Для
устройства молниезащиты необходимо
знать основные электрические характеристики
молнии: амплитуду Iм
и максимальную крутизну тока α,
длину фронта
и длину волны тока
(рис. 8).
Амплитуда
тока молнии
Iм
–
максимальное значение тока в главном
разряде. Амплитуда тока колеблется в
широком диапазоне: от 50 кА до 200 – 250 кА
и более, при расчётах определяется
вероятностными методами, а для
ответственных зданий и сооружений –
принимается равной 200 кА.
Рис.8.
Изменение тока молнии ім
во
времени.
Крутизна
фронта тока молнии
определяется скоростью нарастания её
тока, т.е.
,
(7)
Этот
параметр молнии обуславливает появление
электродвижущих сил и разностей
потенциалов на конструкциях, трубопроводах,
проводах линий электропередач, в
электросетях как внутри зданий, так и
в наружных установках, даже не
подвергающихся прямому удару молнии –
изменяется от 5-10 кА/мкс до 80 кА/мкс. В
расчётах крутизна фронта тока молнии
принимается равной 60 кА/мкс.
Длина
фронта тока молнии
определяется
промежутком времени от начала нарастания
тока до достижения амплитудного значения
и может быть измерена непосредственно
по осциллограмме тока молнии или
определена из соотношения амплитуды и
крутизны фронта тока.
Длина
волны тока молнии
условно принимается равной времени от
начала нарастания тока до достижения
им величины
0,5
Iм
на
спадающей ветви тока. Значения
колеблется от 20 до 100 мкс, а в расчётах
принимается равной 50 мкс.
Воздействие
молнии может быть двояким. Во–первых,
она может поражать здания и сооружения
непосредственно и такое поражение
называется прямым ударом молнии.
Во–вторых, молния может оказывать
вторичное воздействие, обусловленное
электростатической и электромагнитной
индукцией, вследствие чего возможны
появления высоких потенциалов в наземных
и подземных зданиях и сооружениях,
коммуникациях и линиях электропередач.
Прямой
удар
молнии в незащищённое здание или
сооружение, сопровождающийся протеканием
через них тока молнии, может привести
к значительным разрушениям, авариям,
убыткам и представляет серьёзную
опасность для жизни людей. Особенно
опасны удары молнии во взрывоопасные
здания и установки (газгольдеры,
резервуары для хранения нефтепродуктов,
сжиженных газов, химических продуктов).
Молния может прожигать металлический
лист толщиной 4 – 5 мм, арматуру
железобетонных конструкций. Ток молнии
вызывает резкое повышение температуры
в узком канале пробоя, вследствие чего
возникает высокое давление в этих зонах,
происходит разрушение элементов
сооружений, что может оказаться критичным
и вызвать взрывы и пожары.
Поражение
людей и животных происходит не только
при прямом ударе молнии, но и при
прикосновении их к элементам зданий
или оборудования, в которых протекает
ток молнии или на которых появляется
высокий потенциал, при воздействии
шагового напряжения, появляющегося при
растекании тока молнии через заземлитель
или через поражённый соседний объект
на земле. Поэтому во время грозы не
следует укрываться под деревьями и
располагаться возле высоких объектов.
Вторичное
воздействие
молнии сопровождается появлением
высоких потенциалов на конструкциях
трубопроводов и проводах внутри помещений
и сооружений, не подвергающихся
непосредственному прямому удару,
вследствие электростатической и
электромагнитной индукции.
Накопление
электрических зарядов в грозовом облаке
и частичное их перемещение в канал
молнии вызывает скопление зарядов
противоположного знака на поверхности
земли и наземных объектов. В стадии
главного разряда разрушение электрического
поля канала происходит настолько быстро,
что могут возникнуть значительные по
величине разности потенциалов между
металлическими конструкциями, на которых
за счёт электростатической индукции
скопились заряды, и землёй. Возникающие
разности потенциалов, даже при ударах
молнии на расстоянии 100м от здания, могут
достигать десятков киловольт и способны
вызвать искры в воздушных промежутках.
Несмотря на сравнительно малую энергию
таких искр, они могут быть причиной
взрывов горючих смесей газов, паров и
пыли.
На
проводах линий электропередач и связи
индуцированные заряды растекаются
вдоль линии в виде электромагнитной
волны и создают потенциалы по отношению
к земле в десятки и сотни киловольт, что
может привести к разрушению
электрооборудования, питающегося от
этих линий.
Кроме
того, разряд облака сопровождается
появлением в пространстве быстро
изменяющегося магнитного поля,
индуцирующего (согласно закону
электромагнитной индукции) электродвижущую
силу в контурах, образованных из различных
протяженных металлических предметов
(трубопроводы, электрические проводки
и т.п.). Если контур замкнут, то эта
электродвижущая сила вызывает в нём
протекание электрического тока, который,
в свою очередь, является причиной
нагревания элементов такого контура.
В местах соединения (например, во фланцах
трубопроводов) электродвижущая сила
может вызывать появление искрения.
Величина
электродвижущей силы электромагнитной
взаимоиндукции зависит от параметров
тока молнии, размеров и конфигурации
контура, и взаимного расположения канала
молнии и самого контура (параллельно
или перпендикулярно).
Максимальное
значение электродвижущей силы
взаимоиндукции Ем
может
быть определено:
(8)
где
– коэффициент взаимоиндукции между
каналом молнии и контуром (здесь а
– расстояние от канала молнии до контура,
b,c
– ширина и длина контура в см)
Исследования
[4] показывают, что энергия искр, вызванных
электромагнитной индукцией, в 5– 14 раз
превышает минимальную энергию, необходимую
для воспламенения даже трудновоспламеняемых
воздушных взрывоопасных смесей и в
раз
паровоздушных смесей.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Сколько на самом деле энергии заключено в разряде молнии
Казалось бы, посчитать энергию, выделяемую при ударе молнии, довольно нетрудно, учитывая достижения современной науки. Однако до сих пор эти оценки оставались очень приблизительными.
Pixabay
В фильме «Назад в будущее» профессор Эммет Браун утверждал, что для перемещения во времени нужен разряд молнии мощностью чуть боле гигаватта. Но на самом деле мощность средней молнии намного больше
На протяжении большей части человеческой истории людей пугали молнии. Молнии были орудием богов — с их помощью всемогущие поражали смертных за их грехи. Открытие и внедрение громоотвода Бенджамина Франклина укротило это некогда грозное, божественное оружие. Тем не менее, реальную силу молнии мы так до сих пор и не можем себе вообразить.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
А сколько же на самом деле энергии в ударе молнии? Может показаться, что современная наука может довольно легко ответить на этот вопрос, но на самом деле до сих пор не было методов для количественной оценки этого показателя. Можно определить напряжение, которое создается между двумя линиями электропередач, в одну из которых ударила молния.
Исходя из закона Ома, мы можем вычислить силу тока разряда молнии, разделив измеренное напряжение на сопротивление. Если мы знаем продолжительность разряда, то можем рассчитать его энергию. Эти методы имеют большой диапазон ошибок: неправильное вычисление длины молнии, определение температуры, напряжения или количества электронов — все это делает такой метод довольно приблизительным.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
В новой работе ученые подошли к этому вопросу по-новому: они вычислили силу разряда молнии, основываясь на площади расплавленной породы, на которую пришелся ее удар. Когда разряд ударяет в песок, возникает новый тип породы, называемый фульгуритом. Он представляет собой полую трубку, образующуюся при прохождении молнии через песок, в результате чего песок плавится и частично испаряется. Песок застывает очень быстро и полая трубка замерзает, отражая путь разряда.
Толщина фульгуритов варьируется от размера мизинца младенца до толщины человеческой руки. Их толщина коррелирует с силой молнии, которая создала фульгурит. Используя эти факты, ученые обнаружили, что мощность «средней» и «сильной» молний может отличаться в несколько раз, тогда как «слабые» разряды лишь ненамного уступают средним по этому показателю. В среднем, согласно ученым, мощность молнии составляет десятки гигаватт (109 ватт), но может достигать и нескольких петаватт (1012 ватт).
По материалам The Conversation.
Ход урока (45 мин)
1. Установление личностного контакта
учителя с учениками, их взаимное принятие и
включение мотива на совместную работу (3 мин)
Учитель. Здравствуйте, ребята,
садитесь. Достаньте тетрадь, ручку, учебник,
дневник – всё это должно быть на столе. Кого нет?
Я сейчас вспоминаю, как вы работали на предыдущих
уроках. Помните, как Артемьева Маша, когда
проходили тему «Источники тока», очень точно
нарисовала на ватмане схему батарейки, Ибаев
Магомед так хотел получить хорошую отметку, что
несколько уроков подряд старался ответить на
любой вопрос, а Кривой Олег помогал на уроках
демонстрировать компьютерный видеоматериал. Я
надеюсь, что сегодня вы будете ещё лучше
работать, проявлять познавательную и творческую
активность. Хочу пожелать вам успехов на
сегодняшнем уроке.
2. Актуализация и коррекция опорных
знаний, проверка домашнего задания (10 мин)
Начнём с проверки домашнего задания.
На прошлых уроках мы прошли темы «Работа
электрического тока, мощность, их единицы». Дома
вы должны были повторить основные понятия,
формулы, единицы физических величин по теме
«Электрические явления», а также составить
карточки (вопросы с ответами) по теме «Что мне
известно о молниях». Отметки сегодня получат
ученики за активность и за подготовленные дома
карточки.
-
Можно ли искру, возникшую в
электрофорной машине, назвать электрическим
током? Какая связь между электрофорной машиной и
молнией? (Ответ. Можно, т.к. происходит
кратковременное направленное движение
заряженных частиц. При помощи электрофорной
машины получают разряд, и молния – тоже
электрический разряд. Чтобы наэлектризовать
тело, можно потереть его; например, янтарь –
шерстью, при этом электроны, носители
отрицательного заряда, переходят с шерсти на
янтарь, янтарь заряжается отрицательно, а шерсть
положительно. При натирании стекла шёлком,
наоборот, стекло заряжается положительно, а шёлк
– отрицательно. Электрофорная машина служит для
получения больших зарядов и высоких напряжений.
Искра, проскакивающая между шариками разрядника
электрофорной машины, – тоже ток. -
Можно ли назвать молнию, возникающую
между облаком и землёй, электрическим током? А
между двумя облаками? (Ответ. Молния –
электрический разряд. Происходит упорядоченное
движение электронов и ионов, значит, молния – это
электрический ток между облаком и землёй или
между двумя облаками. молния возникает в
результате электризации кристалликов льда и их
скапливании в одной области грозовой тучи.
Напряжение разряда в среднем 10 000 000 В. Разряд в
форме вспышки может ударить в землю, пройти в
пределах своего облака или между облаками.) -
Что такое разряд в атмосфере? (Ответ.
Это протекание тока через атмосферу. Возникает,
когда в грозовых облаках создаётся настолько
сильное электрическое поле, что разгоняющиеся в
этом поле свободные электроны, всегда имеющиеся
в небольшом количестве в воздухе,
взаимодействуют со встречными молекулами и
выбивают из них новые электроны. Высвободившиеся
электроны также разгоняются и ионизуют
следующие молекулы и т.д. Возникает лавина
заряженных частиц в виде быстро
распространяющейся светящейся искры. Она
прокладывает себе путь через области наиболее
сильного электрического поля, которые возникают
вблизи высоких сооружений и заострённых
объектов. Этот искровой разряд и образует
молнию.) -
Молния – искровой разряд? Какие ещё
бывают разряды? (Ответ. Да. Бывают ещё тлеющий
разряд, коронный – огни святого Эльма, –
дуговой.) -
Летит птица орёл, несёт в зубах огонь,
огневые стрелы пускает, никто её не поймает. (Ответ.
Это молния.) -
Почему нижний конец молниеотвода
нужно закапывать поглубже, где всегда влажно? (Ответ.
Присутствие влаги в земле уменьшает
электросопротивление и облегчает прохождение
разряда молнии в землю.) -
Почему молния чаще всего ударяет в
землю в сырых местах, у берегов рек и озер? (Ответ.
Вода – лучший проводник, чем земля.) -
Молния чаще всего ударяет в деревья,
имеющие большие, глубоко проникающие в почву
корни. Почему? (Ответ. Толстые корни являются
лучшими проводниками, чем мелкие, – в них больше
влаги, они имеют большую площадь соприкосновения
с землёй.) -
Гроза застала в поле – садись на
землю. Почему обычно гроза ударяет в одиноко
стоящие предметы? (Ответ. Разряд молнии
прокладывает себе путь через области с наиболее
сильным электрическим полем, которое возникает
вблизи одиночных объектов.) -
Почему при приближении грозы
наружную антенну радиоприёмника нужно
обязательно заземлить? (См. ответ на предыдущую
задачу.) -
Почему при ударах молнии в песчаную
почву образуются неправильной формы куски
плавленого кварца (песка)? (Ответ. Температура
достигает 30 000 градусов.) -
Почему присоединение к
водопроводному крану является одним из способов
заземления? (Ответ. Трубы проложены в земле,
да и сами имеют малое электросопротивление.) -
Какое действие электрического тока
вызывает образование озона в воздухе при
грозовых разрядах? (Ответ. Ионизация – распад
атомов на положительные ионы и электроны.) -
Почему вблизи того места, где
оборванный провод высокого напряжения
соприкасается с землёй, рекомендуется стоять на
одной ноге? (Ответ. Между ступнями возникает
так называемая шаговая разность
потенциалов.) -
Назовите проводники и изоляторы. (Ответ.
Проводники: земля, вода, тело человека, металлы,
газы ионизованые (содержат свободные электроны).
Изоляторы: резина, дерево, воздух, бумага, слюда,
фарфор, керамика.) -
Как правильно говорить: молниеотвод
или громоотвод? (Ответ. Молниеотвод, т.к. он
защищает от ударов молнии, а не от раскатов
грома.) -
На каких участках поверхности
проводника электрическое поле сильнее, а на
каких – слабее? (Ответ. Электрические заряды
распределяются по поверхности проводника так,
что поле оказывается сильнее на выступах и
слабее на впадинах. Особенно сильно
электрическое поле вблизи металлического
острия. На этом свойстве основано действие
молниеотвода.) -
Для чего применяют молниеотвод? (Ответ.
Молниеотвод предназначен для защиты зданий и
других сооружений от ударов молнии.) -
Почему молния раскалывает деревья? (Ответ.
Протекание электрического тока сопровождается
выделением тепла, очень быстрым испарением влаги
и расширением водяного пара.) -
Почему говорят, что молния может
находить зарытые под землёй клады? (Ответ.
Если в кладе – металлические предметы, то их
электросопротивление значительно меньше
сопротивления земли.) -
Почему у альпинистов существует
правило: когда ночуешь высоко в горах, все
металлические предметы собери и положи отдельно,
подальше от лагеря? (См. ответ на предыдущий
вопрос.) -
На улице гроза, идёт сильный дождь.
Какое явление мы зафиксируем раньше: услышим
гром или увидим молнию? (Ответ. Увидим молнию,
т.к. свет распространяется примерно в миллион раз
быстрее звука.) -
Почему резиновые сапоги предохраняют
от действия молнии? (Ответ. Резина –
изолятор.) -
Как устроен молниеотвод? (Ответ.
Молниеприёмник – для приёма прямого разряда –
можно сделать из стальной трубы длиной 200–1500 мм,
обязательно запаяв или закрыв металлической
пробкой один конец. Токоотвод спускают с крыши,
прикрепляя к стене дома. Заземляющее устройство
зарывают в землю на глубину 1–2 м для
распределения энергии молнии по большой площади
и обеспечения безопасного режима работы
электросетей.) -
Какие типы молний вы знаете? (Ответ.
Линейная, чёточная, или ракетная, огни святого
Эльма, шаровая и разветвлённая.) -
Что такое шаровая молния? (Ответ.
Это плазменный шар. Происхождение и поведение
шаровой молнии пока досконально наукой не
исследовано.)
– Со мною кто сравнится?
– Я! – Дуб сказал могучий,
Взмахнув вершиной гордой.
Из облаков зловещих
Летучею змеёю
Вдруг Молния блеснула
И крепкий Дуб сломила,
Как бы дитя, играя,
Цветка согнуло стебель.
– Со мною кто сравнится?
– Я! – прозвучала Башня,
Чьё золотое темя
Пожаром гордо блещет,
Когда не покрывают
Его, как флёром, тучи.
Но небеса разверзлись
Для Молнии гремучей,
Летит драконом страшным
С зияющею пастью;
Мгновенье – и не стало
Главы у гордой Башни,
Лишь чёрными ручьями
Вниз по стенам стекает
Расплавленное злато.
– Нет! Мне никто не равен! –
Сказала и стрелою
Нырнула в волны моря,
Где только что спесиво
Корабль военный нёсся.
В минуту с треском
Горящие остатки
На воздух разметало.
Потом опять всё в море
Упало, потонуло,
И дивного строенья
Как будто не бывало…
Учитель. Сейчас мы просмотрим
видеофрагмент «Гроза». Смотрите внимательно,
чтобы потом можно было ответить на вопросы:
какова природа молнии? в результате чего
возникает молния? какие заряды участвуют в её
образовании? какие напряжения возникают между
облаком и землёй? что мы наблюдаем в результате
удара молнии? как характеризуют молнию? куда чаще
ударяет молния? что используется для защиты от
молнии? из чего состоит устройство защиты: что
находится обязательно вверху? почему
металлический стержень заостряют? почему его
закапывают глубоко в землю? как связаны верхняя и
нижняя части устройства? почему эти части
связаны толстым проводом? как правильнее
называть это устройство?
После просмотра вы зададите друг другу
вопросы, подготовленные дома, а также возникшие
после просмотра видеофрагмента. (Просмотр
видеофрагмента. Попарная беседа. Учитель
задаёт вопросы по формулам, единицам физических
величин, демонстрирует второй видеофрагмент –
«Клетка Фарадея». Фронтальная беседа.)
Если вы едете на автомобиле и попали в
грозу, то стоит ли в этом случае опасаться,
что вас убьёт молнией? Чем отличается
электрическое поле от вещества? Кто и когда
изобрёл молниеотвод? Что такое шаровая молния?
Что случится раньше: услышим гром или увидим
молнию? В XVIII в. считалось, что острый стержень
громоотвода «отпугивает» молнию, поэтому во
время грозы нужно достать из ножен шпагу и
поднять её вверх. Можно ли таким способом
защититься от молнии?
3. Сообщение темы и цели урока,
мотивация деятельности учащихся (3 мин)
Учитель (показывает по ходу
объяснения кадры из презентации в Power Point).
Молния – величественное и грозное явление
природы, невольно вызывающее чувство страха.
Долгое время человек не умел объяснить причин
грозовых явлений. Люди считали грозу карой богов
за грехи. Природа молнии стала проясняться после
исследований, проведённых в XVIII в. американским
учёным Б.Франклином, русскими учёными М.В.Ломоносовым
и Г.Рихманом1. (1 О Г.В.Рихмане
можно прочитать в «Физике» № 32/2003.)
Сможем ли мы теперь, опираясь на
полученные знания, решить задачи о молниях:
определить силу тока в канале молнии; вычислить
заряд, протекающий при разряде молнии,
рассчитать сопротивление молниеотвода; найти
мощность молнии; рассчитать её энергию и
сравнить с годовым расходом электроэнергии в
средней городской квартире; составить таблицу
разрушающих воздействий электрического тока на
организм человека; получить сведения из
интернета о последних минутах жизни Рихмана,
выяснить, мог ли он быть убит молнией при
исследованиях; разработать правила поведения во
время грозы?
Учащиеся. Сможем! Нам интересно!
Учитель (открывая на доске тему и
план урока). Этот год объявлен ЮНЕСКО годом
физики. Урок посвящается Г.Рихману – человеку,
рисковавшему жизнью и отдавшему её, чтобы
проведённые им научные исследования помогли
спасти жизнь многим людям, защитить их от такого
грозного природного явления, как молния.
4. Осмысление содержания и
последовательности практических действий (2
мин)
Учитель. Пока весь класс будет
вычислять характеристики молнии и проводить
сравнение их с допустимыми воздействиями на
человека, Олег войдёт в интернет и разыщет там
сведения о Г.Рихмане, при каких обстоятельствах
он трагически погиб. На местах работаем в
группах, управляющими групп будут (называет).
Можно помогать друг другу. У вас три задания:
решить задачи, заполнить таблицы; вписать
пропущенные слова в тексты по смыслу; составить
правила поведения во время грозы (если останется
время, то ответить на вопросы – письменно или
устно), подумать, как каждый из вас умеет защитить
себя от молнии. Домашние задания, таблицы и
тексты сдаёте мне на проверку. Управляющие за
хорошую работу своей группы получают отметку на
балл выше. А я посмотрю, какая группа будет
работать дружнее, быстрее. Когда Олег будет
готов, он расскажет, как погиб Рихман. (Раздаёт
листы с заданиями и объясняет, что делать.)
5. Самостоятельное выполнение заданий
под контролем и с помощью учителя (20 мин)
(Первая задача разбирается на доске.
Задачи, отмеченные знаком *, выполняют более
сильные ученики.)
1. Сила тока в разряде молнии равна 100 000
А = 105 A, напряжение 10 000 000 В = 107 B,
длительность импульса около 0,001 с. Найдите
мощность молнии и рассчитайте её энергию.
Сравните с ответом задачи 2.
2*. В сеть напряжением (между точками а
и б) 220 В включаются: 4 лампы мощностью 40 Вт
каждая на 4 ч в день; электронагревательные
приборы мощностью 800 и 1000 Вт на 1 ч и 0,5 ч в день
соответственно; пылесос мощностью 600 Вт на 0,5 ч
один раз в неделю. Подсчитайте, сколько
электроэнергии расходуется за год всеми
показанными на схеме приборами.
3. Опасная для жизни человека сила тока
составляет 0,05 A. Сопротивление человеческого
тела, измеренное между пальцами разведённых рук,
изменяется в зависимости от самочувствия, но
составляет не менее 800 Ом. При каком минимальном
напряжении человек может погибнуть?
4. Для постройки молниеотвода
использовали стальной провод сечением 30 мм2
и длиной 25 м. Определите его сопротивление, если
удельное сопротивление стали равно
0,15 (Ом . мм)/м.
5. Длительность отдельных импульсов
разряда молнии 100 мкс. Количество электричества,
проходящего в каждом импульсе по каналу молнии,
равно 20 Кл. Какова сила тока в импульсе?
6*. Известно, что средняя длительность
разряда молнии 0,2 мс. Типичная сила тока 20 кА.
Определите заряд, протекающий при разряде.
7*. Оцените время, через которое вы
услышите гром после вспышки молнии, если
известно, что молния ударила в дерево,
находящееся от вас на расстоянии около 3 км. Свет
распространяется со скоростью 300 000 км/с, а звук
распространяется в воздухе со скоростью
приблизительно 300 м/с.
|
Обобщение и Группа № __ Управляющий _________________ Состав группы: ____________________________
Задание № 1 Решите задачи и заполните пустые Сравнение характеристик молнии и |
||
|
Физическая величина |
Молния |
Человек и др. объекты |
| Сила тока I, A | 100 000 | 0,05 – судороги конечностей, опасное для жизни затруднение дыхания |
| Напряжение U, В | 50 000 000 | ? – минимальное напряжение, вызывающее гибель (см. учебник, с. 93, табл. 7) |
| Электрическое сопротивление R, Ом | – | 800 – тела человека
? – воздуха |
| Мощность P, кВт | ? | ? – гидрогенератора Блартской ГЭС (см. учебник, с. 120, табл. 9) |
| Энергия A, кВт . ч | ? | ? – (см. рис. к задаче 2) |
| Задание № 2
Используя
Список слов: Ампер, Вольта, Ломоносов, |
||
|
Задание № 3 Как я умею защищать себя от молнии |
||
|
Дома |
На открытом пространстве |
В транспортном средстве |
| Выключите радио, телевизор, не пользуйтесь электроприборами и телефоном; не создавайте сквозняк; здание должно быть защищено молниеотводом. |
Избегайте отдельно |
Прекратите движение на велосипеде или мотоцикле и переждите грозу на расстоянии примерно 30 м от них; полностью закрытый автомобиль (включая окна) обеспечивает безопасность; самолёт можно тоже рассматривать как клетку Фарадея, но показания приборов могут искажаться; при встрече с шаровой молнией не проявляйте никакой агрессии, по возможности сохраняйте спокойствие и не двигайтесь, не приближайтесь к ней, не касайтесь ничем, чтобы не вызвать взрыва, не убегайте, потому что она может увлечься потоком воздуха. |
6. Обобщение и систематизация
учащимися результатов действий (5 мин)
Олег сообщает, что Рихман был убит
шаровой молнией в 1753 г. при проведении опытов –
его устройство не было заземлено. Демонстрация
видеофрагмента (2 мин). Ученики сдают заполненные
таблицы, читают вписанные тексты вслух (2 мин),
проговаривают правила поведения во время грозы (2
мин).
7. Подведение итогов работы (2 мин)
Выставление отметок. Опрос: что нового
было на уроке? что понравилось? что запомнилось? о
чём еще захотелось бы узнать?
8. Сообщение и комментирование
домашнего задания. Запишите правила поведения
во время грозы: дома, на открытом пространстве, в
транспортном средстве.
(Учебник автором не указан.)
О первых опытах и о Г.-В.Рихмане
-
Для проверки гипотезы об
электрической природе молнии Франклин в 1752 г.
провёл знаменитый эксперимент с воздушным змеем,
благодаря которому стал известен как учёный. Из
этого эксперимента впоследствии родилась идея
молниеотвода, а затем общая теория электрических
явлений и связанная с ней новая терминология
(понятия положительного и отрицательного
электричества, проводника, батареи и т.п.). -
В 1742 г. Ломоносов впервые в России
начал читать публичные лекции на русском языке в
Академии наук. В 1755 г. по инициативе Ломоносова и
по его проекту был основан Императорский
Московский университет, «открытый для всех лиц,
способных к наукам», а не только для дворян.
Ломоносов выступил организатором многих
научных, технических и культурных начинаний,
сыгравших огромную роль в развитии России. -
Электрометр Г.Рихмана представлял
собой вертикальную металлическую линейку
(длиной около 52 см и массой около 615 г), к
которой подводился электрический заряд от
электростатической машины. К верхнему концу
линейки прикреплялась льняная нить (длиной около
61 см и массой около 45 мг). Как только
металлической линейке передавался
электрический заряд, льняная нить отталкивалась
от неё и отклонялась на некоторый угол в
зависимости от величины заряда.
-
«Из середины дна бутылочного выбил он
иверень, сквозь бутылку продел железный прут
длиною от 5 до 6 футов, толщиною в один палец и
заткнул горло бутылки коркою. После велел он из
верхушки кровли вынуть черепиц и пропустил туда
прут, так что он от 4 до 5 футов высунулся, а дно
бутылки лежало на кирпичах. К концу прута,
который под кровлею из-под дна бутылочного
высунулся, укрепил он железную проволоку и вел её
до среднего апартамента всё с такою же
осторожностью, чтобы проволока не коснулась
никакого тела, проводящего электрическую силу.
Наконец, к крайнему концу проволоки приложил он
железную линейку, так что она перпендикулярно
вниз висела, а к верхнему концу привязал шёлковую
нить, которая с линейкой параллельно, а с
широчайшею стороною линейки в одной плоскости
висела…»
Санкт-Петербургские ведомости
(Итак, установка оканчивалась железной
линейкой, т.е. заземлена не была. Разумеется, к
такой опасной установке и близко подпускать
никого нельзя было!)
-
«Я пощупал у него тотчас пульс, – писал
Кратценштейн, – но не было уже биения; после
пустил я ему ланцетом из руки кровь, но вышла
токмо одна капля оной. Я дул ему, как то с
задохшимися обыкновенно делается, несколько раз,
зажав ноздри, в рот, дабы тем кровь привесть паки
в движение, но всё напрасно: при осмотре нашёл я,
что у него на лбу, на левой стороне виска, было
кровавое красное пятно с рублевик величиною,
башмак на левой ноге над меньшим пальцем в двух
местах изодрало, а вокруг изодранного места
видны были малые белые пятнышки, на чёрном
шёлковом шнурке видны были такие же крапины, но
чулка не обожгло. Как скинули чулок, то под
прошибленным местом нашли кровавое же и багровое
пятно, а пята была синевата, на теле сверху, у
груди и под рёбрами на левой стороне, видны были
багровые пятна такой же величины, как на лбу».
Сколько энергии в разряде молнии, можно ли ее использовать?
Если учесть все достижения современных учёных, то может показаться, что рассчитать энергию, которая выделяется во время удара молнии, проще простого. Однако, все эти расчёты примерные, точно все рассчитать довольно сложно, а иногда невозможно.
Молния всегда очень сильно пугала людей. В древние времена её считали главным оружием богов. Именно молнией боги по поверьям поражали грешников. Но после того, как Бенджамин Франклин изобрёл громоотвод, человечеству удалось укротить эту свирепую стихи. Наука шагает вперёд семимильными шагами, только силу удара молнии учёные не могут рассчитать до сих пор. Точного метода измерения пока изобрести не удалось, как и способа использования стихии на пользу человечества.
Единственное, что могут сделать современные учёные — это рассчитать напряжение, которое возникает между линиями электропередач при ударе молнии. В этом ученым помогает закон Ома. Для этого нужно разделить напряжение на сопротивление, ничего сложно, банальные расчёты. Отсюда следует, что если известна продолжительность разрядов молнии, то можно вычислить и их энергию, однако, не все так просто.
В разных уголках нашей планеты ежедневно бушует около двух тысяч гроз, и каждые две секунды следует удар молнии, это примерно 50 ударов каждые 24 часа. Люди изучают это явление природы с древних времен, но несколько десятилетий назад Бенджамин Франклин, великий учёный из Соединенных Штатов Америки, сумел доказать, что молния — это своеобразное скопление зарядов, отрицательно заряженных. В наше время фотосъёмка помогла ученым выяснить, что молния включает в себя небольшие разряды, длительность которых составляет доли секунды.
Возникновение молнии
Молния «зарождается» в дождевых наэлектризованных облаках, которые находятся между небом и землей. Главной причиной этого является притяжение, получаемое из-за трения льдинок или капель, из которых состоит туча. А все потому, что эти маленькие частички постоянно движутся, их движения провоцирует поток тёплого воздуха, который поднимается от поверхности земли. Капли воды и льдинки сталкиваются между собой, и туча электризуется. Стоит отметить тот факт, что мелкие частички, которые увлекает за собой воздух, всегда имеют положительный заряд, а крупные, располагающиеся в нижних слоях тучи, отрицательный.
В тот момент, когда противоположные заряды касаются друг друга, между ними образовывается канал, состоящий из электронов и ионов. И заряженные частицы начинают свое движение по этому каналу, так и получается электрический разряд, именно его и называют молнией.
Современным ученым удалось выяснить, что молния состоит из заряженных электричеством нитей, которые при слиянии образуют ступенчатый лидер. Приближаясь к грозовому облаку или к земле, он образует свою копию. Как только лидер и его точная копия встречаются, возникает электрический разряд и слепящая вспышка.
Сколько энергии в одной молнии?
Напряжение молнии довольно велико, её энергии хватит для того, чтобы лампочка в сто ватт непрерывно светила на протяжении трех месяцев. Молния несёт в себе около двадцати тысяч мегаватт, а его температура десять тысяч градусов по Кельвину.
Это в 5 раз выше, чем на поверхности Солнца.
Научно доказано, что разряд, возникший между землей и тучей, несёт в себе больше энергии, в отличие от разряда, который “зарождается” между тучами находящимися по соседству. А все потому, что разность потенциалов между облаками намного ниже, чем между землёй и небом.
Что такое гром?
Молнию всегда сопровождает сильный громовой раскат. Гром образуют вибрации, вызванные раскаленным воздухом, на который действует резко возросшее давление в атмосфере. Из-за того, что длина молнии составляет несколько километров, звук получается довольно раскатистым и громким. Длительность разряда составляет несколько секунд, а гром и вспышка происходят одновременно, раскаты слышатся с запозданием, ведь скорость света в разы выше скорости звука.
Виды молнии
Учёные выяснили что в природе существует несколько видов молнии. Давай, разберём какие именно. Существуют такие виды разрядов как:
- шаровой;
- ленточный;
- вулканический;
- плоский или горизонтальный;
- линейный;
- шторовый;
- чотковый или бисерный;
- объёмный.
Стоит отметить, что учёные называют молниями и такие явления природы, как огни Святого Эльма, джеты, эльфы и спрайты. Каждый вид вышеперечисленных разрядов имеет свои отличительные особенности.
Какую опасность таит гроза?
Молния — это заряд электричества огромной мощности, который вызывает разрушения и возгорания. Если разряд такого рода попадает в человека, то наносит серьёзные увечья или убивает. Может произойти остановка сердца, разрушается нервная система и поражается головной мозг. Если верить статистике, то молния попадает в человека только в одном проценте случаев, однако, это довольно опасно.
Ударная волна одного разряда в щепки ломает дерево, оглушает, вызывает серьёзные ожоги и прочее. Эта природная стихия беспощадна.
Какова сила тока в молнии?
Молния содержит в себе около ста тысяч ампер, а напряжение в ней равно нескольким миллионам, а то и миллиардам вольт. Температура молниевого канала составляет двадцать пять тысяч градусов по Цельсию. Если молния ударяет в песок, то превращает его в стекло. Именно так возникла новая порода, которую учёные назвали фульгурит. Фульгурит — это полая трубка, которая при застывании отражает путь электрического разряда. Толщина данной породы может быть равна толщине человеческой руки или толщине указательного пальца, все зависит от силы удара молнии. Длина разряда может колебаться от восьми до ста километров.
Правила поведения во время грозы
Вот уже несколько сотен лет существуют негласные правила, которые нужно выполнять во время грозы.
- Избавься от всех металлических предметов, в том числе и от зонта, железо притягивает электрические разряды.
- Купаться в водоемах и открытых бассейнах во время грозы. Вода прекрасно проводит электричество, поэтому если внезапно началась гроза, поспеши выбраться на берег. Однако, разряды молнии довольно часто бьют по береговой линии, отсюда следует что ловить рыбу в грозу нельзя. Поспеши как можно дальше удалиться от водоёма.
- Открытую местность тоже следует избегать, так как молния имеет свойство бить в самую высокую точку на земной поверхности. Если гроза застала тебя в поле, постарайся стать как можно ниже или спрятаться в канаву. Если таковых нет, ляг на землю и передвигайся по-пластунски.
- Не прячься от грозы под высокими деревьями. Если во время грозы ты находишься в лесу, постарайся отойти от высоких деревьев, найди кустарник и присядь там на корточки.
- Последнее правило появилось после того, как человек изобрёл сотовый телефон. Избегай разговоров по мобильному во время грозы. Волны, которые излучает телефон, притягивают молнию.
- Если во время грозы ты находишься в автомобиле, то не трогай ручки, дверей или крышу авто, как уже ранее, сказано металл притягивает к себе электрические разряды. Отключи навигатор, радио и опусти антенну.
- Если во период грозы ты находишься дома, то плотно закрой все двери и окна, чтобы не было сквозняка. Именно сквозняк притягивает к себе шаровую молнию. Также в грозу не следует приближаться к электроприборам, подоконникам и батареям, так как шаровая молния чаще всего о них разряжается. Отключи из сети всю бытовую технику и радиоприборы.
- Если молния застала тебя во время катания на мотоцикле, мопеде или велосипеде, спешивайся и, уложив свой транспорт на бок, отойди от него подальше. Не раскрывай зонт, не прячься под кроной деревьев, об этом уже говорилось ранее.
Любопытные факты
С этим природным явлением связано много интересных, а порою даже шокирующих фактов.
- Одна из самых продолжительных молний длилась 7.74 секунды.
- Ежегодно по всему миру молния убивает около трех тысяч человек.
- До земли доходит только четверть электрических разрядов.
- Молния провоцирует около десяти тысяч лесных пожаров каждый год.
- Шанс погибнуть от удара молнии равен 1 к 2 миллионам.
- Самая распространённая причина удара молнии в человека — это разговор по сотовому во время грозы.
- В 2007 году ученые смогли зафиксировать самый длинный разряд, его протяжённость была 321 километр.
- Грозу можно увидеть не только в пределах земной атмосферы. Очень часто она возникает на Венере, Юпитере, Уране и Сатурне.
- Из 100 процентов людей, поражённых молнией, умирает только 30 процентов, остальные 70 остаются в живых. Жителя Америки Роя Селливана молния поразила семь раз подряд, но он остался в живых.
- Шаровая молния «живёт» только десять секунд, а вероятность её увидеть равна 1:10000.
Теперь ты знаешь, что такое молния и прекрасно понимаешь, что относиться к ней с пренебрежением не следует. Она очень опасна для жизни и здоровья человека, именно поэтому нужно соблюдать правила поведения во время грозы. Если эта стихия застала тебя врасплох, то не паникуй, найди укрытие и отключи сотовый телефон.
ПОДЕЛИТЬСЯ:
Грозы случаются на нашей планете чаще 40 тысяч раз в день — около 100 вспышек молний каждую секунду. Но до сих пор это явление до конца не изучено. «Теории и практики» публикуют отрывок из книги Уолтера Левина и Уоррена Гольдштейна «Глазами физика. От края радуги к границе времени», которую издательство «МИФ» подготовило к выставке Non/fiction. Авторы объясняют, что такое молния и может ли от нее спасти громоотвод, автомобиль или кроссовки на резиновой подошве.
Конечно, один из самых опасных видов тока — молния, которая также относится и к числу самых замечательных электрических явлений, мощных, не вполне предсказуемых, не до конца понятных и таинственных — в общем, настоящий коктейль. В мифах разных народов — от древних греков до индейцев майя — разряды молнии описываются либо как символы божеств, либо как орудие их возмездия. И это неудивительно. В среднем на земле ежегодно проходит около 16 миллионов гроз (более 43 тысяч ежедневно и примерно 1800 ежечасно), которые ежесекундно производят около 100 вспышек молний, или более 8 миллионов молний в день. Это в масштабах всей планеты.
Молния — это следствие заряжения грозовых облаков. Обычно верхняя часть облака заряжается положительно, а нижняя — отрицательно. Почему именно так, ученые пока до конца не разобрались. Хотите верьте, хотите нет, но в физике атмосферы еще очень много вопросов, на которые предстоит ответить. А пока в целях простоты обсуждения давайте несколько упростим ситуацию, представив себе облако, отрицательно заряженное на той стороне, которая находится ближе к земле. Из-за индукции земля, ближе всего расположенная к облаку, заряжается положительно, и между нею и облаком возникнет электрическое поле.
С физической точки зрения разряд молнии довольно сложен, но, по существу, ее вспышка (электрический пробой) возникает, когда электрический потенциал между облаком и землей достигает десятков миллионов вольт. И хотя мы нередко думаем о разряде молнии как о «стрельбе» с облака в землю, на самом деле движение идет и с облака на землю, и с земли на облако. Сила электрического тока во время разряда молнии средней интенсивности составляет около 50 тысяч ампер (хотя может достигать и нескольких сотен тысяч ампер), а максимальная мощность достигает около триллиона (1012) ватт, но продолжается это всего несколько десятков микросекунд. Тем не менее полная энергия, выделяющаяся в момент удара молнии, редко превышает несколько сотен миллионов джоулей, что эквивалентно энергии, потребляемой за месяц стоваттной лампочкой. Так что идея сбора энергии молнии совершенно непрактична и нецелесообразна.
Большинству из нас известно, что определить, как далеко от нас ударила молния, можно по времени, которое проходит между моментами, когда мы видим разряд и слышим гром. Причина, которой это объясняется, позволяет нам также получить кое-какое представление о мощных силах, задействованных в данном процессе. И она, кстати, не имеет ничего общего с объяснением, однажды услышанным мной от своего студента: что молния создает нечто вроде области низкого давления, куда устремляется воздух и сталкивается там с воздухом, поступающим с другой стороны, в результате чего получается гром. На самом деле все происходит практически в точности до наоборот. Энергия разряда нагревает воздух примерно до 20 тысяч °С, то есть до температуры, более чем в три раза превышающей температуру поверхности Солнца. Затем этот суперразогретый воздух создает мощную волну давления, она сталкивается с холодным воздухом вокруг нее, создавая звуковые волны, которые распространяются в воздухе. Так как звуковые волны в воздухе перемещаются со скоростью около полутора километров за пять секунд, подсчитав секунды, вы можете довольно легко выяснить, насколько далеко от вас ударила молния.
Тем фактом, что молния столь сильно нагревает воздух, объясняется и другое явление, с которым вы, возможно, сталкивались во время грозы. Вы когда-нибудь замечали, насколько свежий, особый запах стоит в воздухе после грозы, словно буря очистила его? Конечно, в большом городе это трудно почувствовать, потому что там воздух практически всегда пропитан выхлопными газами от автомобилей. Но даже если вам посчастливилось услышать этот замечательный аромат, вы вполне можете не знать, что это запах озона, молекулы кислорода, состоящей из трех атомов кислорода. Как известно, нормальные молекулы кислорода — без какого-либо запаха — состоят из двух атомов кислорода, и мы записываем их как O2. Но потрясающий жар от молнии разбивает эти молекулы — не все, но достаточное количество, чтобы оказать определенный эффект. Получившиеся в результате отдельные атомы кислорода сами по себе нестабильны, поэтому прикрепляются к нормальным молекулам О2, создавая вещество О3 — озон.
Однако следует отметить, что озон приятно пахнет только в небольших количествах; в высоких концентрациях его запах не столь привлекателен. Его можно почувствовать, например, под высоковольтными проводами. Если вы слышите жужжащий звук, исходящий от проводов, это обычно означает, что там происходит искрение, называемое коронным разрядом, в результате которого и создаются молекулы озона. Когда нет сильного ветра, как правило, можно почувствовать довольно неприятный запах.
«Молния ударяет в самолеты в среднем более одного раза в год, но благодаря скин-эффекту они благополучно переживают эти удары»
А теперь вернемся к идее, что человека от последствий удара молнии могут спасти надетые на него кроссовки на резиновой подошве. Разряд молнии в 50–100 тысяч ампер, способный разогреть воздух до температуры, более чем в три раза превышающей температуру поверхности Солнца, почти наверняка сожжет вас дотла, заставит биться в конвульсиях от сильнейшего поражения электрическим током или попросту взорвет вас, мгновенно превратив всю воду в вашем теле в сверхгорячий пар. Совершенно независимо от того, во что вы обуты. Именно это происходит с деревом, в которое ударила молния, — сок в нем взрывается и срывает с него всю кору. Сто миллионов джоулей энергии — эквивалент почти тридцати килограммов динамита, — это вам не фунт изюма.
А как насчет того, безопасно ли находиться внутри автомобиля, защищающего вас от удара молнии благодаря резиновым шинам? Автомобиль действительно может защитить вас в этой ситуации (однако никаких гарантий!), но по совершенно иной причине. Дело в том, что электрический ток течет по поверхностным слоям проводника (это явление называется скин-эффектом), и, сидя в автомобиле, вы оказываетесь внутри металлической коробки, а металл, как мы уже знаем, хороший проводник. Вы даже можете прикоснуться к внутренней части панели воздуховода и не получить никакой травмы. Тем не менее я настоятельно призываю вас этого не делать, поскольку это крайне опасно, так как в большинстве современных автомобилей используются детали из стекловолокна, а в этом материале скин-эффект отсутствует. Иными словами, если молния ударяет в ваш автомобиль, вы — да и ваша машина — можете пережить не самые приятные секунды в жизни. Если интересно, посмотрите короткое видео, где показано, как молния поражает автомобиль. Думаю, вы сразу поймете, что с этим шутить не стоит!
На наше в вами счастье, с самолетами ситуация совершенно другая. Молния ударяет в них в среднем более одного раза в год, но благодаря все тому же скин-эффекту они благополучно переживают эти удары. Смотрите видео.
© paulprescott72/iStock
Есть еще один знаменитый эксперимент, связанный с молниями, авторство которого приписывают Бенджамину Франклину, но я настоятельно не рекомендую вам его проводить. Речь идет о запуске во время грозы воздушного змея с привязанным к нему металлическим ключом. Предположительно Франклин так намеревался проверить гипотезу о том, что грозовые облака создают электрический огонь. Он рассуждал следующим образом: если молния действительно является источником электроэнергии, то как только бечевка змея намокнет от дождя, она станет хорошим проводником (хотя ученый не использовал этого слова) электричества и оно пройдет вниз, к ключу, привязанному к ее концу. Рассказывают также, что стоило Франклину поднести руку к ключу, как тут же появлялась яркая искра. Так вот, как и в случае с Ньютоном, который на закате своей жизни якобы утверждал, что на создание закона всемирного тяготения его вдохновило яблоко, упавшее на землю с дерева, никаких современных доказательств того, что Франклин когда-либо действительно проводил этот эксперимент, нет. Есть только отчет в письме, посланном им в Королевское научное общество в Англии, и еще один письменный документ, составленный пятнадцать лет спустя другом Франклина Джозефом Пристли (кстати, первооткрывателем кислорода).
«Сто миллионов джоулей энергии — эквивалент почти тридцати килограммов динамита, — это вам не фунт изюма»
Но проводил ли Франклин этот эксперимент или нет — что было бы фантастически опасно и с очень высокой вероятностью привело бы к гибели великого изобретателя, — описание другого эксперимента он опубликовал точно. В данном случае задача была — увести молнию в землю, для чего ученый установил на верхушке башни длинный железный стержень. Несколько лет спустя француз Томас-Франсуа Далибар, который встретился с Франклином и перевел его идеи на французский язык, провел этот эксперимент в несколько иной версии и стал свидетелем поистине невероятного явления. Далибар установил железный стержень длиной больше 10 метров и, направив его в небо, увидел у его не заземленного основания искры.
Впоследствии профессор Георг Вильгельм Рихман, выдающийся ученый, родившийся в Эстонии и живший в Санкт-Петербурге, член Санкт-Петербургской Академии наук, много лет изучавший электрические явления, очевидно, вдохновленный экспериментом Далибара, решил также попробовать его провести. Как рассказывает Майкл Брайан в интереснейшей книге Draw the Lightning Down: Benjamin Franklin and Electrical Technology in the Age of Enlightenment («Как обезвредить молнию: Бенджамин Франклин и электротехника в эпоху Просвещения»), Рихман приладил железный прут к крыше своего дома и медной цепью соединил его с прибором для измерения электричества в своей лаборатории, расположенной на первом этаже.
Как нарочно — а может, это был знак судьбы, — в августе 1753 года во время заседания Академии наук разразилась сильнейшая гроза. Рихман бросился домой, захватив с собой художника, который должен был иллюстрировать его новую книгу. Пока Рихман наблюдал за оборудованием, ударила молния, прошла вниз по стержню и цепи, выпрыгнула в полуметре от головы ученого, ударила его током и отбросила через всю комнату; художник тоже получил сильный удар током и потерял сознание. В интернете можно найти несколько иллюстраций этой ужасной сцены, хотя точно неизвестно, был ли их автором художник, принимавший в ней непосредственное участие.
Франклин изобрел подобную штуковину, но его детище было заземлено; сегодня оно известно под названием громоотвод. Устройство отлично заземляет удары молнии, однако не по той причине, которую предполагал Франклин. Он считал, что громоотвод будет вызывать между заряженным облаком и зданием непрерывный разряд, тем самым сохраняя разность потенциалов на низком уровне и, следовательно, снижая опасность удара молнии. Ученый был настолько уверен в своей правоте, что посоветовал королю Георгу II установить громоотводы на крыше королевского дворца и на складах с боеприпасами. Оппоненты Франклина утверждали, что громоотводы будут только притягивать молнии и что эффект разряда, снижая разность электрических потенциалов между зданием и грозовыми облаками, будет совсем незначительным. Но король, как гласит история, доверился Франклину и установил громоотводы.
Вскоре после этого молния ударила прямо в один из складов боеприпасов, но повреждения оказались минимальными. То есть стержень сработал, но по совершенно иным причинам. Критики Франклина были абсолютно правы: громоотводы действительно притягивают молнии и разрядка стержня действительно ничтожна по сравнению с огромным зарядом грозовой тучи. Но громоотвод все же дает желаемый эффект — потому что когда стержень достаточно толстый, чтобы справиться с 10–100 тысячами ампер, ток будет оставаться в стержне и заряд уйдет в землю. Получается, Франклин был не только блестящим ученым — ему еще и здорово везло!
Разве это не удивительно, что, поняв природу тихого потрескивания, раздающегося, когда мы снимаем полиэстеровый свитер зимой, мы можем также постичь суть жуткой грозы с молниями, освещающими ночное небо, и разобраться в происхождении одного из самых громких и устрашающих звуков в природе?
В некотором смысле мы все — современные версии Бенджамина Франклина, пытающиеся выяснить и постичь в этом грозном явлении то, что пока еще находится за пределами нашего понимания. В конце 1980-х годов ученые впервые сфотографировали разные формы молний, сверкающих высоко-высоко в облаках. Одна из разновидностей называется красными призраками и состоит из красновато-оранжевых электрических разрядов, происходящих в 50–90 километрах над землей. А есть еще синие струи — они гораздо больше, иногда длиной до 70 километров, и возникают в верхних слоях атмосферы. Но мы знаем о них всего лишь немногим более двадцати лет, и нам еще очень мало известно о причинах этого потрясающего природного явления. Даже несмотря на то, что люди изучили электричество уже весьма детально, грозы по-прежнему покрыты завесой тайны — а ведь они случаются на нашей планете около 45 тысяч раз в день.