تجزیه و تحلیل رعد و برق

رعد و برق تخلیه مستقیمیک بار الکتریکی بین جو و یک جسم روی زمین است که توسط ابر رهبر ایجاد می‌شود. در جو، یون های مثبت و منفی موجود در هوا، خود را به ذرات غبار کوچک متصل می کنند. قطرات آب موجود در هوا نیز به دلیل قطبش در اثر انرژی القایی شارژ می شوند.هنگامی که ابر باردار از روی زمین عبور می کند، بار متضادی را در زیر زمین ایجاد می کند. اختلاف پتانسیل در ابر بیشتر از سطح زمین نیست، بنابراین تخلیه بارابرها شروع می شود.رعد و برق با هر نوع تخلیه به عنوان شوک های مکرر یا تکراری شناخته می شوند. رعد و برق گرم یا سرد بسته به بزرگی و مدت زمان رعد دارد. رعد و برق گرم، جریان کم ولی طولانی مدتی دارد که باعث آتش سوزی می شود اما رعد و برق سرد، جریان بسیار زیادی ولی با زمان بسیار کمی دارد که باعث انفجار می شود.

رعد و برق تخلیه مستقیم یک بار الکتریکی بین جو و یک جسم روی زمین است. در واقع جریان ناگهانی از بار الکتریکی بین ناحیه باردار یک ابر و ابر دیگر (رعد و برق CC) یا بین ابرباردار و زمین (رعد و برق CG) اتفاق می افتد.

تجزیه و تحلیل رعد  و برق

ناحیه باردار ابر برابر با تخلیه الکتریکی است. هنگامی که بار ابر در زمین تخلیه شود، به آن اعتصاب گفته می شود و اگرروی یک جسم تخلیه شود به آن فلش گفته می شود. رعد و برق به صورت مخلوطی از پلاسما و صوت رخ می دهد.

مکانیسم تخلیه رعد و برق

در جو، یون های مثبت و منفی موجود در هوا، خود را به ذرات غبار کوچک متصل می کنند. قطرات آب موجود در هوا نیز به دلیل قطبش در اثر انرژی القایی شارژ می شوند. این ذرات باردار و قطرات آب ابرها را شارژ می کنند. یونهای مثبت در ناحیه فوقانی جمع آوری می شوند و یونهای منفی به دلیل سنگین بودن در ناحیه تحتانی ابر جمع می شوند.

پاسخ تشریحی آزمون مهندسی تاسیسات برقی نظارت

آزمون نظام مهندسی برق نظارت

هنگامی که ابر باردار از روی زمین عبور می کند، بار متضادی را در زیر زمین ایجاد می کند. اختلاف پتانسیل در ابر بیشتر از سطح زمین نیست، بنابراین تخلیه بارابرها شروع می شود. گرادیان پتانسیل ابرها یکنواخت نیست و در هر قسمت از ابر برابر با ۱۰ – ۳۰ KV / cm است. ابر تخلیه اولیه که به آن ابر رهبر نیز گفته می شود، به آرامی به سمت زمین حرکت می کند.

تجزیه و تحلیل رعد و برق

اولین تخلیه در فواصل تقریباً ۵۰ متری به زمین حرکت می کند و بنابراین، رهبر پله ای نامیده می شود. ابر رهبربا خود بار را حمل می کند و گرادیان پتانسیل آن بسیار زیاد است. هوا را یونیزه می کند و مسیر یا کانالی برای ابر رهبر فراهم می کند. کانال شارژ می شود و ابررهبر بخار ثانویه ای که از آن جدا می شود را حمل می کند.

هنگامی که بخار به زمین نزدیک می شود، شدت میدان الکتریکی افزایش می یابد و به همین دلیل، قطبیت متضادی در قالب بخار کوتاه از زمین بلند می شود تا به نوک ابری که به سمت پایین می آید برخورد کند. هنگامی که بین ابر رهبر و بخار کوتاه رو به بالا ارتباط برقرار می شود، یک مسیر برگشتی از زمین به ابر در امتداد کانال یونیزه شده توسط ابر رهبر ایجاد می شود. بخار برگشتی بسیار سریع حرکت می کند و رعد و برق شدیداً درخشانی را تولید می کند.

پتانسیل بخشی از ابر که از آنجا تخلیه انجام می شود با عبور بار یونیزه شده به سمت زمین کاهش می یابد. اما قسمت های دیگر ابرهمچنان بار دارند. بنابراین، یک پتانسیل بالا بین مرکز بار اصلی و مرکز بار در دیگر ابرها ایجاد می شود.

بار مرکزهای دیگر پشت سرهم به دیگری منتقل می شوند و تا هنگامی که از طریق کانال یونیزه ساخته شده به زمین می رسند. تخلیه دوم مرحله به مرحله نیست. سرعت آن بیشتر از ابر رهبر است و به عنوان رهبرپیکان دارشناخته می شود و با رعد و برق های برگشتی همراه است.

به همین ترتیب، سایر بارها در قالب ابر رهبر به زمین تخلیه می شوند و رعدهای برگشتی در همان کانال یونیزه شده منتقل می شوند. رعد و برق با هر نوع تخلیه به عنوان شوک های مکرر یا تکراری شناخته می شوند. رعد و برق گرم یا سرد بسته به بزرگی و مدت زمان رعد دارد.

تجزیه و تحلیل رعد و برق

صاعقه دارای جریان کم اما طولانی مدت است. هنگام فرود آمدن صاعقه بر جسم باعث آتش سوزی می شود. رعد و برق سرد، جریان بالایی دارد اما مدت زمان کمی دارد. هنگام برخورد به یک جسم باعث انفجار آن می شود.

شکل موجهای جریانهای رعد و برق

شکل موج شامل بخشی است که نشان دهنده افزایش شدید ولتاژ تا مقدار اوج به نام جبه موج است و قسمت دیگر نشان دهنده افت ولتاژ به نام دم موج است. چنین شکل موجی در قالب دو تابع نمایی نشان داده می شود. بنابراین∝و βدو مقدار ثابت هستند.

امواج بر روی فاصله زمانی t1 تا t2 میلی ثانیه تعریف می شوند. زمان رسیدن جریان یا ولتاژ ضربه به حداکثر دامنه آن با t1 مشخص می شود و t2 زمان هایی را نشان می دهد که جریان یا ولتاژ به نیمی از مقدار اوج خود رسیده باشد.