أخبار ساخنة

إعلان الرئيسية العرض كامل

إعلان أعلي المقال






البرق
هو الضوء الذي يظهر فجأة في قلب السماء في الأيام التي تتغير فيها أحوال الجو، وهو عبارة عن الضوء الناشئ نتيجة تصادم سحابتين إحداهما تحمل شحنة كهربائية سالبة والأخرى تحمل شحنة كهربائية موجبة وبذلك ينتج عن التصادم شرارة قوية تصدر على هيئة الضوء الذي نراه فجأة ثم يختفي، كما أن هذا الضوء يعقبه صوت عالٍ قادم من السماء وهو ما يسمى بالرعد، والاثنان معًا يطلق عليهما اسم الصاعقة.

سرعة البرق

تبلغ سرعة البرق بضعة عشرات إلى مئات من الكيلومترات في الثانية الواحدة (قد تصل إلى 250 كيلومتر في الثانية للقائد و100 ألف كيلومتر في الثانية للدارة المقصورة الراجعة من الأرض). يلبس البعض بين سرعة البرق وبين سرعة الضوء حيث يعتقدون بأنها نفس السرعة نظرًا لما يرونه من إشعاع عبر مسار الصاعقة حيث يكون انتشار الأخير بسرعة الضوء.
تكون سرعة الذيل الأسفل التي تغادر سحابة إلى الأرض أكثر من غيرها عادة، مع ذلك لا زالت أقل بكثير من سرعة الضوء. لما كانت عملية التفريغ محتوية على إلكترونات تم فصلها عن ذراتها فإنها تتسارع تحت تأثير المجال الكهربائي الناجم عن فرق الجهد الكهربائي بين السحابة وبين الأرض. تصطدم هذه الإلكترونات بجزيئات وذرات أخرى في طريقها محررة إلكترونات أخرى، مخلفة بالتالي قناة من الهواء المتأين.
من ناحية أخرى فإن هذه العملية لا تتم دفعة واحدة وإنما على دفعات متتالية. يأخذ "القائد" -leader (أول ضربة للتفريغ البرقي) مجراه على مراحل، محدثًا برقًا على طول 30 متر تقريبا في كل مرحلة وبزمن مقداره حوالى ميكروثانية (جزء من مليون من الثانية). كما أن هناك فترة توقف تبلغ حوالى 50 ميكروثانية بين كل مرحلة والتي تليها.
عند اقتراب الشحنات من الأرض يحدث التحام بينها وبين الشحنات الصاعدة من الأرض مكونة قصر في الدائرة. تبلغ سرعة عودة البرق من الأرض نحو المنطقة المتأينة سرعات عالية قد تصل إلى ثلث سرعة الضوء، مخلفًا الجزء الأعظم من الضوء الوهاج.
خصائص البرق
متوسط الصاعقة التي تضرب محملة بالشحنات السالبة هو 30 أمبير، وتنقل ماقيمته خمسة كولومات و 500جول من الطاقة. الصواعق الشديدة للبرق من الممكن أن تحمل ما قيمته 120 أمبير و 350 كولوم.الجهد الكهربائي متناسب مع طول الصاعقة.
أما متوسط الصاعقة التي تضرب محملة بالشحنات الموجبة، تحمل 300 أمبير من الطاقة الكهربائية، مايساوي عشرة أضعاف متوسط الصاعقة المحملة بالشحنات السالبة.
ليس فقط في حالة الانكسار الكهربائي في الهواء، يكون البرق في أوج تطوره، مع أنها توفر ماقيمته ثلاثة ملايين فولت لكل متر. الحقول الكهربائية المحطية مطلوبة من أجل توالد وتنامي عملية البرق، والتي تكون أحد أو اثنين من القيمة الأساسية، أقل من مقاومة الانكسار الكهربائي. الجهد الكامل ينحدر داخل قناة لصاعقة معاكسة تطورت إلى حدٍ جيد، على حسب ترتيب المئات من الفولتات لكل متر بسبب شدة التأين للقناة، مما ينتج خروج قوة حقيقة تقدر بالميغا واط لكل متر لقوة صاعقة عكسية قيمتها 100 أمبير.متوسط العلو لمخرجات طاقة كهربائية لصاعقة واحدة، هو حوالي تيراواط (1012 W) وتدوم مدة الضربة لثلاثين مايكروثانية.
ترفع ضربة البرق درجة حرارة الهواء بشكل متزايد للأماكن الملاصقة للضربة إلى حدود 20,000 °م(36,000 °ف) - حوالي ثلاثة مرات درجة حرارة سطح الشمس. ويقوم حينها بضغط الأجواء الصافية المحيطة بالضربة وينتج موجة صدمة أسرع من الصوت، والتي تضمحل إلى موجة صوتية والتي تسمع وتسمى بالرعد.
الضربة المعاكسة لصاعقة البرق تتبع شحن للقناة لما عرضة سنتيمتر (0.4 إنش).


ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

إعلان أسفل المقال