskawica to zasadniczo iskra elektryczna w atmosferze. Jak zauważył NOAA, Kiedy w atmosferze występują duże przeciwne ładunki, powietrze traci swoje właściwości izolacyjne i zapala się od błyskawicy. (Dlatego nie potrzebujesz burzy, aby pojawiła się błyskawica; może ona również powstać w wyniku erupcji wulkanów i eksplozji nuklearnych).

Na zdjęciu widać piorunochrony na co najmniej trzech różnych budynkach, które próbują połączyć się z piorunem skierowanym w dół. Gdy z nieba spadają błyskawice, różne pręty i długie przedmioty wytwarzają ładunki skierowane w górę, które łączą je ze śrubami.

Możesz próbować 40 000 razy, aby uzyskać ten sam obraz, ale nadal nie możesz konkurować z 40 000 klatek na sekundę. W połączeniu z szybką lekcją nauk ścisłych jest to bardzo interesujący widok.

Więcej: Rekordowa błyskawica wisiała na niebie przez 17 sekund