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아시다시피 번개 없이는 천둥이 없으며 번개는 기체 매질의 전극 사이의 전압이 증가하고 매우 높은 전력을 가질 때 발생하는 가장 일반적인 독립 스파크 방전입니다. 따라서 뇌우를 전혀 언급하지 않고 전기에 관한 대화는 불완전합니다.

단일 뇌운은 서로 다른 부호의 전하를 전달할 수 있으므로 반대로 전하를 띤 구름이 서로 접근하면 그 사이에 전기 방전(번개)이 발생합니다. 일부 구름은 양전하와 음전하를 모두 운반할 수 있습니다. 양전하는 일반적으로 구름의 바닥에 집중되어 있으며, 여기에는 더 큰 수분 방울이 집중되어 있습니다.

이러한 구름은 정전기 유도의 결과로 지구 표면과 지상 물체에 전위를 유도합니다. 결과적으로 구름과 지구 표면은 그 사이에 유전체-기단이있는 거대한 커패시터의 두 판을 형성합니다. 전하를 띤 구름의 전기장 강도가 임계값에 도달하면 리더라고 불리는 약한 발광 채널(전자의 이동)이 지면을 향해 성장하기 시작합니다. 리더가 공역의 일부를 통과한 후 일시 중지가 발생하며 그 동안 전하 축적이 증가하고 그 후에야 리더의 지상 전진이 재개된 다음 또 다른 일시 중지 등이 이루어집니다. 리더가 표면에 도달하자마자 땅이나 땅 위로 솟아오른 물체가 떨어지면 방전이 일어납니다.

또한 방전은 사람에 의존하지 않고 사람에 의해 제어되지 않으며 이러한 자연 현상을 연구하기 위해 실험실 조건에서 생성되는 인공 번개 방전이 아니며 거기에서도 번개로 인한 놀라움을 기대할 수 있습니다. 구름과지면 사이의 전압은 100V, 번개 방전 순간의 전류 강도는 000A에 도달하고 작동 지속 시간은 000-500 초입니다. 이 데이터는 실험적으로 결정됩니다.

번개에 관한 일급 비밀은 없습니다. 그러나 이 현상을 연구하는 과정에서 얻은 지식은 인간 생명에 대한 번개 방전의 위험을 어떤 식으로든 감소시키지 못했지만 사람들에게 번개로부터 자신을 보호하는 방법을 가르치는 데 도움이 되었습니다. 낙뢰로부터 건물을 보호하는 최초의 장치인 피뢰침은 XNUMX세기 중반 상트페테르부르크 대학교 게오르크 리치만(Georg Richmann) 교수가 설계했습니다. 이 장치를 테스트하는 동안 디자이너 자신은 사망했지만 피뢰침 디자인에서 그가 정한 원칙은 잊혀졌을뿐만 아니라 수년 동안 사람들에게 봉사하여 매년 천 명 이상의 사람들을 죽음에서 구했습니다. 독창적인 모든 것은 간단합니다. 과학자는 번개를 접지하여 금속 막대를 따라 땅에 도달하는 가장 짧고 쉬운 경로를 보여줍니다.

대부분의 번개(약 95%)는 음극성을 갖고 있습니다. 뇌우 중에는 지구 표면에 강한 전기장이 발생하며, 그 강도는 특히 뾰족한 물체의 끝 부분에서 높습니다. 뇌우 중에는 그러한 첨탑에 눈에 보이는 빛이 나타납니다.

양극성 번개 방전은 드뭅니다. 이 제품은 최대 200A의 매우 높은 전류 강도를 특징으로 합니다. 선형 번개의 경로 길이는 수 킬로미터에 달할 수 있습니다.

선형번개 외에도 구상번개는 자연계에서 발생하는데, 이는 직경 10~30cm의 불덩이가 공기 중에서 바람의 방향으로 천천히(약 2m/s의 속도로) 이동하는 현상이다. 번개의 움직임에는 휘파람 소리나 쉭쉭거리는 소리가 동반됩니다. 구형 번개는 몇 초에서 4분까지 지속될 수 있습니다. 일반적으로 구형 번개는 조용히 사라지지만 때로는 폭발이 발생할 수 있습니다. 구형 번개는 열린 창문, 통풍구, 문, 난로 굴뚝, 심지어 균열을 통해 실내로 들어옵니다. 사람과 접촉하면 심한 화상을 입으며, 종종 사망에 이르게 됩니다. 구상번개가 터지면 많은 양의 열이 방출되어 화재로 이어지는 경우가 많습니다.

피뢰침선형 번개의 직접적인 타격으로부터 건물과 구조물을 보호하는 데 사용되는 는 구형 번개에는 효과적이지 않습니다. 뇌우 시 구형번개가 실내로 침투하는 것을 방지하기 위해 창문, 문, 굴뚝은 잘 닫혀 있어야 하며, 환기구에는 3~4cm2 셀의 금속망을 설치해야 합니다. 이 메시는 직경 2-2,5mm의 구리 또는 강철 원형 와이어로 만들어지며 안정적으로 접지됩니다. 번개는 지하수가 표면으로 나오는 곳, 전기 전도도가 다른 암석의 교차점, 파이프에서 나오는 가스 배출 및 연기(공기 이온화 증가로 인해), 그리고 가장 많이 발생하는 건물 및 구조물의 부분에 가장 자주 발생합니다. 땅 위로 올라갔습니다.

번개는 또한 전기 저항률이 높은 장소, 예를 들어 금속 파이프라인이나 케이블이 놓인 땅, 전류를 잘 전도하는 토양(예: 점토)이 포함된 땅에 부딪칩니다. 직접적인 낙뢰에 대한 낙뢰 보호는 번개로 인한 폭발, 화재 및 파괴 가능성으로부터 사람의 안전, 건물 및 구조물의 안전을 보장하도록 설계된 일련의 보호 장치입니다.

직접 낙뢰를 받아 낙뢰 전류를 대지로 유도하는 장치를 피뢰침이라고 합니다. 피뢰침은 보호 대상 위로 솟아오른 금속 장치입니다. 피뢰침, 지지구조물, 인하도체, 접지도체로 구성됩니다.

저자: Korshevr N.G.

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