Молния

Каждый из нас неоднократно наблюдал грозу, видел молнии и слышал гром. И конечно, хотел узнать, что это такое. Изучением этого явления природы занимались многие ученые, в частности Б. Франклин, М. В. Ломоносов, Г. В. Рихман. В 1753 г., исследуя атмосферное электричество, Г. В. Рихман погиб от удара молнии.
Как же образуются грозовые облака? При нагревании атмосферы тёплые воздушные массы поднимаются вверх, а холодные опускаются вниз. В результате соприкосновения различные воздушные потоки и облака электризуются. При этом одна часть облака (например, верхняя) электризуется положительно, а другая - отрицательно.

    Напряжение между двумя облаками, а также между облаками и Землей достигает десятков миллионов вольт. В результате между облаками или между облаком и Землей возникает гигантская искра - молния. Длина молнии достигает нескольких километров, а диаметр ее канала иногда составляет метр и больше. Сила тока в канале молнии огромна: от 1-2 до 200 кА. Однако длительность разряда мала: она составляет тысячные доли секунды. Поэтому общий заряд, протекающий при одной вспышке молнии, не превосходит десятка или сотни кулонов.
    Удары молний исключительно опасны. Молния может разрушить здание, опору электропередач, заводскую трубу, вызвать пожар и т. д. Особенно опасна молния для человека. Ее удар смертелен для всего живого, но в людей и животных молния ударяет сравнительно редко и только в тех случаях, когда сам человек из-за незнания создает для этого благоприятные условия.
    Молния чаще ударяет в высокие предметы, а из двух предметов одинаковой высоты - в тот, который является лучшим проводником. Находясь в поле, нельзя скрываться от дождя под одиноко стоящим деревом или в копне сена, а в лесу надо уходить от очень высоких деревьев. Находясь в горах, лучше всего прятаться от дождя в пещеру или под глубокий уступ.

Для защиты одиноко стоящих сооружений (зданий, опор линий электропередач и т. д.) вблизи них устанавливают мачту с заостренным металлическим стержнем, который хорошо соединен (спаян, сварен) толстым проводом с закопанным глубоко в землю металлическим предметом. Это устройство получило название молниеотвода (часто называют громоотводом).
Упрощенно принцип работы молниеотвода можно объяснить так. Грозовая туча своим электрическим полем наводит в молниеотводе электрический заряд, у которого знак противоположен знаку заряда тучи. Этот заряд, стекая с острия молниеотвода, нейтрализует заряд тучи. Защищаемое молниеотводом пространство на поверхности Земли определяется высотой молниеотвода.