वीज म्हणजे काय आणि ती कशी होते?

गडगडाटी ढगांचा उगम

जमिनीपासून उंचावर येणाऱ्या धुक्यात पाण्याचे कण असतात आणि ढग तयार होतात. मोठ्या आणि जड ढगांना कम्युलस ढग म्हणतात. काही ढग साधे असतात - ते विजा किंवा गडगडाट करत नाहीत. इतरांना गडगडाटी वादळ म्हणतात कारण ते वादळ निर्माण करतात, विजा आणि गडगडाट निर्माण करतात. गडगडाटी ढग सामान्य पावसाच्या ढगांपेक्षा वेगळे असतात कारण ते विजेवर चार्ज होतात: काही सकारात्मक असतात, काही नकारात्मक असतात.

गडगडाटी ढग कसे तयार होतात? गडगडाटी वादळादरम्यान वारा किती जोराचा असतो हे सर्वांनाच माहीत आहे. परंतु त्याहूनही मजबूत हवेचे भोवरे जमिनीच्या वरच्या बाजूला तयार होतात, जेथे जंगले आणि पर्वत हवेच्या हालचालीत अडथळा आणत नाहीत. हा वारा ढगांमध्ये मुख्यतः सकारात्मक आणि नकारात्मक वीज निर्माण करतो.

प्रत्येक थेंबाच्या मध्यभागी सकारात्मक वीज असते आणि ड्रॉपच्या पृष्ठभागावर समान प्रमाणात नकारात्मक वीज आढळते. पडणारे पावसाचे थेंब वाऱ्याने पकडले जातात आणि हवेच्या प्रवाहात पडतात. वारा, थेंबावर जोराने आदळतो, त्याचे तुकडे करतो.या प्रकरणात, थेंबाचे विलग केलेले बाह्य कण ऋणात्मक विजेने चार्ज होतात.

थेंबाचा उरलेला मोठा आणि जड भाग पॉझिटिव्ह विजेने चार्ज होतो. ढगाचा ज्या भागामध्ये जड थेंब जमा होतात ते पॉझिटिव्ह विजेने चार्ज होतात. ढगातून पडणारा पाऊस ढगातील काही वीज जमिनीवर हस्तांतरित करतो आणि त्यामुळे ढग आणि जमीन यांच्यामध्ये विद्युत आकर्षण निर्माण होते.

अंजीर मध्ये. 1 ढग आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर विजेचे वितरण दर्शविते. जर ढग नकारात्मक वीजेने चार्ज होत असेल तर, त्याच्याकडे आकर्षित होण्याचा प्रयत्न करत असताना, पृथ्वीची सकारात्मक वीज विद्युत प्रवाह चालविणाऱ्या सर्व उंच वस्तूंच्या पृष्ठभागावर वितरित केली जाईल. जमिनीवर उभी असलेली वस्तू जितकी उंच असेल तितके ढगाच्या वरचे आणि खालचे अंतर कमी होईल आणि हवेचा थर कमी होईल जो विरुद्ध वीज देतो. अशा ठिकाणी वीज जमिनीवर अधिक सहजतेने शिरते हे उघड आहे. याबद्दल आम्ही तुम्हाला नंतर अधिक सांगू.

तांदूळ. 1. गडगडाट आणि जमिनीवरील वस्तूंमध्ये विजेचे वितरण

वीज कशामुळे पडते?

उंच झाड किंवा घराजवळ गेल्यावर विजेचा गडगडणारा ढग त्यावर कार्य करतो. अंजीर मध्ये. निगेटिव्ह विजेने चार्ज केलेला 1 ढग छतावर सकारात्मक वीज आकर्षित करतो आणि घराची नकारात्मक वीज जमिनीवर जाते.

ढगात आणि घराच्या छतावर दोन्ही वीज एकमेकांना आकर्षित करतात. जर ढगात भरपूर वीज असेल तर त्याच्या प्रभावातून घरावर भरपूर वीज तयार होते.

ज्याप्रमाणे येणारे पाणी धरणाची झीज करू शकते आणि प्रवाहात घाई करू शकते, त्याच्या अनियंत्रित हालचालीत खोऱ्याला पूर आणू शकते, त्याचप्रमाणे ढगांमध्ये वाढत्या प्रमाणात साचणारी वीज अखेरीस पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून विभक्त होणार्‍या हवेच्या थराला तोडून घाई करू शकते. पृथ्वीच्या खाली, विरुद्ध विजेकडे. एक मजबूत स्त्राव होईल - एक इलेक्ट्रिक स्पार्क ढग आणि घराच्या दरम्यान सरकेल.

हीच वीज घरावर पडते. विजा पडणे केवळ ढग आणि जमिनीच्या दरम्यानच नाही तर वेगवेगळ्या प्रकारच्या वीजेने चार्ज केलेल्या दोन ढगांमध्ये देखील होऊ शकते.

वारा जितका मजबूत असेल तितक्या वेगाने ढग विजेवर चार्ज होतात. वारा विशिष्ट प्रमाणात काम करतो, जे सकारात्मक आणि नकारात्मक वीज वेगळे करण्यासाठी जाते.

वीज कशी विकसित होते?

बर्‍याचदा, जमिनीवर विजेचा लखलखाट होणारा ढग नकारात्मक विजेने चार्ज होतो. अशा ढगातून येणारी वीज अशा प्रकारे विकसित होते.

प्रथम, कमी प्रमाणात इलेक्ट्रॉन्स ढगातून जमिनीवर, अरुंद वाहिनीमध्ये वाहू लागतात, ज्यामुळे हवेत एक प्रकारचा प्रवाह तयार होतो.

अंजीर मध्ये. 2 विजेच्या निर्मितीची ही दीक्षा दर्शविते. ढगाच्या ज्या भागात चॅनेल तयार होण्यास सुरुवात होते, तेथे उच्च गतीचे इलेक्ट्रॉन्स जमा झाले आहेत, ज्यामुळे ते हवेच्या अणूंशी टक्कर देऊन न्यूक्ली आणि इलेक्ट्रॉनमध्ये मोडतात.

तांदूळ. 2. ढगात विजा तयार होऊ लागतात

या प्रकरणात सोडलेले इलेक्ट्रॉन देखील जमिनीवर धावतात आणि पुन्हा हवेच्या अणूंशी टक्कर घेतात, त्यांना वेगळे करतात.हे पर्वतांवर बर्फ पडण्यासारखे आहे, जेव्हा प्रथम एक छोटासा ढिगारा खाली लोटतो, त्यावर अडकलेल्या हिमकणांनी झाकलेला वाढतो आणि त्याच्या उड्डाणाचा वेग वाढवून एक मोठा हिमस्खलन होतो.

आणि इथे इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन हवेचे नवीन खंड घेते, त्याचे अणू तुकडे करतात. या प्रकरणात, हवा गरम होते, आणि तापमान वाढते म्हणून, त्याची चालकता वाढते. ते इन्सुलेटरमधून कंडक्टरमध्ये बदलते. ढगातून हवेच्या परिणामी प्रवाहकीय वाहिनीद्वारे, वीज अधिकाधिक निचरा होऊ लागते. वीज प्रचंड वेगाने पृथ्वीजवळ येते, 100 किलोमीटर प्रति सेकंदापर्यंत पोहोचते.

सेकंदाच्या शंभरावा भागामध्ये, इलेक्ट्रॉनचे हिमस्खलन जमिनीवर पोहोचते. हे फक्त पहिले संपते, म्हणून बोलायचे तर, विजेचा "तयारी" भाग: वीज जमिनीवर गेली आहे. लाइटनिंगच्या विकासाचा दुसरा, मोठा भाग अजून येणे बाकी आहे. विद्युल्लता निर्मितीचा विचार केलेला भाग कंडक्टर म्हणतात. या परदेशी शब्दाचा अर्थ रशियन भाषेत "नेता" असा होतो. मार्गदर्शकाने विजेच्या दुसऱ्या, अधिक शक्तिशाली भागासाठी मार्ग तयार केला; या भागाला मुख्य भाग म्हणतात. वाहिनी जमिनीवर पोहोचताच, त्यातून वीज अधिक हिंसक आणि वेगाने वाहू लागते.

आता वाहिनीमध्ये जमा झालेली नकारात्मक वीज आणि पावसाच्या थेंबांसह जमिनीवर पडणारी सकारात्मक वीज यांचा संबंध आहे आणि विद्युत क्रियेद्वारे ढग आणि जमीन यांच्यामध्ये वीज सोडली जाते. असा डिस्चार्ज हा प्रचंड ताकदीचा विद्युत प्रवाह असतो — ही ताकद पारंपारिक विद्युत नेटवर्कमधील विद्युत् प्रवाहाच्या ताकदीपेक्षा खूप जास्त असते.

वाहिनीमध्ये वाहणारा विद्युत् प्रवाह खूप लवकर वाढतो आणि कमाल ताकदीपर्यंत पोहोचल्यानंतर तो हळूहळू कमी होऊ लागतो.विजेची वाहिनी ज्याद्वारे इतका मजबूत प्रवाह वाहतो तो खूप गरम होतो आणि म्हणून ते तेजस्वीपणे चमकते. परंतु विजेच्या स्त्रावमध्ये विद्युत प्रवाहाचा कालावधी फारच कमी असतो. डिस्चार्ज एका सेकंदाच्या अगदी लहान अंशांपर्यंत टिकतो आणि त्यामुळे डिस्चार्ज दरम्यान तयार होणारी विद्युत ऊर्जा तुलनेने कमी असते.

अंजीर मध्ये. 3 जमिनीच्या दिशेने विजेच्या कंडक्टरची हळूहळू हालचाल दर्शविते (डावीकडील पहिल्या तीन आकृत्या).

तांदूळ. 3. लाइटनिंग कंडक्टर (पहिल्या तीन आकृत्या) आणि त्याचा मुख्य भाग (शेवटच्या तीन आकृत्यांचा) हळूहळू विकास.

शेवटच्या तीन आकडे विजेच्या दुसऱ्या (मुख्य) भागाच्या निर्मितीचे स्वतंत्र क्षण दर्शवतात. फ्लॅशकडे पाहणारी व्यक्ती, अर्थातच, त्याच्या मार्गदर्शकाला मुख्य भागापासून वेगळे करू शकणार नाही, कारण ते एकाच मार्गावर अत्यंत वेगाने एकमेकांचे अनुसरण करतात.

दोन वेगवेगळ्या प्रकारची वीज जोडल्यानंतर विद्युत प्रवाहात व्यत्यय येतो. सहसा वीज तिथेच थांबत नाही. बर्‍याचदा नवीन नेता पहिल्या फेकने उडलेल्या वाटेने लगेच धावतो आणि त्याच्या मागे, त्याच मार्गावर, पुन्हा फेकण्याचा डोळा भाग असतो. हे दुसरे डिस्चार्ज पूर्ण करते.

अशा 50 पर्यंत स्वतंत्र श्रेण्या असू शकतात, प्रत्येकाचा स्वतःचा नेता आणि मुख्य भाग असतो. बहुतेकदा त्यापैकी 2-3 असतात. स्वतंत्र स्त्राव दिसल्याने विजा अधूनमधून चमकते आणि अनेकदा विजेकडे पाहणाऱ्या व्यक्तीला ती चमकताना दिसते. यामुळेच फ्लॅश चमकतो.

स्वतंत्र स्त्राव तयार होण्याच्या दरम्यानचा कालावधी फारच कमी असतो. ते एका सेकंदाच्या शंभराव्या भागापेक्षा जास्त नाही. जर डिस्चार्जची संख्या खूप मोठी असेल, तर विजेचा कालावधी संपूर्ण सेकंद किंवा काही सेकंदांपर्यंत पोहोचू शकतो.

आम्ही विजेचा फक्त एक प्रकार विचारात घेतला आहे, जो सर्वात सामान्य आहे.या विजांना रेखीय विद्युल्लता म्हणतात कारण ती उघड्या डोळ्यांना रेषा म्हणून दिसते—पांढरा, हलका निळा किंवा चमकदार गुलाबी रंगाचा अरुंद, चमकदार बँड.

लाईन लाइटनिंगची लांबी शेकडो मीटर ते अनेक किलोमीटरपर्यंत असते. विजेचा मार्ग सहसा झिगझॅग असतो. विजेच्या बर्‍याचदा अनेक फांद्या असतात. आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, रेखीय विद्युल्लता केवळ ढग आणि जमिनीच्या दरम्यानच नाही तर ढगांमध्ये देखील होऊ शकते.

बॉल वीज

रेखीय व्यतिरिक्त, तथापि, इतर प्रकारचे विद्युल्लता बरेच कमी आहेत. बॉल लाइटनिंग - आम्ही त्यापैकी एक, सर्वात मनोरंजक विचार करू.

काहीवेळा विजेचे स्त्राव असतात जे आगीचे गोळे असतात. बॉल लाइटनिंग कसे तयार होते याचा अद्याप अभ्यास केला गेला नाही, परंतु विजेच्या या मनोरंजक प्रकाराची उपलब्ध निरीक्षणे आपल्याला काही निष्कर्ष काढू शकतात.

बर्याचदा, बॉल लाइटनिंगचा आकार टरबूज किंवा नाशपातीसारखा असतो. हे तुलनेने जास्त काळ टिकते — एका सेकंदाच्या अंशापासून ते कित्येक मिनिटांपर्यंत.

बॉल लाइटनिंगचा सर्वात सामान्य कालावधी 3 ते 5 सेकंद असतो. बहुतेकदा, गडगडाटीच्या शेवटी 10 ते 20 सेंटीमीटर व्यासासह लाल चमकणारे बॉलच्या रूपात बॉल लाइटनिंग दिसून येते. दुर्मिळ प्रकरणांमध्ये, ते देखील मोठे आहे. उदाहरणार्थ, सुमारे 10 मीटर व्यासासह विजेच्या बोल्टचे छायाचित्रण केले गेले.

चेंडू काहीवेळा आंधळेपणाने पांढरा असू शकतो आणि खूप तीक्ष्ण बाह्यरेखा असू शकतो. बॉल लाइटनिंग सहसा शिसणे, गुंजन किंवा शिसणे आवाज करते.

बॉल लाइटनिंग शांतपणे क्षीण होऊ शकते, परंतु ते एक मंद कर्कश किंवा बधिर करणारा स्फोट देखील उत्सर्जित करू शकते. जेव्हा ते नाहीसे होते, तेव्हा ते बर्याचदा तीक्ष्ण वासाचे धुके सोडते. जमिनीजवळ किंवा घरामध्ये, बॉल लाइटनिंग धावणार्‍या माणसाच्या वेगाने फिरते - अंदाजे दोन मीटर प्रति सेकंद.तो काही काळ निवांत राहू शकतो आणि असा "स्थायिक" बॉल तो अदृश्य होईपर्यंत हिसके मारतो आणि ठिणग्या फेकतो. काहीवेळा बॉल लाइटनिंग वाऱ्याने चालवलेले दिसते, परंतु सहसा त्याची हालचाल वाऱ्यापासून स्वतंत्र असते.

बॉल लाइटनिंग बंदिस्त जागेकडे आकर्षित होतात, जिथे ते उघड्या खिडक्या किंवा दारांमधून आणि कधीकधी लहान क्रॅकमधून देखील आत प्रवेश करतात. त्यांच्यासाठी पाईप्स हा एक चांगला मार्ग आहे; म्हणूनच स्वयंपाकघरातील ओव्हनमधून फायरबॉल्स बाहेर पडतात. खोलीभोवती फिरल्यानंतर, विजेचा बॉल खोलीतून बाहेर पडतो, अनेकदा तो ज्या मार्गाने आत गेला होता त्याच मार्गाने बाहेर पडतो.

काही वेळा काही सेंटीमीटर ते काही मीटरच्या अंतरावर वीज दोन किंवा तीन वेळा वाढते आणि पडते. या चढ-उतारांबरोबरच, फायरबॉल कधीकधी आडव्या दिशेने सरकतो आणि नंतर बॉल विजेला उडी मारताना दिसतो.

बर्‍याचदा, बॉल लाइटनिंग तारांवर "स्थायिक" होते, सर्वोच्च बिंदूंना प्राधान्य देते किंवा तारांच्या बाजूने रोल करते, उदाहरणार्थ, ड्रेनेज पाईप्सच्या बाजूने. लोकांच्या शरीरासोबत फिरताना, कधीकधी कपड्यांखाली, आगीचे गोळे गंभीर भाजतात आणि मृत्यू देखील होतात. वीज पडून माणसांचे आणि प्राण्यांचे जीवघेणे नुकसान झाल्याची अनेक वर्णने आहेत. उष्णतेच्या विजेमुळे इमारतींचे खूप मोठे नुकसान होऊ शकते.

कुठे वीज पडते?

विद्युल्लता हा विद्युतरोधक - हवेच्या जाडीतून होणारा विद्युत स्त्राव असल्याने, बहुतेकदा असे घडते जेव्हा ढग आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील कोणत्याही वस्तूमधील हवेचा थर लहान असेल. थेट निरीक्षणे हे दर्शवतात: विजा उंच बेल टॉवर, मास्ट, झाडे आणि इतर उंच वस्तूंवर प्रहार करतात.

तथापि, विजा केवळ उंच वस्तूंवरच धावत नाही.समान उंचीच्या दोन शेजारच्या मास्ट्समधून, एक लाकडाचा आणि दुसरा धातूचा आणि एकमेकांपासून दूर न उभा राहिल्यास, वीज त्या धातूकडे धावेल. हे दोन कारणांमुळे होईल. प्रथम, ओले असतानाही, धातू लाकडापेक्षा अधिक चांगली वीज चालवते. दुसरे, मेटल मास्ट जमिनीशी चांगले जोडलेले आहे आणि लीडर डेव्हलपमेंट दरम्यान जमिनीवरून वीज अधिक मुक्तपणे मास्टमध्ये वाहू शकते.

नंतरची परिस्थिती विविध इमारतींना विजेपासून वाचवण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. जमिनीच्या संपर्कात धातूच्या मास्टचे क्षेत्रफळ जितके जास्त असेल तितके ढगातून वीज जमिनीत जाणे सोपे होईल.

बाटलीमध्ये फनेलमधून द्रवाचा प्रवाह कसा ओतला जातो याची तुलना केली जाऊ शकते. फनेलमधील ओपनिंग पुरेसे मोठे असल्यास, जेट थेट बाटलीमध्ये जाईल. जर फनेलमधील ओपनिंग लहान असेल तर द्रव फनेलच्या काठावर ओव्हरफ्लो होण्यास सुरवात होईल आणि जमिनीवर ओतला जाईल.

पृथ्वीच्या सपाट पृष्ठभागावरही विजा पडू शकतात, परंतु त्याच वेळी मातीची विद्युत वाहकता जास्त असते तिथे ती झटते. म्हणून, उदाहरणार्थ, कोरड्या वाळू किंवा खडकाळ कोरड्या मातीपेक्षा ओल्या चिकणमाती किंवा दलदलीवर वीज लवकर पडते. त्याच कारणास्तव, नद्या आणि नाल्यांच्या काठावर विजा पडतात, त्यांना त्यांच्या जवळ असलेल्या उंच परंतु कोरड्या झाडांना प्राधान्य देतात.

विजेचे हे वैशिष्ट्य - चांगल्या जमिनीवर असलेल्या आणि चांगल्या प्रकारे चालणाऱ्या शरीराकडे धाव घेणे - विविध संरक्षणात्मक उपकरणे लागू करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.