Молния. Презентация по физике

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением предметов художественно-эстетического цикла №23

Физическая природа молнии

Работу выполнила: Усынина Ульяна, ученица 8К класса МОУ СОШ №23

Искровой разряд

Электрический разряд  – это процесс протекания тока в среде, связанный с существенным увеличением ее электропроводности относительно нормального состояния. Существуют разные виды электрических разрядов в газе:  искровой ,  дуговой ,  тлеющий .

Молния  – искровой электрический разряд в атмосфере

Искровой разряд происходит при атмосферном давлении и сопровождается характерным треском искры. Искровой разряд представляет собой совокупность исчезающих и сменяющих друг друга нитевидных искровых каналов. Искровые каналы также называют  стримерами . Искровые каналы заполнены ионизированным газом, то есть плазмой. Молния – гигантская искра, а гром – очень громкий треск.

Физическая природа молнии

Как объясняют происхождение молнии?  Система  туча-земля  или  туча-туча  представляет собой своеобразный конденсатор. Воздух играет роль диэлектрика между облаками.  Нижняя часть облака имеет отрицательный заряд. При достаточной разности потенциалов между тучей и землей возникают условия, в которых происходит образование молнии в природе.

Ступенчатый лидер

Ступенчатый лидер

Перед основной вспышкой молнии можно наблюдать небольшое пятно, движущееся от тучи к земле. Это так называемый ступенчатый лидер. Электроны под действием разности потенциалов, начинают двигаться к земле. Двигаясь, они сталкиваются с молекулами воздуха, ионизируя их.

Ступенчатый лидер

От тучи к земле прокладывается как бы ионизированный канал. Из-за ионизации воздуха свободными электронами электропроводность в зоне траектории лидера существенно возрастает. Лидер как бы прокладывает путь для основного разряда, двигаясь от одного электрода (тучи) к другому (земле). Ионизация происходит неравномерно, поэтому лидер может разветвляться.

Обратная вспышка

В момент, когда лидер приближается к земле, напряженность на его конце растет. Из земли или из предметов, выступающих над поверхностью (деревья, крыши зданий) навстречу лидеру выбрасывается ответный стример (канал).

Это свойство молний используется для защиты от них путем установки громоотвода. Почему молния бьет в человека или в дерево? На самом деле ей все равно, куда бить. Ведь молния ищет наиболее короткий путь между землей и небом. Именно поэтому во время грозы опасно находиться на равнине или на поверхности воды.

Обратная вспышка

Когда лидер достигает земли, по проложенному каналу начинает течь ток. Именно в этот момент и наблюдается основная вспышка молнии, сопровождаемая резким ростом силы тока и выделением энергии. Здесь уместен вопрос,  откуда идет молния?  Интересно, что лидер распространяется от тучи к земле, а вот обратная яркая вспышка, которую мы и привыкли наблюдать, распространяется от земли к туче. Правильнее говорить, что молния идет не от неба к земле, а происходит между ними.

Почему молния гремит?

Гром возникает в результате ударной волны, порождаемой быстрым расширением ионизированных каналов.  Почему сначала мы видим молнию а потом слышим гром?  Все дело в разности скоростей звука (340,29 м/с) и света (299 792 458 м/с). Посчитав секунды между громом и молнией и умножив их на скорость звука, можно узнать, на каком расстоянии от Вас ударила молния.

Наземная молния

Наземные молнии - молния между небом и землей

Внутриоблачная молния

Внутриоблачная молния. Чаще всего молнии возникают между облаками и не несут угрозы.

ЭЛЬФ

СПРАЙТ

На высотах 50-70 км над поверхностью земли во время разряда молнии проявляются гигантские объемные разряды. Исследователи изобретательно назвали их эльфами, джетами и спрайтами. Их невозможно наблюдать без специальных приборов. Для наблюдателя они выглядят так, словно молния бьёт из облака не на Землю, а в космос.

ДЖЕТ

Шаровая молния в доме

Шаровая молния – отдельный вид молнии, природа которого остается загадкой. Такая молния представляет собой движущийся в воздухе светящийся объект в форме шара. По немногочисленным свидетельствам шаровая молния может двигаться по непредсказуемой траектории, разделяться на более мелкие молнии, может взорваться, а может просто неожиданно исчезнуть. Существует множество гипотез о происхождении шаровой молнии, но ни одна не может быть признана достоверной. Факт - никто не знает, как появляется шаровая молния. Часть гипотез сводят наблюдение этого явления к галлюцинациям. Шаровую молнию ни разу не удалось наблюдать в лабораторных условиях. Все, чем могут довольствоваться ученые – это свидетельства очевидцев.

Протяженность самой длинной зафиксированной молнии на Земле составила 321 км. Эта молния была замечена в штате Оклахома, 2007 г.

Вот несколько интересных фактов о молниях:

Протяженность самой длинной зафиксированной молнии на Земле составила  321  км. Эта молния была замечена в штате Оклахома,  2007 г .

Самая долгая молния длилась  7,74  секунды и была зафиксирована в Альпах.

Самая долгая молния длилась 7,74 секунды и была зафиксирована в Альпах

Молнии образуются не только на  Земле . Точно известно о молниях на  Венере ,  Юпитере ,  Сатурне  и  Уране . Молнии Сатурна в миллионы раз мощнее земных.

Молнии образуются не только на Земле. Точно известно о молниях на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране. Молнии Сатурна в миллионы раз мощнее земных

Сила тока в молнии может достигать сотен тысяч Ампер, а напряжение – миллиарда Вольт

Сила тока в молнии может достигать сотен тысяч Ампер, а напряжение – миллиарда Вольт.

Температура канала молнии может достигать  30000  градусов Цельсия – это в  6  раз больше температуры поверхности Солнца.

Температура канала молнии может достигать 30000 градусов Цельсия – это в 6 раз больше температуры поверхности Солнца