Često mislimo da je električna energija nešto što se stvara samo u elektranama, a nikako ne u vlaknastim masama vodenih oblaka, koji su toliko razrijeđeni, da lako možete staviti ruku u njih. Ipak, u oblacima ima struje, kao što je i u ljudskom tijelu.
Priroda električne energije
Sva su tijela sastavljena od atoma - od oblaka i drveća do ljudskog tijela. Svaki atom ima jezgru koja nosi pozitivno nabijene protone i neutralne neutrone. Izuzetak je najjednostavniji atom vodika, u jezgri kojeg nema neutron, već samo jedan proton.
Negativno nabijeni elektroni kruže oko jezgre. Pozitivni i negativni naboji se međusobno privlače, pa se elektroni okreću oko jezgre atoma, poput pčela u blizini slatkog kolača. Privlačenje između protona i elektrona nastaje zbog elektromagnetskih sila. Stoga je električna energija prisutna gdje god pogledamo. Kao što vidimo, sadrži i atome.
Zanimljiva činjenica: priroda munje leži u elektricitetu koji se nalazi u oblacima.
U normalnim uvjetima, pozitivni i negativni naboji svakog atoma uravnotežuju se međusobno, tako da tijela koja se sastoje od atoma obično ne nose nikakav ukupni naboj - ni pozitivan ni negativan.Kao rezultat, kontakt s drugim predmetima ne uzrokuje električni pražnjenje. Ali ponekad ravnoteža električnih naboja u tijelima može biti poremećena. Možda to doživite kad ste kod kuće hladnog zimskog dana. Kuća je vrlo suha i vruća. Vi, mrdnuvši bosih nogu, hodate po palači. Nepoznat za vas, dio elektrona s vašeg stopala prešao je u atome tepiha.
Sada nosite električni naboj, jer broj protona i elektrona u vašim atomima više nije uravnotežen. Pokušajte sada zgrabiti metalnu ručku vrata. Između vas i nje iskliznut će iskra i osjetit ćete električni udar. Evo što se dogodilo - vaše tijelo, kojem nedostaje elektrona za postizanje električne ravnoteže, nastoji vratiti ravnotežu zahvaljujući silama elektromagnetske privlačnosti. I obnavlja se. Između ruku i kvake na vratima postoji protok elektrona usmjeren prema ruci. Ako je soba bila mračna, vidjeli biste iskre. Svjetlost je vidljiva jer elektroni emitiraju kvante svjetlosti kada skaču. Ako je soba mirna, čut ćete lagano pucketanje.
Električna energija nas okružuje svuda i sadržana je u svim tijelima. Oblaci u tom smislu nisu iznimka. Nasuprot plavom nebu izgledaju vrlo bezopasno. Ali baš kao što ste u sobi, oni mogu nositi električni naboj. Ako je tako, pazite! Kad oblak ponovno uspostavi električnu ravnotežu u sebi, bljesne čitav vatromet.
Kako se pojavljuju munje?
Evo što se događa: u ogromnoj ogromnoj grmljavini neprestano kruže snažne zračne struje koje guraju različite čestice zajedno - zrnce oceanske soli, prašine i tako dalje.Na isti način na koji se vaši potplati, trljajući o tepih, oslobađaju elektrona, a čestice u oblaku prilikom sudaranja oslobađaju se elektrona, koji skaču na ostale čestice. Dakle, dolazi do preraspodjele optužbi. Na nekim česticama koje su izgubile elektrone postoji pozitivan naboj, na drugima koji preuzimaju višak elektrona, sada postoji negativan naboj.
Iz razloga koji nisu potpuno jasni, teže čestice se napune negativno, dok se lakše izrađuju. Tako je teži donji dio oblaka negativno nabijen. Negativno nabijeni donji dio oblaka gura elektrone prema zemlji, budući da se isti naboji odbijaju. Tako se pod oblakom formira pozitivno nabijeni dio zemljine površine. Zatim, potpuno po istom principu, prema kojem iskra skače između vas i vratnice, ista iskra skače između oblaka i zemlje, samo je ta vrlo velika i moćna munja. Elektroni lete ogromnim cik-cakom prema zemlji pronalazeći svoje protone. Umjesto jedva čujnog pucketanja, čuje se jak grmljavin.
Ako čitav proces gledate usporeno, to ćemo vidjeti. Slabo svjetlucava traka strši iz osnovice oblaka, nazvana dirigent. Kondukter, koji je ujedno i "vođa", počinje se približavati zemlji brzim pokretima uvijanja. Prvo se klizi 50 metara udesno, a zatim 50 metara lijevo. To je isti cik-cak koji vidimo na nebu. Put vođe do zemlje nastavlja se samo djelić sekunde, struja u munje doseže 200 ampera. U kućnom ožičenju struja ne prelazi 6 ampera. Kada se vođa nalazi na udaljenosti od oko 20 metara od tla, iskra skače s njega prema vođi i spaja se s njim. Sjajni cik-cak juri prema oblaku, trenutna snaga doseže 10 000 ampera.
Zanimljiva činjenica: Gromobran sadrži dovoljno električne energije za osvjetljavanje svih domova i poduzeća u cijelom gradu, ali samo na delić sekunde.
Sljedeći vođa tiho klizi niz oblikovani hodnik prema kojemu opet leti džinovska iskra. Temperatura tijekom udara munje doseže 28.000 Celzijevih stupnjeva. Struje struje lete gore i niz kanal više puta: to je postupak koji doživljavamo kao jedan udar munje.
Koliko energije ima u munji?
Oko 20 tisuća megavata, ova je energija dovoljna za osvjetljavanje svih kuća i poduzeća cijele republike, iako samo na djelić sekunde.
