شماره پشتیبانی : 09355493564 لطفا در واتساپ پیغام دهید
کانال تلگرام سایت صفحه اینستاگرام سایت راهنمای خرید از سایت

شناخت صاعقه از دید مهندس برق – بخش دوم

در ادامه بخش پیشین باید یاداور شویم که صاعقه انواع مختلفی دارد که دو نوع آن کاملا مشخص و متمایز است. یکی به نام صاعقه نواری شکل که به صاعقه ریسمانی شکل نیز معروف میباشد و دیگری به صاعقه تخلیه هوایی مرسوم است.در صاعقه ریسمانی ،با رخداد یک سری ضربه های مشابه در کنار هم به هنگام تشکیل جبهه و با وزشهای توده ای از طوفان های شدید به همراه رطوبت ،مسیر و کانال یونیزه را برای ایجاد ضربه صاعقه و فلاش های آن هموار میکنند و این نوع صاعقه با ترکش های درخشان همراه است.اما صاعقه تخلیه هوایی ، زمانی پدیدار میگردد که از سوی ابر به سمت آسمان بوده و به زمین نمیرسد و میتواند کیلومترها به طور افقی در اسمان سیر کند و به ابر دیگری در آسمان برسد ،در این هنگام به نظر میرسد که صاعقه بین دو ابر اتفاق افتاده است.لازم به ذکر است که صاعقه از جمع شدن طبیعی بارهای الکتریکی مجزا در ابر طوفان زا تشکیل میگردد.بررسی های به عمل آمده نشان داده اند که کلا دو نوع از ابرهای طوفان زا میتوانند بار الکترواستاتیکی تولید نمایند:

  • طوفان های گرم
  • طوفان های جبهه ای
انواع صاعقه

 

در نوع طوفان های گرم که بر مبنای قانون همرفتی (کونوکسیون)با جابجا شدن هوای گرم از سطح زمین در یک روز گرم و جایگزینی هوای سرد با آن در مناطق گرمسیری و کوهستانی ایجاد میگردد که البته ارتفاع داخلی این نوع ابرهای طوفان زا حتی میتواند به ۱۲ کیلومتر هم برسد در بالاترین نقطه این ابرها ،ذرات کریستالی یخ شکل میگیرد.در نوع طوفان های جبهه ای که در مناطق معتدل تشکیل میشوند با تاثیر جبهه هوای سرد بر جرم هوای گرم و مرطوب و با رانش آن به سمت بالا در جبهه پیش رونده هوای سرد ، باعث به وجود آمدن طوفان های تندر زا میگردد.این گونه ابرها ، کومولونیمبوس نامیده میشوند.این توده ابرها، میتوانند کیلومترها پهنا و حدود ۷/۵ الی ۱۸ کیلومتر ارتفاع داشته باشند.هنگام طوفان یا در موقع وزش و حرکت بادهای شدید ، بار الکتریکی زیادی در ابرها ذخیره شده و به اصطلاح ابرها باردار میشوند.بدین ترتیب توده ابر ، تبدیل به یک منبع انرژی بسیار عظیم میشود که بر فراز آسمان در حال حرکت است .ذخیره انرژی آنقدر ادامه می یابد تا ابر از انرژی الکتریکی اشباع شود که در اولین فرصت ممکن، انرژی خود را تخلیه خواهد نمود.معمولا بهترین محل برای این تخلیه ، زمین خواهد بود زیرا زمین انقدر بزرگ است که هرگز از الکتریسیته اشباع نمیشود.بنابراین میدان الکتریکی ابر ابتدا هوای اطراف خود را با یونیزه کردن مستعد عبور جریان الکتریسیته کرده، سپس انرژیی خود را از میان هوای یونیزه شده عبور داده و در زمین تخلیه مینماید.صاعقه ویژگی های منحصر به فردی دارد که آنها را در هیچ رخداد طبیعی دیگری نمیتوان یافت.عبور جریان برق از هر جسمی به سبب وجود مقاومت ذاتی خود حرارت تولید میکند، حال هر چه مقدار جریان برق بیشتر باشد ، حرارت تولید شده هم بیشتر است.صاعقه نیز به هنگام شکافتن هوا و پس از آن به هنگام برخورد با زمین میتواند حرارت زیادی تولید کند که با توجه به جریان هزاران آمپری صاعقه ، مقدار این گرما بسیار قابل ملاحظه است .صاعقه در زمان برخورد با زمین میتواند در حدود ۲۰۰ هزار درجه سانتی گراد گرما تولید کند.این مقدار توان حرارتی میتواند یک آجر نسوز را ذوب کند ولی به دلیل تداوم زمانی در حد میکروثانیه انرژی حرارتی آن کم میباشد .در واقع خاک سطح زمین برای جریان هایی با فرکانس کمتر از یک مگا هرتز رسانایی الکتریکی داشته و جریان های فوق العاده زیاد مانند صاعقه و جریان های اتصال کوتاه ایجاد شده در سیستم های الکتریکی فشار قوی (فرکانس قدرت ۵۰ هرتز) میتوانند از آن عبور کنند.

حرارت حاصل از صاعقه میتواند مشتی از خاک را ذوب کرده و به سنگ تبدیل کند و یا درخت تنومندی را به آتش بکشد.

صدا از دیگر پیامدهای رخداد صاعقه میباشد.صدا بر اثر شکافته شدن هوا و انبساط مولکول های هوا در اثر حرارت ایجاد میشود و در حقیقت صدای انفجار ناشی از برخورد صاعقه است.صدای صاعقه همیشه چند ثانیه پس از دیده شدن برق آن به گوش میرسد که دلیل این تاخیر ، زیاد بودن سرعت نور نسبت به سرعت صوت است. یعنی هر چند صدا و نور صاعقه همزمان تولید میشوند اما اول نور صاعقه ( برق ) دیده شده ، بعد صدای آن ( رعد ) شنیده میشود . سرعت نور ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه است .

صاعقه توانایی تولید گاز را نیز دارد ، شاید یکی از عجیب ترین پیامد های صاعقه تولید گاز ازن میباشد . همان گازی که با قرار گرفتن در لایه های بالایی جو (۵۰-۶۰ کیلومتری از سطح زمین) سدی به ضخامت ۴ میلیمتر در برابر تششعات زیانبار کیهانی ایجاد میکند.ازن در حقیقت همان اکسیژن است ولی به جای   دو  اتم ، دارای سه اتم اکسیژن است . و مولکول اکسیژن به علت مشکلات پیوندی نمیتواند به راحتی به صورت سه اتمی دراید و به همین دلیل مقدار گاز ازن در طبیعت بسیار محدود بوده اما صاعقه این کار را به  راحتی انجام میدهد و اتم های اکسیژن را سه به سه پیوند زده و گاز کمیاب ازن تولید میشود . ازن بر خلاف اکسیژن یک گاز سمی است و تنفس آن میتواند خطرناک باشد.

صاعقه میتواند به دو صورت به اشیا موجود در مسیر خود صدمه وارد نماید. به عنوان مثال اگر هواپیمایی در شرایط و محیط صاعقه قرار گیرد میتواند به صورت مستقیم و یا غیر مستقیم تحت تنش ناشی از اصابت صاعقه قرار گیرد . در برخورد مستقیم قوس ایجاد شده میتواند از فریم هواپیما عبور کرده و مسیر عبور خود را با ایجاد گرمایش ژولی ذوب نماید و به طور موضعی به آن آسیب حرارتی زده و آن را دفرمه کرده و موجب خوردگی در آن گردد . در برخورد غیر مستقیم ،جریان ها و ولتاژهای گذرای القایی میتوانند به سیستم الکتریکی و الکترونیکی و ناوبری هواپیما صدمه زده و آنرا معیوب سازند . تخلیه صاعقه معمولا از بار الکتریکی داخل ابر سر منشا میگیرد مخصوصا ابرهای کمولونیمبوس بیشتر مستعد تولید صاعقه میباشند به خصوص اگر شرایط جوی مساعدی برای آنها پیش آید . بار الکتریکی در داخل ابر در خلال فرایند پیچیده ای از یخ زدن و ذوب شدن تولید میگردد و با جابجایی قطرات باران و کریستال های یخ در حین برخورد به هم ، کریستال های یخ شکسته شده و به ذرات ریزتری تبدیل میگردند و بدین ترتیب بارهای مثبت در قسمت بالایی ابرهای کمولونیمبوس  تجمع کرده و بارهای منفی در قسمت پایین ابر جمع میشوند، هر چند ممکن است بخش کوچکی در پایین ابر هم دارای بار مثبت بوده باشد .  در مدت این پروسه ابر تندر زا میتواند تا ۱۴ کیلومتر به طور عمودی توسعه یافته و ارتفاع داشته باشد. بدین ترتیب یک شدت میدان الکتریکی بسیار قوی به وجود می آید که میتواند جریان زیادی را تخلیه کند . شدت میدان الکتریکی فوق العاده قوی میتواند پیش از وقوع و در حین وقوع تخلیه صاعقه از مرکز بار الکتریکی تا فاصله ۱۰ کیلومتری آن وجود داشته باشد و مسیر یونیزه برای شکسته شدن هوا را مهیا کند . آستانه شکست الکتریکی هوا بستگی به اندازه میدان الکتریکی دارد و میتواند در محدوده بین ۴۰۰ تا ۳۰۰۰ کیلو ولت بر متر شدت داشته باشد و نرخ رشد آن میتواند یک کیلو ولت بر میلیمتر در یک میکروثانیه باشد.

در پارت بعدی انواع تخلیه صاعقه را بررسی میکنیم .

همراه ما باشید.

ممکن است آموزش های زیر برایتان کاربردی باشند. حتما بازدید فرمایید:

اولین نفر باشید که رأی میدهید
دسته بندی : صاعقه گیر
نویسنده : وب سایت کاربلدها
تاریخ انتشار : 21 / 05 / 1401
بازدید : 12 بار
لینک کوتاه : https://karbaladha.com/?p=30610
اگر این مطلب رو دوست داشتید با دوستانتون به اشتراک بگذارید

وب سایت کاربلدها

با سلام. مدیر وب سایت کاربلدها هستم... حدود 15 سال هست که در صنعت برق مشغول به خدمت هستم و در بخش های مختلف از طراحی و اجرای خطوط انتقال برق و پست های فشار قوی گرفته تا ایستگاه های پمپاژ آب، تصفیه خانه ها، نیروگاه ها و همینطور کارخانجات صنعتی انجام وظیفه کرده ام. من و جمعی از همکارانم در مجموعه کاربلدها کوشیده ایم با حداقل هزینه هرآنچه می توانیم به ارائه آموزش های مفید بپردازیم. اینجا خبری از مطالب بی فایده و کپی های بی ارزش نیست. تنوع و کاربردی بودن ویژگی اصلی مطالب ارائه شده در این وب سایت است. رمز اصلی موفقیت هر مجموعه ای انتقادات و پیشنهادات شما دوستان عزیز است. ما را از حضور گرمتان محروم نفرمایید.

مطالب مرتبط ...

مشاهده وبلاگ

جزوه آموزشی محاسبات سیستم زمین و صاعقه گیر

سیستم زمین و صاعقه گیر

در تمام تأسيسات الكتريكي، به خصوص تأسيسات فشار قوي، زمين كردن يكي از مهمترين و اساسي ترين اقدامي است كه براي رفاه و سلامتي و اصولا ً ادامه زندگي اشخاصي كه ...

ادامه توضیحات

شناخت برقگیر صفر تا صد

برقگیر

برق گیر چیست؟ برقگیر دستگاهی است که برای حفاظت در برابر رعد و برق مورد استفاده قرار می گیرد. برقگیر هادی موجود در وسایل الکترونیکی را به زمین متصل می کند ...

ادامه توضیحات

شناخت صاعقه از دید مهندس برق – بخش اول

lightning

صاعقه یکی از قدرتمندترین و خطرناکترین پدیده های طبیعی است.پدیده ای با میلیون ها کیلو وات توان ولی با انرژی لحظه ای فوق العاده کم با تداوم زمانی در حد ...

ادامه توضیحات

نظرات کاربران عزیز ...

    لطفا قبل از ارسال سئوال یا دیدگاه سئوالات متداول را بخونید.
    جهت رفع سوالات و مشکلات خود از سیستم پشتیبانی سایت استفاده نمایید .
    دیدگاه ارسال شده توسط شما ، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
    دیدگاهی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با مطلب باشد منتشر نخواهد شد.

    دیدگاه خود را بیان کنید