Чому б`є блискавка

Електричний струм може проходити не тільки через метали, провідність яких обумовлена ​​наявністю в кристалічній решітці вільних електронів, а й через інші середовища. Наприклад, через органічні речовини, напівпровідники, вакуум, рідини і гази. Для того щоб газ почав проводити струм, необхідна наявність в ньому носіїв заряду, в ролі яких виступають іони.Внесті в газ джерело іонів можна штучно: в його ролі може виступати полум`я або джерело альфа-частинок. Якщо електричний струм в газі лише використовує наявні іони від стороннього джерела, але не створює власних, такий розряд називається несамостійним. Він не випромінює власного світла. При певній щільності струму він приймає здатність створювати нові іони і тут же використовувати їх для власного проходження. Виникає самостійний розряд, який не потребує додаткових джерел іонізації і підтримує себе сам, поки до електродів докладено достатню напряженіе.Електріческій розряд, в залежності від щільності струму і тиску газу, ділиться на коронний, тліючий, дугового і іскровий. Всі вони, крім коронного, мають так званим негативним динамічним опором. Це означає, що зі збільшенням струму опір каналу іонізованого газу падає. Якщо струм не обмежити штучно, він буде обмежений лише внутрішнім опором джерела пітанія.Молнія є прикладом іскрового розряду. За своїми параметрами цей розряд значно перевершує всі штучні іскрові розряди: він характеризується напруженнями в десятки мільйонів вольт і струмами в сотні тисяч ампер. Як відомо, будь-який іскровий проміжок характеризується так званим напругою запалювання. Воно залежить не тільки від відстані між електродами, а й від їх форми. Напруженість електричного поля навколо гострих електродів при одному і тому ж напрузі більше, ніж навколо кулястих або плоских. Саме тому блискавка з більшою ймовірністю потрапляє в загострений предмет, ніж в що знаходиться поруч рівний. Височина об`єкта також підвищує ймовірність попадання в нього блискавки, оскільки це еквівалентно зменшенню відстані між електродамі.Громоотвод, винайдений в середині вісімнадцятого століття фізиком Бенджаміном Франкліном, працює наступним чином. На його вістря виникає коронний розряд, який, як зазначено вище, є єдиним з усіх газових розрядів, що не володіє негативним динамічним опором. Тому струм не збільшується до катастрофічних величин, що еквівалентно повільного розряду конденсатора замість швидкого. Можна навести таку аналогію: якщо з підвішеного на тонкій нитці судини повільно вилити всю воду, можна більше не боятися, що під вагою води нитка обірветься і впаде весь сосуд.Находясь в грозу на відкритій місцевості далеко від будівель, обладнаних громовідводами, для мінімізації ймовірності попадання блискавки необхідно відійти від дерев і заховати зонт.