Kostenlose technische Bibliothek ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
Blitzschutz. Allgemeine Bestimmungen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Blitzschutz Wie Sie wissen, gibt es keinen Donner ohne Blitz, und Blitze sind die häufigste unabhängige elektrische Funkenentladung, die auftritt, wenn die Spannung zwischen den Elektroden in einem gasförmigen Medium ansteigt und eine sehr hohe Leistung hat. Daher wäre ein Gespräch über Elektrizität im Allgemeinen ohne die Erwähnung eines Gewitters unvollständig. Einzelne Gewitterwolken können Ladungen unterschiedlichen Vorzeichens tragen. Wenn sich also entgegengesetzt geladene Wolken nähern, kommt es zwischen ihnen zu einer elektrischen Entladung – einem Blitz. Manche Wolken können sowohl positive als auch negative Ladungen tragen. Positive Ladungen konzentrieren sich normalerweise im unteren Teil der Wolke, wo sich größere Feuchtigkeitstropfen konzentrieren. Solche Wolken induzieren durch elektrostatische Induktion Potentiale auf der Erdoberfläche und auf Bodenobjekten. Dadurch bilden die Wolke und die Erdoberfläche sozusagen zwei Platten eines riesigen Kondensators mit einem Dielektrikum – Luftmassen dazwischen. Wenn die Intensität des elektrischen Feldes der geladenen Wolke einen kritischen Wert erreicht, beginnt ein schwach leuchtender Kanal (die Bewegung von Elektronen) in Richtung Erde zu wachsen, der als Anführer bezeichnet wird. Nachdem der Anführer einen Teil des Luftraums passiert hat, gibt es eine Pause, in der die Ansammlung elektrischer Ladungen zunimmt, und erst danach wird der Vormarsch des Anführers zum Boden wieder aufgenommen, dann wieder eine Pause usw. Sobald der Anführer erreicht ist Wenn die Erdoberfläche oder über den Boden ragende Gegenstände berührt werden, kommt es zu einer elektrischen Entladung. Darüber hinaus ist die Entladung nicht von einer Person abhängig und wird nicht von einer Person kontrolliert. Es handelt sich nicht um eine künstliche Blitzentladung, die im Labor zur Untersuchung dieses Naturphänomens erzeugt wurde, und selbst dort kann man von Blitzen Überraschungen erwarten. Die Spannung zwischen Wolken und Erde kann 100 V betragen, die Stromstärke im Moment einer Blitzentladung erreicht 000 A, die Einwirkungszeit beträgt 000-500 s – diese Daten werden experimentell ermittelt. Blitze sind nichts streng Geheimnisvolles. Die bei der Erforschung dieses Phänomens gewonnenen Erkenntnisse verringerten jedoch keineswegs die Gefahr einer Blitzentladung für das menschliche Leben, sondern trugen dazu bei, den Menschen zu lehren, sich davor zu schützen. Das erste Gerät zum Schutz von Gebäuden vor Blitzeinschlägen, der Blitzableiter, wurde bereits Mitte des XNUMX. Jahrhunderts von Georg Richmann, einem Professor an der Universität St. Petersburg, entworfen. Beim Testen dieses Geräts starb der Designer selbst, aber die Prinzipien, die er bei der Gestaltung des Blitzableiters festgelegt hatte, sind nicht nur nicht vergessen, sondern dienen den Menschen auch viele Jahre lang und retten jährlich mehr als tausend Menschen vor dem Tod. Alles Geniale ist einfach: Der Wissenschaftler hat einen Blitz geerdet und ihm den kürzesten und einfachsten Weg zur Erde gezeigt – entlang einer Metallstange. Die überwiegende Mehrheit der Blitze (ca. 95 %) hat eine negative Polarität. Bei einem Gewitter entsteht in der Nähe der Erdoberfläche ein starkes elektrisches Feld, dessen Intensität an den Enden spitzer Gegenstände besonders hoch ist. Während eines Gewitters erscheint auf solchen Türmen ein sichtbares Leuchten. Blitzentladungen positiver Polarität sind selten. Sie zeichnen sich durch eine sehr hohe Stromstärke aus – bis zu 200 A. Die Weglänge linearer Blitze kann mehrere Kilometer erreichen. Neben linearen Blitzen kommt es in der Natur auch zu Kugelblitzen, bei denen es sich um Feuerbälle mit einem Durchmesser von 10–30 cm handelt, die sich langsam (mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 m/s) in Windrichtung in der Luft bewegen. Die Bewegung des Blitzes wird von einem Pfeif- oder Zischgeräusch begleitet. Kugelblitze können einige Sekunden bis 4 Minuten dauern. Kugelblitze verschwinden normalerweise lautlos, aber manchmal kann es zu einer Explosion kommen. Kugelblitze dringen durch offene Fenster, Lüftungsschlitze, Türen, Ofenkamine und sogar durch Risse in den Raum ein. Bei Kontakt mit einer Person kommt es zu schweren Verbrennungen, die oft zum Tod führen. Bei der Explosion von Kugelblitzen wird eine große Menge Wärme freigesetzt, die häufig zu Bränden führt. Blitzableiter, die zum Schutz von Gebäuden und Bauwerken vor direkten Einschlägen linearer Blitze eingesetzt werden, sind gegen Kugelblitze unwirksam. Um das Eindringen von Kugelblitzen in die Räumlichkeiten während eines Gewitters zu verhindern, sollten Fenster, Türen und Schornsteine gut verschlossen und Lüftungsöffnungen mit einem Metallgitter mit Zellen von 3-4 cm2 ausgestattet sein. Ein solches Gitter besteht aus Kupfer- oder Stahlrunddraht mit einem Durchmesser von 2-2,5 mm und ist zuverlässig geerdet. Blitze schlagen am häufigsten an Stellen ein, an denen Grundwasser an die Oberfläche tritt, an der Verbindung von Erdgesteinen unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit, Abgasen und Rauch aus Rohren (aufgrund erhöhter Luftionisierung) sowie an den höchstgelegenen Teilen von Gebäuden und Bauwerken über dem Boden. Blitze schlagen auch an Orten mit hohem elektrischem Widerstand ein, beispielsweise im Boden, wo Metallrohre oder -kabel verlegt sind, wo sich gut leitende Erdreicheinschlüsse (z. B. Ton) befinden. Der Blitzschutz gegen direkte Blitzeinschläge ist ein Komplex von Schutzvorrichtungen, die die Sicherheit von Menschen, die Sicherheit von Gebäuden und Bauwerken vor möglichen Explosionen, Bränden und Zerstörungen bei Blitzeinwirkung gewährleisten sollen. Ein Gerät, das einen direkten Blitzeinschlag wahrnimmt und den Blitzstrom in die Erde umleitet, wird Blitzableiter genannt. Ein Blitzableiter ist ein Metallgerät, das sich über das geschützte Objekt erhebt. Es besteht aus einem Blitzableiter, einer Tragkonstruktion, einer Ableitung und Erdungselektroden. Autor: Korshevr N.G. Siehe andere Artikel Abschnitt Blitzschutz. Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel. Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik: Kunstleder zur Touch-Emulation
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