Välk- tohutu elektriline sädelahendus atmosfääris, nagu tavaliselt, koos valgussähvatuse ja äikesega. Sähvatuse ja kuuldava äikeselahenduse vahele jääb väike viivitus, mille kestusest on võimalik arvutada pikselöögi kaugust.
Sa vajad
- Stopper, kalkulaator
Juhend
1. Selgub, oodake välku, stopper käes. Välgu ajal käivitage stopper, kui kuulete äikest, lülitage stopper välja. Selle tulemusena saate äikese viivitusaja - see on aeg, mille jooksul õhu kõikumine väljumiskohast teieni jõudis.
2. Lisaks on kaugus kuulsa valemi järgi liikumiskiiruse ja aja korrutis. Sul on aega. Mis puudutab helikiirust atmosfääris, siis julgeteks arvutusteks piisab, kui meeles pidada väärtust 343 meetrit sekundis. Kui soovite distantsi enam-vähem õigesti arvutada, peaksite seda meeles pidama niiske õhk heli levib kiiremini kui kuivas õhus ja kiiremini kuumas õhus kui külmas õhus. Ütleme nii, et külmal sügisel paduvihmaga on heli kiirus õhus 338 m/sek, kuumal ja kuival suvel aga 350 m/sek.
3. Nüüd loe. Oletame, et välgusähvatusest äikesehelinani möödus 8 sekundit.Võtke helikiiruseks - 343 m/s, siis on kaugus välguni 8 * 343 = 2744 meetrit ehk (ümardades) 2,7 kilomeetrit. Kui õhutemperatuur on 15 kraadi Celsiuse järgi ja niiskus on 80% (keskmise tugevusega paduvihm), siis on heli kiirus 341,2 m / s ja kaugus 2729,6 m (lubatud on ümardada kuni 2,73 km).
4. Saate sisestada tuule suuna tolerantsi. Kui tuul puhub välgust sinu poole, läbib heli selle vahemaa mõnevõrra kiiremini ja kui tuul puhub sinust eemale välgu suunas, siis liigub see veidi aeglasemalt. Julgete arvutuste jaoks piisab, kui meeles pidada, et esimesel juhul (tuul ja välk) tuleb kaugust vähendada 5% ja teisel (tuul välgust) suurendada 5% võrra. Seega tuleb äikese viivitusega 8 sekundit ja helikiirusega 343 m/s, tuule suunaga välgust sinu poole, 2744 meetri pikkust kaugust suurendada 137,2 m võrra.
On spordialasid, mis sõltuvad otseselt suunast tuul. Näiteks lohelauasõit. Sportlane, kellele need meeldivad, peab suutma positiivselt määrata suunas tuul enne vette minekut.
Sa vajad
- - lipp, sall või sall.
Juhend
1. Vaadake, kas laos on lipp. Vaadates on võimalik lihtsalt kindlaks teha mitte ainult suunas, vaid ka ligikaudne tugevus tuul. Kui te lähedalt lippu ei leidnud, proovige teisi meetodeid, kuna neid on piisavalt.
2. Näiteks vaadake suitsu. Võib-olla on kuskil läheduses mõni korstnatega tehas või keegi praeb grillil grilli.
3. Võtke lipp, sall või pikk sall. Väljuge tasasele pinnale. Tõstke käsi nii, et objekt on ülespoole. Kui külgedel pole takistusi, saate hõlpsalt kindlaks teha suunas tuul .
4. Pöörake oma pead küljelt küljele. Niipea, kui see asub otse tuule poole, kuulete mõlemas kõrvas identset müra.
5. Vaadake vett või õigemini laineid. Nad liiguvad alati "allatuule" suunas.
Seotud videod
Märge!
Kui tuul puhub risti kõrge poe, metsa vms suhtes, siis võib see suunda muuta. See on lubatud nende esialgsete seinte peegelduse tõttu. Siis ei puhu tuul mitte ainult vastassuunas, vaid võib ka tugevus väheneda või isegi vaibuda. Veespordiga tegeledes ei piisa ainult tuule suuna määramisest, tuleb osata arvutada ka selle tugevust. Ilma käepärast erivarustuseta on seda võimalik visuaalselt teha.
Abistavad nõuanded
Tuule suuna määramisel tasub arvestada sellise esitusega nagu turbulents. Kõigil on seda lihtsam vee näitel selgitada. Selle vool, mis puutub kokku takistusega, ei saa inertsi tõttu selle ümber katkematult voolata. Seetõttu moodustab see keerdudes kiiva, vahtu ja isegi lehtreid. Sama juhtub tuulega, tuulega, mis kohtab oma teel takistust, näiteks hoone. Seetõttu on hoone sisehoovis viibides mõnikord raske tuule suunda määrata. Seda tuulevoolude kaootilist liikumist nimetatakse turbulentsiks. Ja need keerised, mis nad takistuse taha tekitavad, on rootorid.
Välk- see on kõige võimsam elektrilahendus, mis tekib siis, kui pilved on tugevalt elektrifitseeritud. Pikselahendused võivad voolata nii pilve sees kui ka naaberpilvede vahel, mis on tugevalt elektrifitseeritud. Mõnikord tekib maa ja elektrifitseeritud pilve vahel tühjenemist. Enne välgusähvatust ilmnevad elektripotentsiaalide erinevused pilve ja maapinna või naaberpilvede vahel.
Üks esimesi, kes tuvastas elektrilahenduste vastasmõju taevas, oli ülemere teadlane, kes oli samal ajal valitsuse peamist ametikohta - Benjamin Franklin. Aastal 1752 oli tal põnev tuulelohe kasutamise oskus. Tester kinnitas selle juhtme külge metallvõtme ja käivitas lohe õigel ajal äikesetormi jaoks. mõne aja pärast lõi välk võtit, andes välja sädemevihma. Sellest ajast alates hakkasid teadlased välku üksikasjalikult uurima. See veetlev loodusnähtus võib olla äärmiselt ohtlik, põhjustades olulist kahju elektriliinidele ja teistele kõrgetele hoonetele.Pikse tekke peamiseks põhjuseks on ioonide kokkupõrge (löögiionisatsioon). Pilve elektriväljal on kopsakas suur pinge. Sellises väljas kiirenevad vabad elektronid oluliselt. Aatomitega kokku põrgades ioniseerivad nad neid. Lõppväljundis ilmub hoogsate elektronide voog. Löögiionisatsioon moodustab plasmakanali, mida läbib varda vooluimpulss. Tekib elektrilahendus, mida jälgime välgu kujul. Sellise heite pikkus võib ulatuda mitme kilomeetrini ja kesta kuni mitu sekundit. Välk alati saadab särav valgussähvatus ja äike. Üsna sageli ilmub äikese ajal välk, kuid on ka erandeid. Üks enim uurimata loodusnähtusi, mida teadlased elektrilahendustega seostavad, on tulekera. On vaid teada, et see ilmub ootamatult ja võib põhjustada märkimisväärset kahju. Miks siis välk nii hiilgav on? Elektrivool pikselöögi ajal võib ulatuda 100 000 amprini. See toodab suures koguses energiat (umbes miljard džauli). Põhikanali temperatuur ulatub ligikaudu 10 000 kraadini. Need kokkulangevused tekitavad hiilgavat valgust, seda, mida on lubatud pikselahenduse ajal jälgida. Pärast nii tugevat elektrilahendust tekib paus, mis võib kesta 10 kuni 50 sekundit. Selle aja jooksul südamikkanal umbes kustub, temperatuur selles langeb 700 kraadini. Teadlased on avastanud, et plasmakanali ere kuma ja kuumenemine levivad alt üles ning pausid helenduste vahel on igaüks kümneid sekundi murdosasid. Sellest tulenevalt tajub inimene mitut tugevat lööki tervikuna ereda välgusähvatusena.
Seotud videod
Välk, nagu ikka, ilmub äikesepilvedes särava siksakilise sähvatusena ja sellega kaasneb äike. Selle elektrilahendus ulatub 100 000 amprini ja selle pinge mitmesaja miljoni voldini. Defineerida vahemaa enne välk, tuleb arvutada aeg sekundites välgust kuni esimeste äikesetormideni.
Sa vajad
- - stopper või kell $
- - kalkulaator.
Juhend
1. Välk on inimelu jaoks ohtlik loodusnähtus. Irooniline on aga see, et inimeste süü tõttu muutuvad nad üha suuremaks. Selle põhjuseks on väga vastutustundetu suhtumine keskkonda: suurlinnade välisõhu saastumine suurendab õhu kuumenemist ja auru-kondensaadi tõusmist atmosfääri. See võimendab elektrilist intensiivsust pilvedes ja kutsub esile välklahendusi.
2. Vajadus määratleda vahemaa enne välk ei põhjusta mitte ainult vajadus oma silmaringi laiendada, vaid ka elementaarne enesealalhoiuinstinkt. Kui see on liiga lähedal ja olete avatud ruumis, on parem põgeneda nii kiiresti kui võimalik. Elektrivool valib lühima tee maapinnale ja nahkloor on sellele hea juht.
3. Alustage sekundite lugemist kohe, kui näete taevas valgussähvatust, kasutage kella või stopperit. Niipea, kui kostub esimene äikeseplaks, lõpetage loendamine, et saaksite aega.
4. Selleks, et avastada vahemaa, peate aja korrutama kiirusega. Kui täpsus pole teie jaoks väga oluline, võib selle võtta 0,33 km / s, s.o. korrutage sekundite arv 1/3-ga. Oletame, et teie loenduse järgi on aeg täis välk oli 12 sekundit, peale 3-ga jagamist saad 4 km.
5. Defineerida vahemaa enne välk tõesem, võta keskmiseks helikiiruseks õhus 0,344 km/s. Selle tegelik väärtus sõltub paljudest teguritest: niiskus, temperatuur, maastiku tüüp (lagi, mets, linna kõrghooned, veepind), tuule kiirus jne. Ütleme, et vihmase sügisilmaga on heli kiirus umbes 0,338 km / s, kuiva suvekuumuse korral umbes 0,35 km / s.
6. Tihe mets ja kõrged hooned aeglustavad heli kiirust oluliselt. See väheneb vajaduse tõttu läbida lugematuid takistusi, difraktsiooni. Täpset arvutust on sel juhul üsna raske teha ja peaasi on kohatu: vaatamata sellele, et välk maasse ei löö, võib see tabada sinu kõrval asuvat kõrget puud. Nii et oodake madalakasvuliste tiheda võraga puude vahel, kükitamine on kõigist parem ja kui olete linnatänaval, siis varjuge naabermajja.
7. Märka tuult. Kui see on üsna võimas ja puhub sinu suunas alates välk, nii et heli läheb kiiremini. Siis võib selle keskmiseks kiiruseks võtta ligikaudu 0,36 km/h. Kui tuule suund on sinust kuni välk heli liikumine seevastu aeglustub ja kiirus on ligikaudu 0,325 km/h.
8. Keskmine pikkus välk ulatub 2,5 km-ni ja heide ulatub edasi vahemaa kuni 20 km. Järelikult tuleb võimalikult kiiresti lahkuda avatud kohast lähimasse hoonesse või ehitisse. Pidage seda lähenemisel meeles välk on vaja sulgeda kõik aknad ja uksed ning elektriseadmed välja lülitada, kuna antenni kaudu võib juhtuda rike ja kahjustada teie seadmeid võrgu kaudu.
9. Välgud pole mitte ainult maapealsed, vaid ka pilvesisesed. Maa peal viibijatele need ohtlikud ei ole, küll aga võivad kahjustada lendavaid objekte: lennukeid, helikoptereid jm. sõidukid. Lisaks võib initsiaatoriks saada tugeva elektriväljaga pilve kukkunud metallese, mis suudab toetada, kuid mitte laengut teha. välk ja põhjustada selle esinemist.
Seotud videod
Märge!
Põnev tõsiasi: mõnes Ameerika põlisrahvas peetakse välgulööki nii-öelda initsiatsiooniks, mis on vajalik šamaani võimete kõrgeima taseme saavutamiseks.
Vormiliselt on arvutus äärmiselt lihtne. Vajalik on teada pikse kitsenduse pindala hoonesse S st ja nende eritihedus n M selle asukohas. Nende väärtuste korrutis annab keskmise oodatava otseste välgulöökide arvu aastas:
N M = n M S st (1)
Enamikus praktilistes olukordades on N M T mol ≈ 1/N M (2)
Kõigis võrdlusmaterjalides on n M väärtus antud 1 km 2 kohta aastas. Seetõttu hinnatakse T mol arvutuslikku väärtust aastates. Kui saadakse näiteks N M = 0,03, siis peaks ühe pikselöögi keskmiselt oodata 1: 0,03 ≈ 33 tööaasta kohta.
Mõiste “keskmine” on siin määrava tähtsusega. Piksetabamus konkreetsesse hoonesse ei pruugi juhtuda 33 aasta pärast. Enne seda kurba sündmust, kui sul ei vea, võib kuluda vaid 1-2 aastat ja võib-olla 100 aastat (õnnelikul). Eeldatav aeg kehtib keskmine. Seda saab kinnitada ainult vaatluste pikaajaline statistika suur hulk sama tüüpi hooned.
Tabel 1 on võetud normdokument RD 34.21.122-87.
Tabel 1
n M väärtuse leidmiseks tuleb esmalt viidata äikese kestuse kaardile (see on ka standardis), sealt eemaldada äikesetormide keskmine aastane kestus kõnealuse hoone asukoha kohta ja seejärel kasutades tabelit 1, saadakse soovitud n M. Ütlematagi selge, kui ligikaudne on arvutuse tulemus. Tahaksin töötada rangemate näitajatega, mis on saadud näiteks äikesetegevuse intensiivsuse kaugsalvestussüsteemiga ruumilise eraldusvõimega vähemalt 200–500 m. Kahjuks erinevalt paljudest tehniliselt arenenud riigid, Venemaa territooriumil pole sellist süsteemi veel kasutusele võetud.
On selge, et praeguses olukorras on mõttetu kulutada suuri jõupingutusi kokkutõmbumisala täpseks arvutamiseks. Erineva kõrgusega struktuuride vaatlemise kogemuse kohaselt eeldatakse, et see piirdub objekti välisperimeetrist eemal asuva joonega, mis on võrdne 3 kõrgusega. Ehitamist on lihtne teha. Seejärel jääb üle arvutada piiratud pindala (sinise joone sees joonisel 1) mis tahes meetodil, äärmuslikel juhtudel, kasutades lahtreid millimeetripaberil. Kuna nM väärtuses on suur ebakindlus, ei ole pindala arvutamise viga tõenäoliselt oluline.
1. pilt
Sageli on ehituselemendid erineva kõrgusega. Sel juhul saab kokkutõmbumisraadiust hinnata kõrgeima elemendi kõrguse järgi. Seejärel annab eeldatava löökide arvu tulemus ülemise hinnangu. Arvutuse täpsustamiseks on vaja rajada alad kõigi erineva kõrgusega hoonefragmentide jaoks ja tõmmata nende ühine välispiir, nagu on näidatud joonisel fig. 2. Sellega piiratud territoorium annab hoonele kui tervikule uuendatud tõmbeala.
Joonis 2
Valminud konstruktsioonid kehtivad ainult eraldatud hoonele. Naaberhooned või kõrged puud võivad tulemust oluliselt muuta. Kujutage ette linnapiirkonda või aiandusühistut, kus majad on peaaegu üksteise vastas. Nende välkkokkutõmbumistsoonid kattuvad osaliselt üksteisega. Selle tulemusena on iga maja eeldatav streikide arv väiksem. Naaberhoonete võrreldava kõrguse korral võib eeldada, et pikse kitsendustsoonide üksteise peale asetsevatest osadest jaotuvad need majade vahel võrdselt. Kui kõrgused on põhimõtteliselt erinevad ja nende kokkutõmbumistsoonid kattuvad olulise osa võrra, tuleb kasutada arvutiarvutust. Sama tuleks teha juhul, kui klient nõuab suurt täpsust.
Praktikas tekib vajadus täpsemate arvutuste järele harva. Eraldatud hoone välgulöökide arvu hinnangut võib alati pidada piiriks ja viga isegi olulise arvu tasemel on Venemaa territooriumil välgulahenduste tiheduse ligikaudse hinnangu tõttu üsna vastuvõetav. .
Piksevoolu parameetrid
Välgu parameeter
Kaitse tase
Voolu tippväärtus, kA
Täis laetud, C
Laeng impulsi kohta, C
Erienergia kJ/oomi
Keskmine kalle kA/µs
3.1.3. Välk ja atmosfääri elekter
Välk on üks automaatikasüsteemide soovimatute liigpingete, rikete ja rikete levinumaid põhjuseid. Pilvedesse kogunenud laengu potentsiaal on Maa pinna suhtes umbes mitu miljonit volti ja sageli negatiivne. Välguvoolu suund võib olla nii maapinnalt pilve, pilve negatiivse laenguga (90% juhtudest) kui ka pilvest maapinnale (10% juhtudest). Pikselahenduse kestus on keskmiselt 0,2 s, harva kuni 1 ... 1,5 s, impulsi esiserva kestus on 3 kuni 20 μs, vool on mitu tuhat amprit, kuni 100 kA, temperatuur kanalis jõuab 20 000 ˚С, ilmub võimas magnetväli ja raadiolained [ Vijayaraghavan]. Välk võib tekkida ka tolmutormide, lumetormide, vulkaanipursete ajal. Välklahenduse ajal ilmub mitu impulssi ( riis. 3.64). Esiosa järsk järskus järgmistes impulssides on palju suurem kui esimestel ( riis. 3.65).
20 m kõrguste ja 100 x 100 m mõõtmetega hoonete äikesekahjustuste sagedus on 1 kord 5 aasta jooksul ning suurusjärgus 10 x 10 m suuruste hoonete puhul - 1 tabamus 50 aasta jooksul [ RD]. Otseste välgulöökide arv 540 m kõrgusesse Ostankino teletorni on 30 lööki aastas.
 ,
|
kus on maksimaalne vool; - parandustegur; - aeg; - eesmine ajakonstant; on lagunemisaja konstant.
Selles valemis sisalduvad parameetrid on toodud sakk. 3.23. Need vastavad kõige tugevamatele välklahendustele, mida esineb harva (vähem kui 5% juhtudest [ Vijayaraghavan]. 200 kA voolud esinevad 0,7 ... 1% juhtudest, 20 kA - 50% juhtudest [ Kuznetsov ]).
Valemi (3.2) järgi ehitatud välguvoolu esimese impulsi ja selle tuletise sõltuvused ajast on näidatud joonisel riis. 3.65. Pange tähele, et graafikute ajaskaalad erinevad 10 korda ja skaala on logaritmiline. Esimese impulsi maksimaalne pöördekiirus (esimene tuletis) on 25 kA/μs, järgnevate impulsside puhul 280 kA/μs.
Praegust pöördekiirust kasutatakse automaatikakaablites indutseeritud impulsi suuruse arvutamiseks.
|
Välguautomaatikasüsteeme ei mõjuta otsetabamus, vaid läbi elektromagnetiline impulss, mis võib elektromagnetilise induktsiooni nähtuse tõttu põhjustada galvaanilise isolatsiooniseadmete isolatsiooni purunemise ja väikese ristlõikega juhtmete põletamise [ Lukk], samuti keelata mikrolülitus. Teiseks loodusnähtusäikesetormiga seotud on atmosfääri elekter. Äikesepilve elektripotentsiaal vihma ajal võib olla kümneid miljoneid, kuni 1 miljard volti. Kui elektrivälja tugevus pilve ja maapinna vahel jõuab 500...1000 V/m, algab teravatelt esemetelt (mastid, torud, puud jne) elektrilahendus. Välklahenduse ajal võib väljatugevus järsult oma suunda muuta. Atmosfäärielektri poolt põhjustatud suured väljatugevused võivad indutseerida mitme tuhande volti potentsiaali "ujuvates" ahelates, millel on kõrge isolatsioonitakistus maapinna suhtes, ja viia galvaanilise isolatsiooni moodulite optronivide purunemiseni. Atmosfäärilise elektri eest kaitsmiseks tuleb galvaaniliselt isoleeritud ahelad, millel pole madala takistusega maandusteed, asetada maandatud elektrostaatilisesse kilbi või ühendada maandusega läbi 0,1 ... 1 MΩ takisti (vt jaotist). "Täitev varustus ja ajamid"). Eelkõige on atmosfääri elekter üks põhjusi, miks tööstusvõrgud paigaldatakse varjestatud kaabliga. Varjestus peaks olema maandatud ainult ühes punktis (vt jaotist "Varjestussignaali kaablid"). Tuleb märkida, et piksevardad, mis kaitsevad otsese pikselöögi eest, ei saa märkimisväärselt vähendada atmosfäärilaengute elektrivälja tugevust ega kaitsta seadmeid äikese ajal võimsa elektromagnetilise impulsi eest. |
