Bagaimana petir Bekerja
- Oleh Joe Dwyer
Sebagian besar empat juta kilatan petir yang terjadi di planet kita setiap hari berasal dari dalam awan, sering hanya beberapa mil di atas kepala kami, namun meskipun dekade penelitian kita masih tidak mengerti apa yang terjadi di dalam awan untuk memulai petir umum baut.
Untuk mendapatkan percikan konvensional, jenis yang membuat spark plug, medan listrik perlu melampaui medan breakdown konvensional, titik di mana udara kehilangan sifat-sifatnya isolasi dan menjadi mampu melakukan listrik. Untuk udara, ini adalah sekitar 70.000 volt per inci di permukaan laut. Sebuah mobil menyelesaikan ini dengan menyediakan tegangan-tinggi mengatakan 20.000 volt-di celah sempit dari busi. Petir juga dapat menghasilkan tegangan besar. Mereka melakukan hal ini ketika partikel es dan air dilakukan oleh? Bertabrakan dengan hujan es lembut dibawa ke bawah oleh gravitasi.
Tidak ada yang yakin bagaimana petir akan dimulai, tetapi satu teori adalah bahwa sinar kosmik yang masuk dari luar angkasa menjadi pemicunya. Di sini, bintang bersinar atas badai di Pegunungan Alpen.
Tegangan yang dihasilkan oleh pemisahan muatan yang dihasilkan mengesankan, kadang-kadang melebihi 100.000.000 volt. Tapi tidak seperti busi, dalam badai tegangan akan diterapkan di satu mil atau lebih, menghasilkan medan listrik yang tampaknya terlalu kecil untuk memulai percikan. Memang, dekade balon, pesawat terbang, dan pengukuran roket telah jarang ditemukan medan listrik bahkan sepersepuluh nilai minimum yang dibutuhkan oleh sebuah busi untuk membuat percikan di udara.
Tentu saja, petir ini terjadi di dalam awan, jadi jelas kita harus kehilangan sesuatu tentang bagaimana petir dimulai. Beberapa ide telah diusulkan, termasuk air hujan bertabrakan, daerah lokal biaya terkonsentrasi, dan longsoran energi tinggi elektron yang diprakarsai oleh sinar kosmik dari luar angkasa. Setidaknya untuk sekarang, bagaimanapun, tidak ada yang tahu apa jawaban yang benar adalah.
SETELAH PEMIMPIN
Kita tahu bahwa petir sekali dimulai, entah bagaimana saluran panas yang disebut seorang pemimpin dengan cepat membentuk. Seperti yang saya dicatat sebelumnya, udara biasanya isolator, sehingga dalam rangka untuk pelaksanaan tugas petir untuk menyebarkan dari titik asal ke lokasi lain seperti tanah, udara di sepanjang jalan harus dipecah, yang memungkinkan muatan listrik untuk bergerak bebas. Pemimpin melakukan pekerjaan ini dengan berkonsentrasi biaya di ujungnya dan sehingga menghasilkan medan listrik yang besar, seperti sebuah busi.Hal ini menyebabkan keluarnya cairan di depan pemimpin, yang memungkinkan untuk bergerak maju. Untuk menjaga proses akan, bagaimanapun, biaya baru harus diberikan terus menerus untuk ujung pemimpin, itu adalah arus listrik yang bergerak tuduhan ini sepanjang saluran pemimpin panas. Suhu tinggi pemimpin membuat udara di saluran konduktif cukup lama untuk arus mengalir di banyak mil udara.
Arus besar dengan cepat memanaskan udara untuk sekitar 50.000 ° F-sekitar empat kali lebih panas dari permukaan matahari.
Menariknya, pemimpin awal tidak perjalanan dengan cara yang halus terus menerus melainkan dalam serangkaian lompatan pendek yang disebut langkah. Inilah sebabnya mengapa pemimpin awal disebut "pemimpin melangkah." Selama langkah, pemimpin tunas maju sekitar 150 kaki, sering dalam arah yang baru. Dibutuhkan rata-rata sekitar 7-1 seperseribu detik untuk pemimpin melangkah untuk melakukan perjalanan setiap mil dalam mode stop-and-go. Selain itu, kadang-kadang selama proses melangkah, cabang pemimpin menjadi dua saluran. Dengan demikian loncatan dari pemimpin awal yang memberikan karakteristik petir yang bergerigi, penampilan bercabang.Meskipun keakraban petir, bagaimanapun, tidak ada yang tahu mengapa para pemimpin petir berperilaku seperti ini.
Petir dalam awan jauh lebih umum daripada petir yang menyerang tanah. . Di atas, badai difoto dekat Emberger Alm, Austria, pada bulan Agustus 2003
TANAH STROKE
Kadang-kadang arus yang mengalir melalui pemimpin karena menyebarkan cukup besar untuk membuat pemimpin muncul sangat cerah. Sebagian besar petir yang kita lihat tidak benar-benar berhubungan dengan tanah dan bukan disebabkan oleh arus yang mengalir di sepanjang saluran yang menghubungkan berbagai bagian dari awan yang sama, udara di sekitarnya, atau awan lebih jarang berbeda.
Jika pemimpin melangkah tidak terhubung dengan tanah, namun, hubungan pendek antara awan dan bumi terjadi dan arus yang besar akan mengalir, mulai dari tanah dan menyebarkan ke atas. Arus tersebut sebagian akan menetralkan perbedaan tegangan badai yang dihasilkan.Proses ini disebut stroke kembali. Arus listrik dalam kembali stroke bisa sangat besar, diukur dalam puluhan ribu ampere. Arus besar dengan cepat memanaskan udara untuk sekitar 50.000 ° F-sekitar empat kali lebih panas dari permukaan matahari.
Ini adalah saluran panas yang dihasilkan oleh kembali stroke yang kita lihat selama awan-ke-darat petir, dan perluasan yang cepat dan kontraksi berikutnya dari saluran panas melahirkan gemuruh yang kita dengar. Seringkali, setelah kembali stroke, badai akan turunkan pemimpin lain, kali ini disebut pemimpin anak panah, yang dengan cepat mengisi kembali saluran dan mengarah ke kembali stroke. Suksesi cepat para pemimpin dan stroke kembali cerah inilah yang menyebabkan kilatan petir menyala.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar