II.3. Descărcările electrice din atmosferă

De mii de ani și până în prezent a existat frica de fulgere şi trăsnete a omului. Cel mai des, oamenii au atribuit acestor descărcări electrice din natură mâniei unor divinităţi, care, zice-se, se foloseau de ele pentru a-şi exterioriza stările sufleteşti sau pentru a-i pedepsi pe cei care le-au stârnit.

Marele stăpân al săgeţilor de foc ce cad din cer rămâne Sfântul Ilie, aducător de ploaie şi care poate provoca furtuni puternice.

Fulgerul este descărcarea electrică dintre doi nori electrizați și percepută de om ca o lumină.

Trăsnetul este descărcarea electrică dintre un nor electrizat și un corp de pe Pământ, percepută de om ca o lumină.

🔦 Observație

Corpurile înalte sunt mai predispuse trăsnirii, deoarece se încarcă mai ușor, prin influență, de la norii electrizați.

Norii se electrizează prin frecarea maselor de aer ce conțin picături foarte fine de apă.

Tunetul este zgomotul produs în urma unei descărcări electrice.

🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai de către profesori!
🔥 Atenție! Atenție când lucrezi cu mașina Van de Graaff! Pericol de electrocutare !

👀 Experimentul 8: Vântul electrostatic
🔥 Atenție! Când lucrezi cu mașina Van De Graaff ! Pericol de electrocutare !

Materiale necesare:
Generatorul electrostatic Van De Graaff, ac magnetic.

Descrierea experimentului:

• Pune în funcțiune generatorul și electrizează sferele lui.
• Așază suportul acului magnetic pe colectorul generatorului electrostatic.
• Ce observi ?

  Acul magnetic începe să se rotească.

Concluzia experimentului:
Acul magnetic se rotește deoarece sarcinile electrice se scurg mai ușor prin vârfurile acului, provocând o respingere a acestor puncte și respectiv rotația lor.

🔦 Observație

Benjamin Franklin (1706 – 1790) a descoperit natura fulgerului și a trăsnetului. El a inventat paratrăsnetul care protejează clădirile sau vapoarele de descărcările electrice.

Paratrăsnetul este un conductor de cupru cu vârf care are proprietatea de a atrage descărcările electrice. Capătul de jos al conductorului se împământează.

🔦 Observație

La ora actuală se mai folosesc paratrăsnete cu circuite electronice integrate, capabile sa transmită în avans o undă ionizată de captare a trăsnetelor (ceea ce prin tija clasică Franklin nu se realizează).

Aceste dispozitive, cunoscute sub denumirea Paratrăsnete cu Dispozitive de Amorsare, pe scurt şi PDA au forma eliptică sau ovală şi conţin de regulă un concentrator de energie în partea superioară.

Paratrăsnetele PDA se montează în vârful unui catarg ca și paratrăsnetele clasice.

Multe dintre morțile provocate de trăsnete apar atunci când victima nu primește asistența medicală de specialitate imediat.

Deși o mare parte din victimele care sunt trăsnite supraviețuiesc, șansele ca aceștia să rămână fără nicio urmă sunt extrem de mici, deoarece curentul, căldura și unda de șoc pot provoca leziuni extrem de grave care de cele mai multe ori sunt ireversibile.

🔥 Atenție!

În timpul furtunilor cu descărcări electrice (fulgere și trăsnete) trebuie să respectați următoarele reguli împotriva trăsnirii :

• Adăpostiți-vă în casă sau în mașină (tramvai, troleibuz, vehicul cu caroserie metalică).

• Nu vă apropiați de geamuri.

• Nu vă plimbați cu bicicleta.

• Nu înotați.

• Nu vă adăpostiți sub copaci. Dacă sunteți în pădure, ieșiți cât mai repede într-o poiană, stați ghemuiți acoperiți de o mantie și nu deschideți umbrela.

• Nu vorbiți la telefon.

Electricitatea statică în viața de zi cu zi

Iarna când instalațiile de încălzire funcționează fără întrerupere, lipsa de umiditate din interioarele caselor noastre vine la pachet cu electricitatea statică și ruda ei cea neplăcută: descărcarea electrostatică.

Ce se întâmplă? Ai remarcat să atunci când de așezi în pat sau tragi o haină pe tine pe întuneric se formează mici scântei la atingerea cu textilul? Anumite haine ți se lipesc în mod neplăcut de piele deși nu ești ud sau te curentezi neplăcut atunci când atingi o altă persoană sau anumite obiecte? Iată ce se întâmplă.

Cele mai puternice combinații care creează electricitate statică:

• Pielea uscată și textilele cu conținut mare de poliester. Pielea uscată se încarcă pozitiv iar poliesterul se încarcă puternic negativ. Când cele 2 se întâlnesc apar efecte foarte neplăcute: scântei, pișcături, haine lipite de corp.
• Părul și pieptănul sau peria de plastic. Prin frecare parul se încarcă pozitiv iar plasticul negativ. Firele de păr, fiind încărcate cu același tip de sarcină, se vor respinge și dau o impresie de păr nearanjat.

Ce pot face pentru a reduce electricitatea statică din casă?

1. Folosește materiale care nu se electrizează ușor, de ex. bumbacul)

• Aerul și pielea umană, mai ales când sunt foarte uscate, au tendința de a ceda electroni și deci de a se încărca puternic pozitiv. Blana naturală, părul uman și sticla de asemenea, cedează electroni și se încarcă puternic pozitiv. Lâna, mătasea, nailon-ul, plumbul, aluminiul și hârtia se încarcă și ele pozitiv, deși în proporție mai mică.

• Materialele care se încarcă puternic negativ (atrag electroni) sunt teflonul, siliconul, polietilena, poliuretanul, polistirenul. Aurul, platina, cuprul și nichelul, precum și chihlimbarul, se încarcă moderat negativ.

• Materiale care se încarcă foarte puțin electrostatic sau sunt neutre sunt: pielea naturală, lemnul, bumbacul și oțelul.

2. Umidifică și purifică aerul:

Umiditatea aerului împiedică electricitatea statică să se formeze, deci orice formă de umidificare este bine venită: umidificatorul electric, plantele, apa fierbinte din cadă și chiar fierberea apei pe aragaz.

3. Folosește produse de curățenie cu efect antistatic.