როგორ ჩნდება ჭექა-ქუხილი და ელვა ბავშვებში. რა არის ელვა და რატომ ჩნდება ის? საოცარი ცეცხლოვანი ბურთი

ყოველ წამს, დაახლოებით 700 ელვა და ყოველწლიურად დაახლოებით 3000 ხალხი იღუპება ელვის დარტყმის გამო. ელვის ფიზიკური ბუნება ბოლომდე არ არის ახსნილი და ადამიანების უმეტესობას მხოლოდ უხეში წარმოდგენა აქვს იმაზე, თუ რა არის ეს. ზოგიერთი გამონადენი ღრუბლებში ეჯახება, ან რაღაც მსგავსი. დღეს ჩვენ მივმართეთ ჩვენს ფიზიკოსებს, რათა მეტი გავიგოთ ელვის ბუნების შესახებ. როგორ ჩნდება ელვა, სად ეცემა ელვა და რატომ ჭექა ჭექა-ქუხილი. სტატიის წაკითხვის შემდეგ თქვენ გეცოდინებათ პასუხი ამ და ბევრ სხვა კითხვაზე.

რა არის ელვა

ელვა- ნაპერწკალი ელექტრული გამონადენი ატმოსფეროში.

ელექტრული გამონადენიარის გარემოში დენის დინების პროცესი, რომელიც დაკავშირებულია მისი ელექტრული გამტარობის მნიშვნელოვან ზრდასთან ნორმალურ მდგომარეობასთან შედარებით. არსებობს სხვადასხვა ტიპისელექტრული გამონადენი გაზში: ნაპერწკალი, რკალი, დნებოდა.

ნაპერწკლის გამონადენი ხდება ატმოსფერული წნევის დროს და თან ახლავს დამახასიათებელი ნაპერწკალი ბზარი. ნაპერწკლის გამონადენი არის ძაფისებრი ნაპერწკალი არხების ნაკრები, რომლებიც ქრება და ცვლის ერთმანეთს. ნაპერწკლის არხებსაც უწოდებენ სტრიმერები. ნაპერწკლის არხები ივსება იონიზებული გაზით, ანუ პლაზმით. ელვა გიგანტური ნაპერწკალია, ჭექა-ქუხილი კი ძალიან ხმამაღალი ბზარია. მაგრამ ეს არც ისე მარტივია.

ელვის ფიზიკური ბუნება

როგორ აიხსნება ელვის წარმოშობა? სისტემა ღრუბლოვანი მიწაან ღრუბელ-ღრუბელიეს არის ერთგვარი კონდენსატორი. ჰაერი ასრულებს დიელექტრიკის როლს ღრუბლებს შორის. ღრუბლის ფსკერს აქვს უარყოფითი მუხტი. როდესაც ღრუბელსა და მიწას შორის საკმარისი პოტენციური განსხვავებაა, იქმნება პირობები, როდესაც ბუნებაში ელვა ჩნდება.

ნაბიჯის ლიდერი

მთავარი ელვის წინ, ღრუბლიდან მიწაზე მოძრავი პატარა ადგილი შეიძლება შეინიშნოს. ეს არის ე.წ. ელექტრონები, პოტენციური განსხვავების გავლენის ქვეშ, იწყებენ მოძრაობას მიწისკენ. მოძრაობისას ისინი ეჯახებიან ჰაერის მოლეკულებს, რაც მათ იონიზებს. ღრუბლიდან მიწამდე ერთგვარი იონიზებული არხია. თავისუფალი ელექტრონებით ჰაერის იონიზაციის გამო, ლიდერის ტრაექტორიის ზონაში ელექტრული გამტარობა მნიშვნელოვნად იზრდება. ლიდერი, როგორც ეს იყო, გზას უხსნის მთავარ გამონადენს, გადადის ერთი ელექტროდიდან (ღრუბელიდან) მეორეზე (მიწაზე). იონიზაცია ხდება არათანაბრად, ამიტომ ლიდერს შეუძლია განშტოება.

უკუშედეგი

როგორც კი ლიდერი მიწას უახლოვდება, მის ბოლოში დაძაბულობა იზრდება. საპასუხო ნაკადი (არხი) გადმოყრილია მიწიდან ან ზედაპირის ზემოთ ამოსული საგნებიდან (ხეები, შენობების სახურავები) ლიდერისკენ. ელვის ეს თვისება გამოიყენება მისგან დასაცავად ელვისებური ჯოხის დაყენებით. რატომ ეცემა ელვა ადამიანს ან ხეს? სინამდვილეში, მას არ აინტერესებს სად მოხვდება. ბოლოს და ბოლოს, ელვა ეძებს უმოკლეს გზას დედამიწასა და ცას შორის. ამიტომ საშიშია ჭექა-ქუხილის დროს ვაკეზე ან წყლის ზედაპირზე ყოფნა.

როდესაც ლიდერი მიწას მიაღწევს, დენი იწყებს გადინებას დაგებულ არხში. სწორედ ამ მომენტში შეიმჩნევა მთავარი ელვისებური ციმციმი, რომელსაც თან ახლავს დენის სიძლიერის მკვეთრი ზრდა და ენერგიის გამოყოფა. აქ შესაბამისი კითხვაა, საიდან მოდის ელვა?საინტერესოა, რომ ლიდერი ღრუბლიდან მიწაზე ვრცელდება, მაგრამ საპირისპირო კაშკაშა ციმციმი, რომლის ხილვას ჩვენ მიჩვეული ვართ, მიწიდან ღრუბელზე ვრცელდება. უფრო სწორია იმის თქმა, რომ ელვა არ მოდის ზეციდან დედამიწაზე, არამედ ხდება მათ შორის.

რატომ ჭექა ელვა?

ჭექა-ქუხილი წარმოიქმნება იონიზებული არხების სწრაფი გაფართოების შედეგად წარმოქმნილი დარტყმითი ტალღისგან. რატომ ვხედავთ ჯერ ელვას და შემდეგ გვესმის ჭექა-ქუხილი?ეს ყველაფერი ხმის (340,29 მ/წმ) და სინათლის (299,792,458 მ/წმ) სიჩქარეებს შორის განსხვავებაა. ჭექა-ქუხილსა და ელვას შორის წამების დათვლით და მათი ხმის სიჩქარეზე გამრავლებით, შეგიძლიათ გაიგოთ თქვენგან რა მანძილზე დაარტყა ელვა.

გჭირდებათ ნაშრომი ატმოსფერული ფიზიკის შესახებ?ჩვენი მკითხველისთვის ახლა მოქმედებს 10%-იანი ფასდაკლება ნებისმიერი სახის სამუშაო

ელვის სახეები და ფაქტები ელვის შესახებ

ცასა და დედამიწას შორის ელვა არ არის ყველაზე გავრცელებული ელვა. ყველაზე ხშირად, ელვა ხდება ღრუბლებს შორის და არ წარმოადგენს საფრთხეს. გარდა მიწისქვეშა და ღრუბელშიდა ელვისა, არის ელვა, რომელიც წარმოიქმნება ატმოსფეროს ზედა ფენებში. რა სახის ელვა არსებობს ბუნებაში?

• ღრუბელშიდა ელვა;
• ბურთის ელვა;
• "ელფები";
• თვითმფრინავები;
• Sprites.

ელვის ბოლო სამი ტიპი სპეციალური ინსტრუმენტების გარეშე არ შეინიშნება, რადგან ისინი ფორმირდება 40 კილომეტრის და ზემოთ სიმაღლეზე.

აქ არის რამდენიმე ფაქტი ელვის შესახებ:

• დედამიწაზე ყველაზე გრძელი დაფიქსირებული ელვის სიგრძე იყო 321 კმ. ეს ელვა ოკლაჰომაში შენიშნეს 2007 წ.
• ყველაზე დიდხანს გაგრძელდა ელვა 7,74 წამში და ჩაიწერა ალპებში.
• ელვა იქმნება არა მხოლოდ დედამიწა. ჩვენ ზუსტად ვიცით ელვის შესახებ ვენერა, იუპიტერი, სატურნიდა ურანი. სატურნის ელვა მილიონჯერ უფრო ძლიერია ვიდრე დედამიწა.
• ელვაში მიმდინარე სიძლიერე შეიძლება მიაღწიოს ასობით ათას ამპერს, ხოლო ძაბვამ შეიძლება მიაღწიოს მილიარდ ვოლტს.
• ელვისებური არხის ტემპერატურამ შეიძლება მიაღწიოს 30000 გრადუსი ცელსიუსით არის 6 მზის ზედაპირის ტემპერატურაზე გამრავლებული.

ბურთის ელვა

ბურთის ელვა - ცალკეული სახეობებიელვა, რომლის ბუნება საიდუმლოდ რჩება. ასეთი ელვა არის ჰაერში მოძრავი ბურთის ფორმის მანათობელი ობიექტი. შეზღუდული მტკიცებულებების მიხედვით, ბურთის ელვას შეუძლია გადაადგილდეს არაპროგნოზირებადი ტრაექტორიის გასწვრივ, გაიყოს პატარა ჭანჭიკებად, აფეთქდეს ან უბრალოდ მოულოდნელად გაქრეს. არსებობს მრავალი ჰიპოთეზა ბურთის ელვის წარმოშობის შესახებ, მაგრამ არცერთი არ შეიძლება ჩაითვალოს საიმედოდ. ფაქტი - არავინ იცის, როგორ ჩნდება ბურთის ელვა. ზოგიერთი ჰიპოთეზა ამ ფენომენზე დაკვირვებას ჰალუცინაციებიმდე ამცირებს. ბურთის ელვა ლაბორატორიულ პირობებში არასოდეს დაფიქსირებულა. ყველა მეცნიერი შეიძლება კმაყოფილი იყოს თვითმხილველთა ჩვენებით.

დასასრულ, გიწვევთ ვიდეოს სანახავად და შეგახსენებთ: თუ მზიან დღეს ელვასავით თავზე საკურსო ნამუშევარი ან ტესტი დაგეცემა, სასოწარკვეთა არ არის საჭირო. სტუდენტური მომსახურების სპეციალისტები სტუდენტებს 2000 წლიდან ეხმარებიან. მოიძიეთ კვალიფიციური დახმარება ნებისმიერ დროს. 24 საათები დღეში, 7 კვირაში დღეები ჩვენ მზად ვართ დაგეხმაროთ.

ყველამ იცის, რა არის ჭექა-ქუხილი - ელვის ელვა და ჭექა-ქუხილის ხმა. ბევრ ადამიანს (განსაკუთრებით ბავშვებს) ძალიან ეშინია მისი. მაგრამ საიდან მოდის ჭექა-ქუხილი და ელვა? და საერთოდ, რა ფენომენია ეს?

ჭექა-ქუხილი მართლაც საკმაოდ უსიამოვნო და შემზარავი ბუნებრივი მოვლენაა, როდესაც მზეს ბნელი, მძიმე ღრუბლები ფარავს, ელვა ციმციმებს, ჭექა-ქუხილს და წვიმს ციდან ნაკადული...

და ხმა, რომელიც წარმოიქმნება, სხვა არაფერია, თუ არა ტალღა გამოწვეული ძლიერი ჰაერის ვიბრაციებით. უმეტეს შემთხვევაში, მოცულობა იზრდება რულონის ბოლოსკენ. ეს ხდება ღრუბლების ხმის არეკვლის გამო. ეს არის ჭექა-ქუხილი.

ელვა არის ენერგიის ძალიან ძლიერი ელექტრული გამონადენი. ეს ხდება ღრუბლების ან დედამიწის ზედაპირის ძლიერი ელექტრიფიკაციის შედეგად. ელექტრული გამონადენი ხდება ან თავად ღრუბლებში, ან ორ მიმდებარე ღრუბელს შორის, ან ღრუბელსა და მიწას შორის. ელვის გაჩენის პროცესი იყოფა პირველ დარტყმად და ყველა შემდგომ დარტყმად. მიზეზი ის არის, რომ პირველივე ელვის დარტყმა ქმნის გზას ელექტრული გამონადენისთვის. ღრუბლის ბოლოში გროვდება უარყოფითი ელექტრული გამონადენი. და დედამიწის ზედაპირს აქვს დადებითი მუხტი. მაშასადამე, ღრუბელში მდებარე ელექტრონები (უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები, მატერიის ერთ-ერთი ძირითადი ერთეული) მაგნიტივით იზიდავენ მიწას და ქვევით ეშვებიან. როგორც კი პირველი ელექტრონები მიაღწევენ დედამიწის ზედაპირს, იქმნება არხი (ერთგვარი გადასასვლელი), რომელიც თავისუფალია ელექტრული გამონადენის გასავლელად, რომლის მეშვეობითაც დარჩენილი ელექტრონები მიედინება ქვემოთ. მიწისთან ახლოს ელექტრონები პირველები ტოვებენ არხს. სხვები ჩქარობენ თავიანთი ადგილის დასაკავებლად. შედეგად, იქმნება მდგომარეობა, როდესაც მთელი ნეგატიური ენერგიის გამონადენი ღრუბლიდან გამოდის, რაც ქმნის ელექტროენერგიის მძლავრ ნაკადს, რომელიც მიმართულია მიწაში.

სწორედ ასეთ მომენტში ჩნდება ელვა, რომელსაც თან ახლავს ჭექა-ქუხილი. ელექტრიფიცირებული ღრუბლები ქმნიან ელვას. მაგრამ ყველა ღრუბელი არ შეიცავს საკმარის ძალას ატმოსფერულ ფენაში შესაღწევად. ძალისა და ელემენტების გამოვლენისთვის აუცილებელია გარკვეული გარემოებები.

ღრუბელი, რომლის სიმაღლე რამდენიმე ათას მეტრს აღწევს, შეიძლება ჭექა-ქუხილად მივიჩნიოთ. ღრუბლის ფსკერი მდებარეობს დედამიწის ზედაპირთან ახლოს, ტემპერატურული რეჟიმი იქ უფრო მაღალია, ვიდრე ღრუბლის ზედა ნაწილში, სადაც წყლის წვეთები შეიძლება გაიყინოს. ჰაერის მასები მუდმივ მოძრაობაშია, თბილი ჰაერი ადის, ხოლო ცივი ჰაერი ქვევით. როდესაც ნაწილაკები მოძრაობენ, ისინი ელექტრიფიცირდებიან, ანუ ისინი გაჯერებულია ელექტროენერგიით. ღრუბლის სხვადასხვა ნაწილი აგროვებს ენერგიის სხვადასხვა რაოდენობას. როდესაც ის ძალიან ბევრია, ჩნდება ციმციმი, რომელსაც თან ახლავს ჭექა-ქუხილი. ეს არის ჭექა-ქუხილი. რა ტიპის ელვა არსებობს? ვიღაცამ შეიძლება იფიქროს, რომ ელვა ერთი და იგივეა, რომ ჭექა-ქუხილი ჭექა-ქუხილია. თუმცა, არსებობს ელვის რამდენიმე სახეობა, რომლებიც ძალიან განსხვავდება ერთმანეთისგან. ხაზოვანი ელვა ყველაზე გავრცელებული ტიპია. გარეგნულად გადახურულ ხეს ჰგავს. რამდენიმე თხელი და მოკლე "გასროლაც" ვრცელდება მთავარი არხიდან (ღეროდან).

ასეთი ელვის სიგრძემ შეიძლება მიაღწიოს 20 კილომეტრს, ხოლო მიმდინარე სიძლიერე შეიძლება იყოს 20000 ამპერი. მისი სიჩქარე წამში 150 კილომეტრია. ელვის არხის შემავსებელი პლაზმის ტემპერატურა 10000 გრადუსს აღწევს. ღრუბელშიდა ელვა – ამ ტიპის გაჩენას თან ახლავს ელექტრული და მაგნიტური ველების ცვლილებები და რადიოტალღების გამოსხივება, სავარაუდოდ, ეკვატორთან ახლოსაა. ზომიერი კლიმატის პირობებში ის ძალიან იშვიათად გვხვდება. თუ ღრუბელში არის ელვა, მაშინ უცხო ობიექტს, რომელიც არღვევს ჭურვის მთლიანობას, მაგალითად, ელექტრიფიცირებულ თვითმფრინავს, შეუძლია აიძულოს იგი გამოვიდეს. მისი სიგრძე შეიძლება განსხვავდებოდეს 1-დან 150 კილომეტრამდე. სახმელეთო ელვა - ეს არის ელვის ყველაზე ხანგრძლივი ტიპი, ამიტომ მისი შედეგები შეიძლება დამანგრეველი იყოს.

იმის გამო, რომ მის გზაზე არის დაბრკოლებები, მათ გარშემო მოსახვედრად ელვა იძულებულია შეცვალოს მიმართულება. ამიტომ იგი მიწამდე აღწევს პატარა კიბის სახით. მისი სიჩქარე წამში დაახლოებით 50 ათასი კილომეტრია. მას შემდეგ, რაც ელვა დაასრულებს თავის გზას, ის წყვეტს მოძრაობას რამდენიმე ათეული მიკროწამით და მისი სინათლე სუსტდება. შემდეგ იწყება შემდეგი ეტაპი: გავლილი გზის გამეორება.

უახლესი გამონადენი უფრო კაშკაშაა, ვიდრე ყველა წინა და მასში არსებული დენი შეიძლება მიაღწიოს ასობით ათას ამპერს. ელვის შიგნით ტემპერატურა მერყეობს 25000 გრადუსამდე. Sprite lightning. ეს ჯიში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს შედარებით ცოტა ხნის წინ - 1989 წელს. ეს ელვა ძალიან იშვიათია და სრულიად შემთხვევით იქნა აღმოჩენილი, უფრო მეტიც, ის გრძელდება მხოლოდ 1 წამის მეათედში. Sprite-ს სხვა ელექტრული გამონადენისგან განასხვავებს ის სიმაღლე, რომელზედაც ის ჩნდება - დაახლოებით 50-130 კილომეტრი, ხოლო სხვა ტიპები 15 კილომეტრიან ნიშნულს არ სცილდებიან, გარდა ამისა, ელვა გამოირჩევა უზარმაზარი დიამეტრით, რომელსაც შეუძლია 100 კმ-ს მიაღწიოს . ასეთი ელვა ჰგავს სინათლის ვერტიკალურ სვეტს და ციმციმებს არა ინდივიდუალურად, არამედ ჯგუფურად. მისი ფერი შეიძლება იყოს განსხვავებული და დამოკიდებულია ჰაერის შემადგენლობაზე: მიწასთან უფრო ახლოს, სადაც მეტი ჟანგბადია, ის არის მწვანე, ყვითელი ან თეთრი, ხოლო აზოტის გავლენის ქვეშ, 70 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე იძენს ნათელ წითელ შეფერილობას.

მარგალიტის ელვა. ეს ელვა, ისევე როგორც წინა, იშვიათი ბუნებრივი მოვლენაა. ყველაზე ხშირად ის ჩნდება ხაზოვანის შემდეგ და მთლიანად იმეორებს მის ტრაექტორიას. იგი შედგება ბურთებისგან, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთისგან დაშორებით და წააგავს მძივებს. ბურთის ელვა. ეს განსაკუთრებული ჯიშია. ბუნებრივი ფენომენიროდესაც ელვა ბურთის ფორმისაა, ანათებს და ცურავს ცაში. ამ შემთხვევაში მისი ფრენის გზა არაპროგნოზირებადი ხდება, რაც მას კიდევ უფრო საშიშს ხდის ადამიანისთვის.

უმეტეს შემთხვევაში, ბურთის ელვა ხდება სხვა ტიპებთან ერთად. თუმცა არის შემთხვევები, როცა მზიან ამინდშიც გამოჩნდა. ბურთის ზომა შეიძლება იყოს ათიდან ოც სანტიმეტრამდე.

მისი ფერი შეიძლება იყოს ლურჯი, ნარინჯისფერი ან თეთრი. და ტემპერატურა იმდენად მაღალია, რომ თუ ბურთი მოულოდნელად გასკდება, მის გარშემო არსებული სითხე აორთქლდება და ლითონის ან მინის საგნები დნება. ასეთი ელვის ბურთი შეიძლება საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში არსებობდეს. გადაადგილებისას მას შეუძლია მოულოდნელად შეცვალოს მიმართულება, ჰაერში რამდენიმე წამის განმავლობაში გაჩერდეს ან მკვეთრად გადაუხვიოს ერთ მხარეს. ის ჩნდება ერთ ეგზემპლარად, მაგრამ ყოველთვის მოულოდნელად. ბურთი შეიძლება ღრუბლებიდან ჩამოვიდეს, ან მოულოდნელად გამოჩნდეს ჰაერში ბოძის ან ხის უკნიდან. და თუ ჩვეულებრივ ელვას შეუძლია დაარტყას მხოლოდ რაღაცას - სახლს, ხეს და ა. საყოფაცხოვრებო ტექნიკა- ტელევიზორი და ა.შ.

რომელი ელვა ითვლება ყველაზე საშიშად?

ჩვეულებრივ, ჭექა-ქუხილის და ელვის პირველ დარტყმას მეორე მოჰყვება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ელექტრონები პირველ ციმციმში ქმნიან ელექტრონების მეორე გავლის შესაძლებლობას. მაშასადამე, შემდგომი აფეთქებები ხდება ერთმანეთის მიყოლებით, დროის თითქმის ყოველგვარი ინტერვალით, რაც ერთსა და იმავე ადგილას ხვდება.

ღრუბლიდან გამოსულმა ელვამ თავისი ელექტრული გამონადენით შეიძლება სერიოზული ზიანი მიაყენოს ადამიანს და მოკვლაც კი. და მაშინაც კი, თუ მისი დარტყმა პირდაპირ არ მოხვდება ადამიანს, მაგრამ ახლოს მოხვდება, ჯანმრთელობის შედეგები შეიძლება ძალიან ცუდი იყოს. თავის დასაცავად, უნდა დაიცვათ რამდენიმე წესი: ასე რომ, ჭექა-ქუხილის დროს არასოდეს უნდა ბანაოთ მდინარეში ან ზღვაში! მუდამ მშრალ მიწაზე უნდა იყო.

ამ შემთხვევაში აუცილებელია დედამიწის ზედაპირთან რაც შეიძლება ახლოს ყოფნა. ანუ არ არის საჭირო ხეზე ასვლა, მით უმეტეს, მის ქვეშ დგომა, მით უმეტეს, თუ ის არის შუა ღია ადგილას. გარდა ამისა, არ უნდა გამოიყენოთ მობილური მოწყობილობები (ტელეფონები, ტაბლეტები და ა.შ.), რადგან მათ შეუძლიათ ელვის მოზიდვა.

უამრავ ატმოსფერულ მოვლენას შორის ელვას განსაკუთრებული ადგილი უდაოდ უკავია. ის უაღრესად ლამაზი და სანახაობრივია და მისი დარტყმების წარმოუდგენელი ძალა დღესაც ბევრ ადამიანს აშინებს.


და ეს იმისდა მიუხედავად, რომ ისინი ყველა სკოლაში სწავლობდნენ და აქვთ წარმოდგენა რა არის ელექტროენერგია.

უძველესი იდეები ელვის შესახებ

ძველ დროში ელვა ადამიანებში ერთნაირად ძლიერ გრძნობებს იწვევდა. იგი აღფრთოვანებული იყო და ეშინოდათ, მას ღმერთების იარაღად თვლიდნენ. ტყუილად არ არის, რომ თითქმის ყველა ერის ყველაზე საშინელი და მეომარი ღვთაებები შეიარაღებული იყვნენ ელვით: ზევსი ძველ ბერძნებში, იუპიტერი რომაელებში, პერუნი სლავებს შორის.

უძველეს ინდურ ღმერთთა პანთეონში ელვით შეიარაღებული იყვნენ შივა დამღუპველი და ინდრა მეომარი, რომლებსაც ელვის სასროლად სპეციალური იარაღიც კი ჰქონდათ - ვაჟრა.

ამავდროულად, ელვა ხშირად განიხილებოდა სიცოცხლისუნარიანობისა და ენერგიის გაღვიძების სიმბოლოდ. ამრიგად, ძველი ჩინელების რწმენის თანახმად, ამინდს აკონტროლებდა ოთხი ღმერთის სპეციალური ზეციური საბჭო.

ელვა ევალებოდა ქალღმერთ დიან-მუს, რომელმაც ზეციური სარკეები დააახლოვა და ერთმანეთისგან დააშორა, ელვისებური ელვისებური ელვის დაწყებით სიცოცხლის მუდმივი მოძრაობა მინდვრებში და ადამიანების გულებში. ქრისტიანობაში ელვა სიმბოლოა ღვთაებრივი გამოცხადებისა და ღვთიური განკითხვისა.

როგორ იქმნება ელვა?

დღეს ყველამ იცის, რომ ელვა არის ძლიერი ელექტრული გამონადენი, რომელიც ხდება ღრუბლებს შორის. მაგრამ ყველამ არ იცის ზუსტად როგორ იქმნება იგი.


ჭექა-ქუხილი არის წყლის ორთქლის ღრუბელი, რომელიც ზოგჯერ ათეულ კილომეტრს აღწევს. მისი ზედა ნაწილი შეიძლება განთავსდეს 6-7 კმ სიმაღლეზე, ხოლო ქვედა ნაწილი მიწიდან მხოლოდ ნახევარ კილომეტრშია.

4 კმ სიმაღლეზე ყოველთვის სუფევს უარყოფითი ტემპერატურა, ამიტომ იქ ორთქლის წვეთები ყინულის ნაჭრებად იქცევა. ქაოტურად მოძრაობენ, ისინი გამუდმებით ეხებიან ერთმანეთს, რის გამოც უმეტესობა იძენს ელექტრულ მუხტს: პატარები დადებითია, დიდიები უარყოფითი.

გრავიტაციის გავლენით ყინულის დიდი ნაჭრები ღრუბლის ქვედა ფენებში ხვდება, იქ გროვდება, ხოლო წვრილმანები ზევით რჩება. თანდათანობით, მუხტების მთლიანი ღირებულება საკმარისად დიდი ხდება, რათა მათ შორის წარმოქმნილმა ველმა შეიძინოს გიგანტური ინტენსივობა.

როდესაც ღრუბლის სხვადასხვანაირად დამუხტული ნაწილები მიუახლოვდებიან, ცალკეული იონები და ელექტრონები, რომლებიც თავიანთი ადგილებიდან მოწყვეტილია ურთიერთმიზიდულობით, მიიჩქარიან ერთმანეთისკენ და თან მიათრევენ მეზობლებს. ჩნდება პლაზმური გამონადენი არხი, რომელიც ვრცელდება ღრუბლის მონაკვეთებზე წამის მეასედი სიჩქარით.


ზოგჯერ ღრუბლის ქვედა კიდე საკმარისად დაბლა ეკიდება მიწის ზემოთ, რათა მოხდეს ელექტრული ავარია ღრუბელსა და დედამიწის ზედაპირს შორის. განსაკუთრებით „იღბლიანი“ ამ მხრივ არის იზოლირებული ბორცვები ან ხეები, ბოძები და ელექტროგადამცემი ხაზების კოშკები, რომლებიც ხდება გამონადენის კატალიზატორი. სწორედ ამიტომ საშიშია ჭექა-ქუხილის დროს გორაზე მარტოხელა ხის ქვეშ ყოფნა ან ელექტრო ბოძზე ყოფნა.

ელვის არხის შიგნით ტემპერატურა ათი ათას გრადუსს აღწევს, ხოლო ელექტრული ძაბვა რამდენიმე ასეულ მილიონ ვოლტს აღწევს. ამავდროულად, ღრუბლის "კონდენსატორის" სიმძლავრე ძალიან მცირეა - მხოლოდ დაახლოებით 0,15 მიკროფარადი. ცხელი პლაზმა წვავს ჰაერს არხის ირგვლივ, რომელიც შემდეგ იშლება, რაც იწვევს დარტყმის ტალღას, რომელსაც ჭექა-ქუხილად აღვიქვამთ.

ზარნიცა

ელვა ხდება არა მხოლოდ წყლის ორთქლისგან დამზადებულ ჩვეულებრივ ღრუბლებში. მათი ფორმირებისთვის აუცილებელია ჰაერში არსებობდეს რაიმე ნივთიერების წვრილად დაშლილი სუსპენზია, რომლის ნაწილაკები ერთმანეთს შეეფერება და ელექტრულ მუხტს შეიძენს.

ასე რომ, მშრალ ზაფხულში ხანდახან შეგიძლიათ იხილოთ "მშრალი ჭექა-ქუხილი" - ელვა, რომელიც წარმოიქმნება ქარისგან ამაღლებული მტვრის უზარმაზარ ღრუბლებში. ამ ელვის ჭანჭიკებს ელვას უწოდებენ.

ბურთის ელვა

ზოგჯერ ჭექა-ქუხილის დროს წარმოიქმნება ბურთის ელვა - ენერგიის მცირე სფერული შედედება. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე ცუდად შესწავლილი ატმოსფერული ფენომენი, რომელიც, ჩვეულებრივი ელვისგან განსხვავებით, ლაბორატორიულ პირობებში ჯერ არ არის გამეორებული.


ბურთის ფორმის ელვას შეუძლია ზიანი მიაყენოს ადამიანს, რომელსაც ეხება, მაგრამ ხშირია შემთხვევები, როცა მასთან კონტაქტს უსიამოვნო შეგრძნებები არ მოუტანია.

ელვის ელექტრული ბუნება გამოვლინდა ამერიკელი ფიზიკოსის ბ.ფრანკლინის კვლევაში, რომლის ინიციატივითაც ჩატარდა ექსპერიმენტი ჭექა-ქუხილიდან ელექტროენერგიის ამოღების მიზნით. ფრანკლინის გამოცდილება ელვის ელექტრული ბუნების გარკვევაში ფართოდ არის ცნობილი. 1750 წელს მან გამოაქვეყნა ნაშრომი, რომელშიც მან აღწერა ექსპერიმენტი გამოყენებით ფუტკარიჭექა-ქუხილში ჩავარდა. ფრანკლინის გამოცდილება აღწერილია ჯოზეფ პრისტლის ნაშრომში.

ელვის საშუალო სიგრძე 2,5 კმ-ია, ზოგიერთი გამონადენი ატმოსფეროში 20 კმ-მდე ვრცელდება.

როგორ წარმოიქმნება ელვა? ყველაზე ხშირად, ელვა ჩნდება კუმულონიმბუს ღრუბლებში, რომლებსაც შემდეგ ჭექა-ქუხილს უწოდებენ. ელვა ზოგჯერ იქმნება ნიმბოსტრატუსის ღრუბლებში, ასევე ვულკანური ამოფრქვევის, ტორნადოების და მტვრის ქარიშხლების დროს.

ელვის გაჩენის სქემა: ა - ფორმირება; ბ - კატეგორია.

იმისათვის, რომ ელვა მოხდეს, აუცილებელია ღრუბლის შედარებით მცირე (მაგრამ არანაკლებ გარკვეული კრიტიკული) მოცულობისას წარმოიქმნას ელექტრული ველი, რომლის სიმძლავრეც საკმარისია ელექტრული გამონადენის დასაწყებად (~ 1 მვ/მ) და ღრუბლის მნიშვნელოვან ნაწილში არის საშუალო სიძლიერის ველი, რომელიც საკმარისია დაწყებული გამონადენის შესანარჩუნებლად (~ 0,1-0,2 მვ/მ). ელვაში ელექტრო ენერგიაღრუბლები იქცევა სითბოდ და სინათლედ.

ჩვეულებრივ შეინიშნება ხაზოვანი ელვა, რომელიც მიეკუთვნება ეგრეთ წოდებულ უელექტრო გამონადენებს, რადგან ისინი იწყება (და მთავრდება) დამუხტული ნაწილაკების დაგროვებით. ეს განსაზღვრავს მათ ჯერ კიდევ აუხსნელ თვისებებს, რომლებიც განასხვავებენ ელვას ელექტროდებს შორის გამონადენისგან.

ამრიგად, ელვა არ ჩნდება რამდენიმე ასეულ მეტრზე მოკლე; ისინი წარმოიქმნება ელექტრულ ველებში ბევრად უფრო სუსტად, ვიდრე ველები ინტერელექტროდული გამონადენის დროს; ელვის მიერ გადატანილი მუხტების შეგროვება ხდება წამის მეათასედში მილიარდობით მცირე ნაწილაკებისგან, რომლებიც კარგად იზოლირებულია ერთმანეთისგან, რომლებიც მდებარეობს რამდენიმე კვადრატულ კილომეტრში.

ელვის განვითარების ყველაზე შესწავლილი პროცესი ჭექა-ქუხილში, ხოლო ელვას შეუძლია თავად გაიაროს ღრუბლებში (ინტრაღრუბელში ელვა), ან შეიძლება დაარტყას მიწას (მიწის ელვა).

მიწის ელვა

გრუნტის ელვის განვითარების დიაგრამა: a, b - ორი ლიდერის ეტაპი; 1 - ღრუბელი; 2 - სტრიმერები; 3 - ნაბიჯი ლიდერის არხი; 4 - არხის გვირგვინი; 5 - პულსური კორონა არხის თავზე; გ - მთავარი ელვისებური არხის (K) ფორმირება.

მიწის ელვის განვითარების პროცესი რამდენიმე ეტაპისგან შედგება. პირველ ეტაპზე, იმ ზონაში, სადაც ელექტრული ველი აღწევს კრიტიკულ მნიშვნელობას, იწყება ზემოქმედების იონიზაცია, რომელიც შექმნილია თავდაპირველად თავისუფალი ელექტრონებით, რომლებიც ყოველთვის მცირე რაოდენობითაა ჰაერში, რაც, გავლენის ქვეშ. ელექტრული ველიიძენს მნიშვნელოვან სიჩქარეს მიწისკენ და ჰაერის შემადგენელ მოლეკულებთან შეჯახებით, იონიზებს მათ.

უფრო თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, გამონადენი ინიცირებულია მაღალი ენერგიით კოსმოსური სხივები, რომლებიც იწვევენ პროცესს, რომელსაც ეწოდება ავარიული ავარია. ამრიგად, წარმოიქმნება ელექტრონული ზვავები, რომლებიც გადაიქცევა ელექტრული გამონადენის ძაფებად - ნაკადებად, რომლებიც კარგად გამტარ არხებია, რომლებიც შერწყმის შედეგად წარმოქმნიან ნათელ თერმულად იონიზებულ არხს მაღალი გამტარობით - საფეხურიანი ელვისებური ლიდერი.

ლიდერის მოძრაობა დედამიწის ზედაპირისკენ ხდება რამდენიმე ათეული მეტრის საფეხურებით ~ 50000 კილომეტრი წამში, რის შემდეგაც მისი მოძრაობა ჩერდება რამდენიმე ათეული მიკროწამით და ნათება საგრძნობლად სუსტდება; შემდეგ, მომდევნო ეტაპზე, ლიდერი კვლავ მიიწევს წინ რამდენიმე ათეული მეტრით.

კაშკაშა სიკაშკაშე ფარავს ყველა გავლილ საფეხურს, რასაც მოჰყვება გაჩერება და კვლავ შესუსტება. ეს პროცესები მეორდება, როდესაც ლიდერი გადადის დედამიწის ზედაპირზე საშუალო სიჩქარე 200000 მეტრი წამში. როდესაც ლიდერი მოძრაობს მიწისკენ, ველის ინტენსივობა მის ბოლოში იზრდება და მისი მოქმედების შედეგად, საპასუხო ნაკადი გამოიდევნება დედამიწის ზედაპირზე ამოვარდნილი ობიექტებიდან, რომელიც უკავშირდება ლიდერს. ელვის ეს თვისება გამოიყენება ელვისებური ჯოხის შესაქმნელად.

ფინალურ ეტაპზე, წინამორბედის მიერ იონიზებული არხის გასწვრივ მოჰყვება საპირისპირო (ქვემოდან ზემოდან) ან მთავარი ელვისებური გამონადენი, რომელიც ხასიათდება ათეულიდან ასობით ათას ამპერამდე დენებით, სიკაშკაშე შესამჩნევად აღემატება ლიდერის სიკაშკაშეს. და პროგრესის მაღალი სიჩქარე, თავდაპირველად აღწევდა ~ 100,000 კილომეტრს წამში, ბოლოს კი მცირდება ~ 10,000 კილომეტრამდე წამში.

არხის ტემპერატურა ძირითადი გამონადენის დროს შეიძლება აღემატებოდეს 25000 °C-ს.ელვისებური არხის სიგრძე შეიძლება იყოს 1-დან 10 კმ-მდე, დიამეტრი შეიძლება იყოს რამდენიმე სანტიმეტრი. მიმდინარე პულსის გავლის შემდეგ არხის იონიზაცია და მისი ბზინვარება სუსტდება. დასკვნით ეტაპზე, ელვის დენი შეიძლება გაგრძელდეს წამის მეასედ და მეათედიც კი, მიაღწიოს ასობით და ათასობით ამპერს. ასეთ ელვას უწოდებენ გახანგრძლივებულ ელვას და ყველაზე ხშირად იწვევს ხანძარს.

ძირითადი გამონადენი ხშირად ათავისუფლებს ღრუბლის მხოლოდ ნაწილს. მაღალ სიმაღლეზე განლაგებულმა მუხტებმა შეიძლება წარმოქმნას ახალი (გაცვეთილი) ლიდერი, რომელიც უწყვეტად მოძრაობს წამში ათასობით კილომეტრის სიჩქარით. მისი სიკაშკაშის სიკაშკაშე ახლოს არის საფეხურიანი ლიდერის სიკაშკაშესთან. როდესაც გაფცქვნილი ლიდერი აღწევს დედამიწის ზედაპირს, მოჰყვება მეორე ძირითადი დარტყმა, პირველის მსგავსი.

როგორც წესი, ელვა მოიცავს რამდენიმე განმეორებით გამონადენს, მაგრამ მათი რიცხვი შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ათეულს. მრავალჯერადი ელვის ხანგრძლივობა შეიძლება აღემატებოდეს 1 წამს. ქარის მიერ მრავალჯერადი ელვის არხის გადაადგილება ქმნის ეგრეთ წოდებულ ლენტის ელვას - მანათობელ ზოლს.

ღრუბელშიდა ელვა

ღრუბელშიდა ელვა, როგორც წესი, მოიცავს მხოლოდ ლიდერის საფეხურებს; ღრუბელშიდა ელვის პროპორცია იზრდება ეკვატორისკენ გადაადგილებისას და იცვლება 0,5-დან ზომიერ განედებში 0,9-მდე ეკვატორულ ზონაში. ელვის გავლას თან ახლავს ელექტრული და მაგნიტური ველების ცვლილებები და რადიო გამოსხივება, ე.წ.

მიწის ობიექტს ელვის დარტყმის ალბათობა იზრდება მისი სიმაღლის მატებასთან ერთად და ნიადაგის ელექტრული გამტარობის მატებასთან ერთად ზედაპირზე ან გარკვეულ სიღრმეზე (ელვისებური ღეროს მოქმედება ეფუძნება ამ ფაქტორებს). თუ ღრუბელში არის ელექტრული ველი, რომელიც საკმარისია გამონადენის შესანარჩუნებლად, მაგრამ არა საკმარისი იმისათვის, რომ მოხდეს მისი წარმოქმნა, გრძელი ლითონის კაბელი ან თვითმფრინავი შეიძლება იმოქმედოს როგორც ელვისებური ინიციატორი, განსაკუთრებით მაშინ, თუ ის ძალზე ელექტრული დამუხტულია. ამგვარად, ელვა ზოგჯერ "პროვოცირებულია" ნიმბოსტრატუსსა და ძლიერ კუმულუს ღრუბლებში.

ყოველ წამში დაახლოებით 50 ელვა ეცემა დედამიწის ზედაპირს და საშუალოდ ყოველ კვადრატულ კილომეტრზე ელვა წელიწადში ექვსჯერ ეცემა.

ხალხი და ელვა

ელვა სერიოზულ საფრთხეს უქმნის ადამიანის სიცოცხლეს. ადამიანს ან ცხოველს ელვისებური დარტყმა ხშირად ხდება ღია სივრცეში, რადგან... ელექტრული დენი მიჰყვება უმოკლეს გზას "ჭექა-ქუხილი". ხშირად ელვა ეცემა ხეებს და ტრანსფორმატორებს რკინიგზა, რამაც გამოიწვია მათი ანთება.

შენობის შიგნით ჩვეულებრივი ხაზოვანი ელვის დარტყმა შეუძლებელია, მაგრამ არსებობს მოსაზრება, რომ ე.წ. ნორმალური ელვა საშიშია ტელევიზიისა და რადიო ანტენებისთვის, რომლებიც მდებარეობს მაღალსართულიანი შენობების სახურავებზე, ასევე ქსელური აღჭურვილობისთვის.

ელვის მსხვერპლთა სხეულში შეინიშნება იგივე პათოლოგიური ცვლილებები, რაც ელექტროშოკის დროს. მსხვერპლი კარგავს გონებას, ეცემა, შეიძლება განიცადოს კრუნჩხვები და ხშირად წყვეტს სუნთქვას და გულისცემას. თქვენ ჩვეულებრივ შეგიძლიათ იპოვოთ "მიმდინარე ნიშნები" თქვენს სხეულზე - ადგილები, სადაც ელექტროენერგია შედის და გამოდის.

ეს არის ხის მსგავსი ღია ვარდისფერი ან წითელი ზოლები, რომლებიც ქრება თითების დაჭერისას (ისინი ნარჩუნდება სიკვდილის შემდეგ 1-2 დღის განმავლობაში). ისინი სხეულთან ელვისებური კონტაქტის არეში კაპილარების გაფართოების შედეგია. სიკვდილის შემთხვევაში ძირითადი სასიცოცხლო ფუნქციების შეწყვეტის მიზეზია სუნთქვის უეცარი შეწყვეტა და გულისცემა ელვის პირდაპირი ზემოქმედებით მედულას გრძივი ნაწლავის რესპირატორულ და ვაზომოტორულ ცენტრებზე.

როდესაც ელვა დაარტყა, პირველი სამედიცინო დახმარებაუნდა იყოს სასწრაფო. მძიმე შემთხვევებში (სუნთქვის შეჩერება და გულისცემა) აუცილებელია რეანიმაცია. რეანიმაცია ეფექტურია მხოლოდ ელვის დარტყმის შემდეგ პირველ წუთებში, როგორც წესი, აღარ არის ეფექტური. ყველა შემთხვევაში აუცილებელია სასწრაფო ჰოსპიტალიზაცია.

ელვის მსხვერპლი

მითოლოგიასა და ლიტერატურაში:

• ექიმებისა და სამედიცინო ხელოვნების ღმერთის აპოლონის ვაჟი ასკლეპიუსი (ესკულაპიუსი) არა მხოლოდ კურნავდა, არამედ აცოცხლებდა მიცვალებულებს. დარღვეული მსოფლიო წესრიგის აღსადგენად ზევსმა მას ელვა დაარტყა;
• ფაეტონმა, მზის ღმერთის ჰელიოსის ვაჟმა, ერთხელ აიღო ვალდებულება მამის მზის ეტლის ტარება, მაგრამ ვერ შეიკავა ცეცხლმოკიდებული ცხენები და კინაღამ გაანადგურა დედამიწა საშინელ ცეცხლში. განრისხებულმა ზევსმა ელვისებურად გაჭრა ფაეტონი.

ისტორიული ფიგურები:

• რუსი აკადემიკოსი გ.ვ. რიჩმანი - გარდაიცვალა ელვისებური დარტყმისგან 1753 წელს;
• უკრაინის სახალხო დეპუტატი, რივნის რეგიონის ყოფილი გუბერნატორი ვ.ჩერვონი 2009 წლის 4 ივლისს ელვის შედეგად გარდაიცვალა.

• როი სალი ვანგი გადარჩა მას შემდეგ, რაც მას ელვა შვიდჯერ დაარტყა;
• ამერიკელი მაიორი სამერფორდი გარდაიცვალა ხანგრძლივი ავადმყოფობის შემდეგ (მესამე ელვის დარტყმის შედეგად). მეოთხე ელვამ მთლიანად გაანადგურა მისი ძეგლი სასაფლაოზე;
• ანდების ინდიელებს შორის ელვის დარტყმა საჭიროდ ითვლება შამანური ინიციაციის უმაღლესი დონის მისაღწევად.

ხეები და ელვა

მაღალი ხეები ელვის ხშირი სამიზნეა. თქვენ შეგიძლიათ მარტივად იპოვოთ ელვისებური ნაწიბურები ხანგრძლივ რელიქტურ ხეებზე. ითვლება, რომ ერთი მდგომი ხე ელვისებურად მოხვდება, თუმცა ზოგიერთ ტყიან რაიონში ელვის ნაწიბურები თითქმის ყველა ხეზე ჩანს. მშრალ ხეებს ელვის დაცემისას ცეცხლი ეკიდება. ყველაზე ხშირად, ელვის დარტყმა მიმართულია მუხაზე, ყველაზე ნაკლებად - წიფელზე, რაც აშკარად დამოკიდებულია მათში არსებული ცხიმოვანი ზეთების სხვადასხვა რაოდენობაზე, რაც წარმოადგენს დიდ წინააღმდეგობას ელექტროენერგიის მიმართ.

ელვა მოძრაობს ხის ღეროში ყველაზე ნაკლები ელექტრული წინააღმდეგობის გზაზე და ათავისუფლებს დიდი რაოდენობითსიცხე, წყლის ორთქლად გადაქცევა, რომელიც ყოფს ხის ტოტს ან, უფრო ხშირად, მისგან აშორებს ქერქის ნაწილებს, აჩვენებს ელვის გზას.

მომდევნო სეზონებში, ხეები ჩვეულებრივ აღადგენს დაზიანებულ ქსოვილს და შეიძლება დახუროს მთელი ჭრილობა, დატოვოს მხოლოდ ვერტიკალური ნაწიბური. თუ დაზიანება ძალიან მძიმეა, ქარი და მავნებლები საბოლოოდ მოკლავენ ხეს. ხეები ბუნებრივი ელვისებური გამტარებია და ცნობილია, რომ იცავს მეზობელ შენობებს ელვისებური დარტყმისგან. შენობის მახლობლად დარგული სიმაღლის ხეები იჭერენ ელვას, ხოლო ფესვთა სისტემის მაღალი ბიომასა ხელს უწყობს ელვის დარტყმას.

მუსიკალური ინსტრუმენტები მზადდება ელვისგან დარტყმული ხეებისგან, რაც მათ უნიკალურ თვისებებს ანიჭებს.

ელვა 1882 წ
(გ) ფოტოგრაფი: უილიამ ნ. ჯენინგსი, ქ. 1882 წ

ელვის ელექტრული ბუნება გამოვლინდა ამერიკელი ფიზიკოსის ბ.ფრანკლინის კვლევაში, რომლის იდეით ჩატარდა ექსპერიმენტი ჭექა-ქუხილიდან ელექტროენერგიის ამოღების მიზნით. ფრანკლინის გამოცდილება ელვის ელექტრული ბუნების გარკვევაში ფართოდ არის ცნობილი. 1750 წელს მან გამოაქვეყნა ნაშრომი, რომელიც აღწერდა ექსპერიმენტს ჭექა-ქუხილში გაშვებული ფუტკრის გამოყენებით. ფრანკლინის გამოცდილება აღწერილია ჯოზეფ პრისტლის ნაშრომში.

ელვის ფიზიკური თვისებები

ელვის საშუალო სიგრძე 2,5 კმ-ია, ზოგიერთი გამონადენი ატმოსფეროში 20 კმ-მდე ვრცელდება.

ელვისებური ფორმირება

ყველაზე ხშირად ელვა ჩნდება კუმულონიმბუს ღრუბლებში, შემდეგ მათ ჭექა-ქუხილს უწოდებენ; ელვა ზოგჯერ იქმნება ნიმბოსტრატუსის ღრუბლებში, ასევე ვულკანური ამოფრქვევის, ტორნადოების და მტვრის ქარიშხლების დროს.

როგორც წესი, შეინიშნება ხაზოვანი ელვა, რომელიც მიეკუთვნება ეგრეთ წოდებულ უელექტრო გამონადენებს, რადგან ისინი იწყება (და მთავრდება) დამუხტული ნაწილაკების დაგროვებით. ეს განსაზღვრავს მათ ჯერ კიდევ აუხსნელ თვისებებს, რომლებიც განასხვავებენ ელვას ელექტროდებს შორის გამონადენისგან. ამრიგად, ელვა არ ჩნდება რამდენიმე ასეულ მეტრზე მოკლე; ისინი წარმოიქმნება ელექტრულ ველებში ბევრად უფრო სუსტად, ვიდრე ველები ინტერელექტროდული გამონადენის დროს; ელვის მიერ გადატანილი მუხტების შეგროვება ხდება წამის მეათასედში მილიარდობით მცირე ნაწილაკებისგან, რომლებიც კარგად იზოლირებულია ერთმანეთისგან, რომლებიც მდებარეობს რამდენიმე კმ³ მოცულობაში. ელვის განვითარების ყველაზე შესწავლილი პროცესი ჭექა-ქუხილში, ხოლო ელვა შეიძლება მოხდეს თავად ღრუბლებში - ღრუბელშიდა ელვაან მათ შეუძლიათ მიწაზე დარტყმა - მიწის ელვა. იმისათვის, რომ ელვა მოხდეს, საჭიროა ღრუბლის შედარებით მცირე (მაგრამ არანაკლებ კრიტიკულ) მოცულობაში ელექტრული ველი (იხ. ატმოსფერული ელექტროენერგია) ელექტრული გამონადენის დასაწყებად საკმარისი სიძლიერით (~ 1 მვ/მ). უნდა ჩამოყალიბდეს და ღრუბლის მნიშვნელოვან ნაწილში იქნება ველი საშუალო სიძლიერით, რომელიც საკმარისი იქნება დაწყებული გამონადენის შესანარჩუნებლად (~ 0,1-0,2 მვ/მ). ელვის დროს ღრუბლის ელექტრული ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ, შუქად და ხმად.

მიწის ელვა

მიწის ელვის განვითარების პროცესი რამდენიმე ეტაპისგან შედგება. პირველ ეტაპზე, იმ ზონაში, სადაც ელექტრული ველი აღწევს კრიტიკულ მნიშვნელობას, იწყება ზემოქმედების იონიზაცია, რომელიც წარმოიქმნება თავდაპირველად თავისუფალი მუხტებით, რომლებიც ყოველთვის მცირე რაოდენობითაა ჰაერში, რომლებიც ელექტრული ველის გავლენით იძენენ მნიშვნელოვან სიჩქარეს. მიწას და ჰაერის შემადგენელ მოლეკულებთან შეჯახებისას მათ იონიზებს.

უფრო თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, ატმოსფეროს იონიზაცია გამონადენის გასავლელად ხდება მაღალი ენერგიის კოსმოსური გამოსხივების გავლენის ქვეშ - ნაწილაკები ენერგიით 10 12 -10 15 eV, ქმნიან ფართო ჰაერის შხაპს (EAS) შემცირებით. ჰაერის დაშლის ძაბვა ნორმალურ პირობებში სიდიდის ბრძანებით.

ერთ-ერთი ჰიპოთეზის თანახმად, ნაწილაკები იწვევენ პროცესს, რომელსაც ეწოდება გაქცევა. ამრიგად, წარმოიქმნება ელექტრონული ზვავები, რომლებიც გადაიქცევა ელექტრული გამონადენის ძაფებად - სტრიმერები, რომლებიც მაღალი გამტარი არხებია, რომლებიც შერწყმის შედეგად წარმოქმნიან ნათელ თერმულად იონიზებულ არხს მაღალი გამტარობით - გადადგმული ელვის ლიდერი.

ხდება ლიდერის მოძრაობა დედამიწის ზედაპირზე ნაბიჯებირამდენიმე ათეული მეტრი წამში ~ 50000 კილომეტრის სიჩქარით, რის შემდეგაც მისი მოძრაობა ჩერდება რამდენიმე ათეული მიკროწამით და ნათება საგრძნობლად სუსტდება; შემდეგ, მომდევნო ეტაპზე, ლიდერი კვლავ მიიწევს წინ რამდენიმე ათეული მეტრით. კაშკაშა ბზინვარება ფარავს ყველა გავლილ საფეხურს; შემდეგ კვლავ შეჩერება და ბზინვარების შესუსტება მოჰყვება. ეს პროცესები მეორდება, როცა ლიდერი დედამიწის ზედაპირზე საშუალო სიჩქარით 200 000 მეტრი წამში მოძრაობს.

როდესაც ლიდერი მოძრაობს მიწისკენ, ველის სიძლიერე მის ბოლოში იზრდება და მისი მოქმედების შედეგად, საგნები იშლება დედამიწის ზედაპირზე ამოვარდნილი ობიექტებიდან. საპასუხო ნაკადილიდერთან დაკავშირება. ელვის ეს თვისება გამოიყენება ელვის გამტარის შესაქმნელად.

ფინალურ ეტაპზე ლიდერის მიერ იონიზირებული არხი მოჰყვება უკან(ქვემოდან ზევით), ან მთავარი, ელვისებური გამონადენიახასიათებს დენები ათიდან ასი ათას ამპერამდე, სიკაშკაშე, შესამჩნევად აღემატება ლიდერის სიკაშკაშესდა წინსვლის მაღალი სიჩქარე, რომელიც თავდაპირველად აღწევდა ~ 100 000 კილომეტრს წამში, ბოლოს კი მცირდება ~ 10 000 კილომეტრამდე წამში. არხის ტემპერატურა ძირითადი გამონადენის დროს შეიძლება აღემატებოდეს 2000-3000 °C-ს. ელვისებური არხის სიგრძე შეიძლება იყოს 1-დან 10 კმ-მდე, დიამეტრი შეიძლება იყოს რამდენიმე სანტიმეტრი. მიმდინარე პულსის გავლის შემდეგ არხის იონიზაცია და მისი ბზინვარება სუსტდება. დასკვნით ეტაპზე, ელვის დენი შეიძლება გაგრძელდეს წამის მეასედ და მეათედიც კი, მიაღწიოს ასობით და ათასობით ამპერს. ასეთ ელვას უწოდებენ გახანგრძლივებულ ელვას და ყველაზე ხშირად იწვევს ხანძარს. მაგრამ მიწა არ არის დამუხტული, ამიტომ საყოველთაოდ მიღებულია, რომ ელვისებური გამონადენი ხდება ღრუბლიდან მიწისკენ (ზემოდან ქვემოდან).

ძირითადი გამონადენი ხშირად ათავისუფლებს ღრუბლის მხოლოდ ნაწილს. მაღალ სიმაღლეზე განლაგებულმა მუხტებმა შეიძლება წარმოქმნას ახალი (გაცვეთილი) ლიდერი, რომელიც უწყვეტად მოძრაობს წამში ათასობით კილომეტრის სიჩქარით. მისი სიკაშკაშის სიკაშკაშე ახლოს არის საფეხურიანი ლიდერის სიკაშკაშესთან. როდესაც გაფცქვნილი ლიდერი აღწევს დედამიწის ზედაპირს, მოჰყვება მეორე ძირითადი დარტყმა, პირველის მსგავსი. როგორც წესი, ელვა მოიცავს რამდენიმე განმეორებით გამონადენს, მაგრამ მათი რიცხვი შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ათეულს. მრავალჯერადი ელვის ხანგრძლივობა შეიძლება აღემატებოდეს 1 წამს. ქარის მიერ მრავალჯერადი ელვის არხის გადაადგილება ქმნის ეგრეთ წოდებულ ლენტის ელვას - მანათობელ ზოლს.

ღრუბელშიდა ელვა

ღრუბელშიდა ელვა ტულუზაზე, საფრანგეთი. 2006 წ

ღრუბელშიდა ელვა ჩვეულებრივ მოიცავს მხოლოდ ლიდერის ეტაპებს; მათი სიგრძე 1-დან 150 კმ-მდე მერყეობს. ღრუბელშიდა ელვის პროპორცია იზრდება ეკვატორისკენ გადაადგილებისას და იცვლება 0,5-დან ზომიერ განედებში 0,9-მდე ეკვატორულ ზონაში. ელვის გავლას თან ახლავს ელექტრული და მაგნიტური ველების ცვლილებები და რადიო გამოსხივება, ე.წ.

ფრენა კოლკატადან მუმბაიში.

მიწის ობიექტს ელვის დარტყმის ალბათობა იზრდება მისი სიმაღლის მატებასთან ერთად და ნიადაგის ელექტრული გამტარობის მატებასთან ერთად ზედაპირზე ან გარკვეულ სიღრმეზე (ელვისებური ღეროს მოქმედება ეფუძნება ამ ფაქტორებს). თუ ღრუბელში არის ელექტრული ველი, რომელიც საკმარისია გამონადენის შესანარჩუნებლად, მაგრამ არა საკმარისი იმისათვის, რომ მოხდეს მისი წარმოქმნა, გრძელი ლითონის კაბელი ან თვითმფრინავი შეიძლება იმოქმედოს როგორც ელვისებური ინიციატორი - განსაკუთრებით მაშინ, თუ ის ძალზე ელექტრული დამუხტულია. ამგვარად, ელვა ზოგჯერ "პროვოცირებულია" ნიმბოსტრატუსსა და ძლიერ კუმულუს ღრუბლებში.

ელვა ზედა ატმოსფეროში

1989 წელს აღმოაჩინეს სპეციალური ტიპის ელვა - ელფები, ელვა ზედა ატმოსფეროში. 1995 წელს ზედა ატმოსფეროში ელვის სხვა სახეობა აღმოაჩინეს - ჭავლები.

ელფები

თვითმფრინავები

თვითმფრინავებიარის კონუსური მილები ლურჯი. ჭავლების სიმაღლემ შეიძლება მიაღწიოს 40-70 კმ-ს (იონოსფეროს ქვედა ზღვარი), ჭავლები შედარებით მეტხანს ცოცხლობენ ვიდრე ელფები.

Sprites

Spritesძნელია გარჩევა, მაგრამ ისინი ჩნდებიან თითქმის ნებისმიერ ჭექა-ქუხილში 55-დან 130 კილომეტრის სიმაღლეზე ("ჩვეულებრივი" ელვის ფორმირების სიმაღლე არაუმეტეს 16 კილომეტრია). ეს არის ერთგვარი ელვა, რომელიც ღრუბლიდან მაღლა ეცემა. ეს ფენომენი პირველად 1989 წელს დაფიქსირდა შემთხვევით. ამჟამად, ძალიან ცოტაა ცნობილი სპრიტების ფიზიკური ბუნების შესახებ.

ელვის ურთიერთქმედება დედამიწის ზედაპირთან და მასზე მდებარე ობიექტებთან

გლობალური ელვის დარტყმის სიხშირე (სკალა აჩვენებს დარტყმების რაოდენობას წელიწადში კვადრატულ კილომეტრზე)

ადრეული შეფასებით, დედამიწაზე ელვის დარტყმის სიხშირე წამში 100-ჯერ იყო. თანამგზავრების ამჟამინდელი მონაცემები, რომლებსაც შეუძლიათ ელვის აღმოჩენა იმ ადგილებში, სადაც არ არის მიწისზედა დაკვირვება, სიხშირეს აყენებს საშუალოდ 44 ± 5-ჯერ წამში, რაც უდრის დაახლოებით 1,4 მილიარდ ელვის დარტყმას წელიწადში. ამ ელვის 75% ეცემა ღრუბლებს შორის ან შიგნით, ხოლო 25% მიწას.

ყველაზე ძლიერი ელვისებური დარტყმა იწვევს ფულგურიტების დაბადებას.

დარტყმის ტალღა ელვისგან

ელვისებური გამონადენი არის ელექტრული აფეთქება და ზოგიერთ ასპექტში დეტონაციის მსგავსია. ის იწვევს დარტყმის ტალღას, რომელიც საშიშია უშუალო სიახლოვეს. საკმარისად ძლიერი ელვისებური გამონადენის დარტყმის ტალღამ რამდენიმე მეტრამდე მანძილზე შეიძლება გამოიწვიოს ნგრევა, ხეების გატეხვა, ადამიანების დაზიანება და ტვინის შერყევა პირდაპირი ელექტრო დარტყმის გარეშეც კი. მაგალითად, დენის აწევის სიჩქარით 30 ათასი ამპერი 0,1 მილიწამში და არხის დიამეტრი 10 სმ, შეიძლება დაფიქსირდეს შემდეგი დარტყმითი ტალღის წნევა:

• ცენტრიდან 5 სმ დაშორებით (ელვისებური არხის საზღვარი) - 0,93 მპა,
• 0,5 მ - 0,025 მპა მანძილზე (მყიფე შენობის კონსტრუქციების განადგურება და ადამიანის დაზიანებები),
• 5 მ მანძილზე - 0,002 მპა (შუშის მსხვრევა და ადამიანის დროებით განცვიფრება).

უფრო დიდ დისტანციებზე დარტყმის ტალღა გადაგვარდება ხმის ტალღა-ჭექა-ქუხილი.

ხალხი და ელვა

ელვა სერიოზულ საფრთხეს უქმნის ადამიანის სიცოცხლეს. ელვის შედეგად ადამიანის ან ცხოველის დამარცხება ხშირად ხდება ღია სივრცეებში, რადგან ელექტრული დენი მოძრაობს უმოკლეს გზაზე "ჭექა-ქუხილი". ხშირად ელვა ეცემა ხეებს და სატრანსფორმატორო დანადგარებს რკინიგზაზე, რაც იწვევს მათ ხანძარს. შენობის შიგნით ჩვეულებრივი ხაზოვანი ელვის დარტყმა შეუძლებელია, მაგრამ არსებობს მოსაზრება, რომ ე.წ. ნორმალური ელვა საშიშია ტელევიზიისა და რადიო ანტენებისთვის, რომლებიც მდებარეობს მაღალსართულიანი შენობების სახურავებზე, ასევე ქსელური აღჭურვილობისთვის.

დაზარალებულთა სხეულში იგივე პათოლოგიური ცვლილებები შეინიშნება როგორც ელექტროშოკის დროს. მსხვერპლი კარგავს გონებას, ეცემა, შეიძლება მოხდეს კრუნჩხვები და ხშირად ჩერდება სუნთქვა და გულისცემა. ხშირია "მიმდინარე ნიშნები" სხეულზე, სადაც ელექტროენერგია შედის და გამოდის. სიკვდილის შემთხვევაში ძირითადი სასიცოცხლო ფუნქციების შეწყვეტის მიზეზი არის სუნთქვის და გულისცემის უეცარი შეწყვეტა, ელვის პირდაპირი ზემოქმედებით მედულას მოგრძო სუნთქვის და ვაზომოტორულ ცენტრებზე. ეგრეთ წოდებული ელვისებური კვალი, ხის მსგავსი ღია ვარდისფერი ან წითელი ზოლები ხშირად რჩება კანზე, რომლებიც ქრება თითებით დაჭერისას (ისინი ნარჩუნდება სიკვდილის შემდეგ 1-2 დღის განმავლობაში). ისინი სხეულთან ელვისებური კონტაქტის არეში კაპილარების გაფართოების შედეგია.

ელვა მოძრაობს ხის ღეროში მინიმალური ელექტრული წინააღმდეგობის ბილიკზე, ათავისუფლებს დიდი რაოდენობით სითბოს, აქცევს წყალს ორთქლად, რომელიც ყოფს ხის ტოტს ან, უფრო ხშირად, აშორებს მისგან ქერქის მონაკვეთებს და აჩვენებს ელვისებურ გზას. მომდევნო სეზონებში, ხეები ჩვეულებრივ აღადგენს დაზიანებულ ქსოვილს და შეიძლება დახუროს მთელი ჭრილობა, დატოვოს მხოლოდ ვერტიკალური ნაწიბური. თუ დაზიანება ძალიან მძიმეა, ქარი და მავნებლები საბოლოოდ მოკლავენ ხეს. ხეები ბუნებრივი ელვისებური ღეროებია და ცნობილია, რომ იცავს მეზობელ შენობებს ელვისებური დარტყმისგან. შენობის მახლობლად დარგვისას, მაღალი ხეები იჭერენ ელვას, ხოლო ფესვთა სისტემის მაღალი ბიომასა ხელს უწყობს ელვის დარტყმას.

ამ მიზეზით, არ უნდა დაიმალოთ წვიმისგან ხეების ქვეშ ჭექა-ქუხილის დროს, განსაკუთრებით მაღალი ან მარტოხელა ხეების ქვეშ ღია ადგილებში.

მუსიკალური ინსტრუმენტები მზადდება ელვისგან დარტყმული ხეებისგან, რაც მათ უნიკალურ თვისებებს ანიჭებს.

ელვისებური და ელექტრო დანადგარები

ელვისებური დარტყმა დიდ საფრთხეს უქმნის ელექტრო და ელექტრო მოწყობილობებს. როდესაც ელვა პირდაპირ ურტყამს სადენებს, ხდება ძაბვა, რაც იწვევს ელექტრო მოწყობილობების იზოლაციის განადგურებას და მაღალი დენები იწვევს გამტარების თერმულ დაზიანებას. ელვისებური ტალღებისგან დასაცავად, აღჭურვილია ელექტრო ქვესადგურები და გამანაწილებელი ქსელები სხვადასხვა სახისდამცავი აღჭურვილობა, როგორიცაა დამჭერები, არაწრფივი დენის დამჭერები, გრძელი ნაპერწკლების დამჭერები. პირდაპირი ელვისებური დარტყმისგან დასაცავად გამოიყენება ელვისებური ღეროები და ელვისებური დამცავი კაბელები. ელვის შედეგად შექმნილი ელექტრომაგნიტური იმპულსები ასევე საშიშია ელექტრონული მოწყობილობებისთვის.

ელვა და ავიაცია

ატმოსფერული ელექტროენერგია ზოგადად და ელვა კონკრეტულად მნიშვნელოვან საფრთხეს უქმნის ავიაციას. თვითმფრინავზე ელვისებური დარტყმა იწვევს დიდი დენის გავრცელებას მის სტრუქტურულ ელემენტებში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მათი განადგურება, საწვავის ავზებში ხანძარი, აღჭურვილობის გაუმართაობა და სიცოცხლის დაკარგვა. რისკის შესამცირებლად, თვითმფრინავის გარე ტყავის ლითონის ელემენტები ელექტრულად არის დაკავშირებული ერთმანეთთან, ხოლო არამეტალური ელემენტები მეტალიზებულია. ეს უზრუნველყოფს კორპუსის დაბალი ელექტრულ წინააღმდეგობას. ელვისებური დენის და სხვა ატმოსფერული ელექტროენერგიის კორპუსიდან ამოსაღებად, თვითმფრინავი აღჭურვილია დამჭერებით.

იმის გამო, რომ საჰაერო ხომალდის ელექტრული სიმძლავრე მცირეა, „ღრუბელი-ჰაერის“ გამონადენს მნიშვნელოვნად ნაკლები ენერგია აქვს „ღრუბელ-მიწა“ გამონადენთან შედარებით. ელვა ყველაზე საშიშია დაბალი მფრინავი თვითმფრინავისთვის ან ვერტმფრენისთვის, რადგან ამ შემთხვევაში თვითმფრინავს შეუძლია შეასრულოს ელვისებური დენის გამტარის როლი ღრუბლიდან მიწამდე. ცნობილია, რომ მაღალ სიმაღლეზე თვითმფრინავებს შედარებით ხშირად ელვა ურტყამს, თუმცა, ამ მიზეზით ავარიების შემთხვევები იშვიათია. ამავდროულად, ცნობილია მრავალი შემთხვევა, როდესაც თვითმფრინავს ელვა დაარტყა აფრენისა და დაფრენისას, ასევე გაჩერების დროს, რამაც გამოიწვია კატასტროფები ან თვითმფრინავის განადგურება.

ელვა და ზედაპირული ხომალდები

ელვა ასევე ძალიან დიდ საფრთხეს უქმნის ზედაპირულ გემებს იმის გამო, რომ ეს უკანასკნელი ზღვის ზედაპირზე მაღლა დგას და აქვს მრავალი ბასრი ელემენტი (ანძები, ანტენები), რომლებიც წარმოადგენენ ელექტრული ველის სიძლიერის კონცენტრატორებს. კორპუსის მაღალი სპეციფიკური წინააღმდეგობის მქონე ხის მცურავი გემების დღეებში, ელვისებური დარტყმა თითქმის ყოველთვის ტრაგიკულად მთავრდებოდა გემისთვის: გემი დაიწვა ან განადგურდა და ხალხი იღუპებოდა ელექტროშოკისგან. მოქლონებიანი ფოლადის გემები ასევე დაუცველები იყვნენ ელვის მიმართ. მოქლონების ნაკერების მაღალმა წინააღმდეგობამ გამოიწვია მნიშვნელოვანი ადგილობრივი სითბოს წარმოქმნა, რამაც გამოიწვია ელექტრული რკალის გაჩენა, ხანძარი, მოქლონების განადგურება და სხეულში წყლის გაჟონვის გამოჩენა.

თანამედროვე გემების შედუღებულ კორპუსს აქვს დაბალი წინაღობა და უზრუნველყოფს ელვისებური დენის უსაფრთხო გავრცელებას. თანამედროვე გემების ზედნაშენის ამობურცული ელემენტები საიმედოდ ელექტრულად არის დაკავშირებული კორპუსთან და ასევე უზრუნველყოფს ელვისებური დენის უსაფრთხო გავრცელებას.

ადამიანის საქმიანობა, რომელიც იწვევს ელვას

სახმელეთო ბირთვული აფეთქების დროს, წამის ფრაქცია ცეცხლოვანი ნახევარსფეროს საზღვრის მოსვლამდე, ცენტრიდან რამდენიმე ასეული მეტრი (~ 400-700 მ 10,4 მტ აფეთქებასთან შედარებით), გამა გამოსხივება. მიაღწევს, წარმოქმნის ელექტრომაგნიტურ პულსს ~100-1000 კვ/მ ინტენსივობით, რაც იწვევს ელვის გამონადენებს მიწიდან ზემოთ ცეცხლოვანი ნახევარსფეროს საზღვრის მოსვლამდე.

აგრეთვე იხილეთ

	ელვავიქციონერში
	კატეგორია:ელვა Wikimedia Commons-ზე

შენიშვნები

1. ერმაკოვი V.I., სტოჟკოვი იუ.ი.ჭექა-ქუხილის ფიზიკა // ფიზიკური ინსტიტუტის სახელობის. პ.ნ. ლებედევა, RAS, M. 2004: 37
2. კოსმოსური სხივები ელვას ადანაშაულებენ Lenta.Ru, 09.02.2009
3. წითელი ელფები და ლურჯი თვითმფრინავები
4. ელფები, პრაიმერი: იონოსფერული გათბობა ელვისებური ელექტრომაგნიტური პულსებით
5. ლურჯი ჯეტების ფრაქტალური მოდელები, ლურჯი დამწყებლები აჩვენებენ მსგავსებას, განსხვავებებს წითელ შპრიტებთან
6. ვ.პ. პასკო, მ.ა. სტენლი, ჯ.დ. მეთიუსი, აშშ. ინანი და თ.გ. ვუდი (2002 წლის 14 მარტი) "ელექტრული გამონადენი ჭექა-ქუხილის ზემოდან ქვედა იონოსფეროში." ბუნება, ტ. 416, გვერდები 152-154.
7. უცხოპლანეტელების გარეგნობა ახსნილი იყო სპრაითებით. lenta.ru (24.02.2009). დაარქივებულია ორიგინალიდან 2011 წლის 23 აგვისტო. წაკითხვის თარიღი: 2010 წლის 16 იანვარი.
8. ჯონ ე ოლივერიმსოფლიო კლიმატოლოგიის ენციკლოპედია. - ეროვნული ოკეანისა და ატმოსფერული ადმინისტრაცია, 2005 წ. - ISBN 978-1-4020-3264-6
9. . ოკეანისა და ატმოსფეროს ეროვნული ადმინისტრაცია. დაარქივებულია
10. . NASA Science. Science News. (2001 წლის 5 დეკემბერი). დაარქივებულია ორიგინალიდან 2011 წლის 23 აგვისტო. წაკითხვის თარიღი: 2011 წლის 15 აპრილი.
11. კ. ბოგდანოვი "ელვა: უფრო მეტი კითხვა, ვიდრე პასუხი." „მეცნიერება და ცხოვრება“ No2, 2007 წ
12. ჟივლიუკ იუ.ნ., მანდელშტამი ს.ლ. ელვის ტემპერატურაზე და ჭექა-ქუხილის ძალაზე // JETP. 1961. T. 40, გამოცემა. 2. გვ 483-487.
13. N.A. Kun "ლეგენდები და მითები" ძველი საბერძნეთი» შპს „ასტ გამომცემლობა“ 2005-538, გვ. ISBN 5-17-005305-3 გვერდები 35-36.