Téměř každý ví, co je to hromosvod (dříve se mu říkalo hromosvod), mnozí vědí, jak funguje. Ale jen málokdo ví, jak funguje hromosvod. Naprostá většina lidí má nesprávnou, hluboce mylnou představu o tom, jak funguje hromosvod. Zdá se, že pokud by se na ulici prováděl průzkum mezi kolemjdoucími s jedinou otázkou – Jak funguje hromosvod, pak by z 1000 respondentů správně odpověděl pouze 1 člověk. 990 lidí z 1000 by odpovědělo špatně, samozřejmě několik lidí (9) by upřímně přiznalo, že na tuto otázku odpověď nezná. V chápání naprosté většiny lidí je hromosvod navržen a funguje následovně – na střeše domu je upevněna železná tyč, spojená železným drátem se zemnící elektrodou (železný předmět umístěný v zemi) , blesk během bouřky zasáhne hromosvod (hromosvod, stejná železná tyč) a elektrický náboj jde do země, aniž by způsobil poškození budovy nebo lidí. To, že při bouřce uhodí blesk do hromosvodu a náboj jde do země, a že přesně takhle funguje hromosvod, je špatná odpověď. Správná odpověď je, že hromosvod funguje přesně opačně – se správně zkonstruovaným a v dobrém stavu hromosvod do tohoto místa blesk nikdy neuhodí! Proč mají lidé tak špatný názor na provoz hromosvodu?! Jednak proto, že ve školních hodinách fyziky učitel nevysvětluje, jak funguje hromosvod. I když by se zdálo, že právě takové vysvětlení by bylo užitečné a bylo by dobrým příkladem toho, jak se fyzika v životě uplatňuje. Ve školních učebnicích nebylo místo pro vysvětlení principu fungování hromosvodu. Proč ve školních učebnicích, v učebnicích fyziky pro ústavy také nebylo místo pro takové vysvětlení.
Za druhé, důvodem nepochopení principu fungování hromosvodu jsou četné knihy jako „Elektřina doma a na venkově“, ve kterých je černobíle napsáno: „Hromosvod dostane úder blesku a odvádí bleskový proud do země.” Ale ve serióznější referenční literatuře lze vidět podobný výklad principu činnosti hromosvodu. Jako příklad můžeme uvést vydání Sovětského encyklopedického slovníku z roku 1979, ve kterém se na straně 832 dočtete: „RADITOR BLESKU, zařízení pro ochranu budov, průmyslových, dopravních, zemědělských. a další stavby budou zničeny. následky přímého úderu blesku. Skládá se z kovu. tyč nebo kabel, který se zvedne nad chráněný objekt a dostane úder blesku, a ze spolehlivého uzemnění (přes které jde výboj do země) s celkovým odporem asi 10 ohmů.“
Nyní žijeme v éře internetu a zdálo by se to jednodušší, stačí zadat do vyhledávacího řádku prohlížeče – Jak funguje hromosvod? A vše bude jasné a srozumitelné. Vůbec ne! Uvidíte četné odpovědi odborníků (v uvozovkách odborníků), kteří svými slovy naprosto sebevědomě vysvětlí, že princip fungování hromosvodu spočívá v tom, že do hromosvodu udeří blesk a elektrický náboj jde do země. Zcela jinou odpověď dostanete, pokud do vyhledávacího řádku prohlížeče napíšete Wikipedia bleskosvod. Ke cti Wikipedie a autorovi článku, že si tam můžete přečíst správnou verzi principu fungování hromosvodu (z pohledu moderní fyziky). Článek začíná principem činnosti hromosvodu. Čteme – „Princip fungování“. Během bouřky se na Zemi objeví silné elektrické pole. Síla pole je zvláště vysoká v blízkosti ostrých vodičů, a proto se na konci hromosvodu zapálí korónový výboj. Vzduch v blízkosti hromosvodu je vysoce ionizovaný v důsledku korónového výboje. V důsledku toho se intenzita elektrického pole v blízkosti hrotu snižuje (jako uvnitř každého vodiče), indukované náboje se nemohou hromadit na budově a snižuje se pravděpodobnost blesku. V případech, kdy dojde k blesku (takové případy jsou velmi vzácné), blesk pochází z hromosvodu, aniž by způsobil poškození. Zde by se zřejmě mělo uvést vysvětlení. Někteří pozorní čtenáři mohou být při čtení slov „blesk pochází z hromosvodu“ zmateni. Obvykle v různých literárních zdrojích můžete číst takové výrazy jako: blesk udeřil do hromosvodu, blesk udeřil do stromu, blesk udeřil do budovy atd. atd. Je celkem pochopitelné, proč se to tak píše. Od pradávna byl stvořitelem blesků bůh jménem Zeus a bohové, jak víte, žijí na nebesích a Zeus přirozeně vrhal blesky z mraků na zem . V dávných dobách vrhal blesky do Rusa Perun, později prorok Eliáš jezdil na voze, hřměl a házel blesky. Dospělí včetně ateistů vyprávěli dětem, jak z mraků udeří blesky, což potvrdily obrázky v knihách. Rychlost vývoje hlavního náboje je 0,05 – 0,5 rychlosti světla. Protože doba trvání hlavního výboje blesku je 0,1 sekundy, lidské oko není schopno vidět, kde začíná jasně zářící výboj blesku. Ve skutečnosti pouze předběžný výboj předchází výboji blesku, kterému se říká vedoucí, z mraku směrem k Zemi. Tento výboj je pro lidské oko prakticky neviditelný. Když vůdce dosáhne Země, blesk udeří ze Země směrem k mraku. Autor článku tedy slova „blesk pochází z hromosvodu“ napsal správně, zde není chyba. Zaznamenat, kam se šíří blesky, se stalo s vynálezem fotoaparátu, který dokáže pořídit desítky tisíc snímků za sekundu. Dobré vysvětlení tohoto procesu je k dispozici v knize „Fyzika v přírodě“, jejímž autorem je L. V. Tarasov. V knize se o tom píše takto: „Hlavní proud se řítí po cestě, kterou položil vůdce. Je příznačné, že jak záře, tak ohřev plazmového kanálu se vyvíjí ve směru od země k oblaku. , tj. je dolů nahoru. Pojďme si to vysvětlit rozdělením celého kanálu na několik částí. Jakmile se kanál vytvoří (hlava vůdce dosáhla na zem), seskočí nejprve ty elektrony, které byly v jeho nejnižší části; proto nejprve spodní část kanálu začne svítit a zahřívat se. Poté elektrony z další (vyšší) části kanálu spěchají k zemi; začne záře a ohřev této části.
Otázka zní: bylo možné před příchodem internetu a odpovídajícího článku na Wikipedii najít správné vysvětlení principu fungování hromosvodu?! Ano. V knize „Rozhovory o fyzice ve 3 částech“. Autor Michail Ivanovič Bludov. Jedná se o knihu pro dočtení fyziky pro středoškoláky (učebnice pro studenty). Kniha prošla mnoha vydáními, svým významem je srovnatelná s knihou Ya.I. Perelmanovu „Zábavnou fyziku“ a v některých ohledech ji dokonce předčí. Ve třetím vydání této knihy (1985) čteme: „Chci vás jen varovat a varovat před chybou, která se často dělá při vysvětlování role hromosvodu. Říká se, že hromosvod přijímá a vypouští výboje blesku do země. Ve výjimečných případech je to možné, ale přesto hlavním účelem hromosvodu není udeřit, ale nedovolit, aby k takovému zásahu došlo. Toho je dosaženo tím, že z hrotu hromosvodu dochází k tichému výboji. Zároveň se v určitém objemu prostoru kolem hromosvodu snižuje intenzita elektrického pole, v důsledku čehož klesá pravděpodobnost úderu blesku.“
Obecně je otázka výkladu principu činnosti hromosvodu, navzdory jednoduchosti jeho konstrukce, kontroverzní od doby jeho vynálezu Benjaminem Franklinem v roce 1752 až do současnosti, a to i pro vědce, kteří popularizovat vědu. Pokud jde o Benjamina Franklina, zaslouží si, abychom o něm řekli trochu podrobněji. Jak víte, američtí prezidenti jsou vyobrazeni na amerických bankovkách. Na 100dolarové bankovke je portrét Benjamina Franklina, ačkoli nebyl prezidentem Spojených států. Franklin byl prominentní sociální a politická osobnost, vynálezce, vědec, spisovatel, jeden z otců zakladatelů Spojených států. Podílel se na vývoji Deklarace nezávislosti, jeho podpis zdobí i takový dokument, jako je americká ústava. A měl koníčka – studoval elektřinu. Nyní každý ví, že elektrické náboje mohou být kladné a záporné a jsou označeny znaménky ,,+” a ,,-“. Takže, značeno znaky ,,+” a ,,-“ – toto vymyslel Benjamin Franklin. Mělo by se zřejmě říci, že pojmy dielektrikum (izolátor) a vodič zavedl Benjamin Franklin. On také razil termín elektrická baterie. Hledal také důkazy, že blesk je elektrické povahy. Je zajímavé, že když Franklin prováděl pokusy s drakem během bouřky a dostal potvrzení o elektrické povaze blesku, napsal o tom anglickým vědcům a angličtí vědci se tomuto výroku Benjamina Franklina vysmáli! Výsledkem bylo, že v procesu hledání těchto důkazů vynalezl hromosvod. Zkoumání podstaty elektřiny Benjaminem Franklinem je dostatečně podrobně popsáno v knize Waltera Isaacsona, Benjamin Franklin. Životopis”. Zmiňuje také Franklinův objev, že generování kladného náboje je doprovázeno vytvořením stejného záporného náboje, což je známé jako zachování náboje (zákon zachování náboje). Některé informace o experimentech s elektřinou vedených Benjaminem Franklinem lze nalézt také v knize Ivanova R. ,,Franklin”. Říká se tedy, že při provádění svých domácích experimentů Franklin upozornil na „úžasnou schopnost špičatých předmětů extrahovat a uvolňovat elektrický oheň“ (jak nazval elektřinu). Proto Franklin velmi důrazně doporučoval, aby byl čep hromosvodu (hromosvodu) velmi dobře nabroušený. Franklin věřil, že pomocí hromosvodu je možné výbojům blesku zcela zabránit, protože hromosvod opatřený špičkou zajišťuje pomalý tok elektrického náboje bez způsobení blesku. Odpůrci Franklinovy ​​myšlenky tvrdili pravý opak. Podle jejich názoru špičatý hromosvod přitahuje elektřinu a uměle vytváří podmínky pro výboje blesku, které by nemusely existovat. Argumentovali také tím, že budova, na které byl hromosvod instalován, by představovala velké nebezpečí pro sousední budovy. Kniha zmiňuje slavný případ, kdy ve Francii v roce 1780 pan de Vissery nainstaloval na svůj dům hromosvod a jeho sousedé, vyděšení, ho zažalovali. Soud byl hlučný a trval od roku 1780 do roku 1784. Na obranu hromosvodu promluvil tehdy málo známý mladý právník Maximilian Robespierre. Tento proces mu přinesl slávu. Na straně žalobce byl jedním z odborníků Jean-Paul Marat, který považoval hromosvod za nebezpečný a škodlivý experiment. Konečným výsledkem bylo, že majitel domu s hromosvodem spor přesto vyhrál. Vášně ve Francii a Anglii o hromosvodu byly v plném proudu. Francouzský král Ludvík XV. požádal v roce 1752 francouzské vědce, aby prostudovali teorii Benjamina Franklina a provedli experimenty. Slavný francouzský vědec Dalibard provedl svůj slavný experiment na získávání elektřiny z bouřkového mraku a Ludvík XV., před kterým svůj experiment opakoval, mu přidělil doživotní penzi 1200 livrů. Anglický král Jiří III. byl horlivým zastáncem hromosvodů s tupou špičkou a dokonce požadoval, aby vědci proklínali špičatý hromosvod. Nyní je pro nás těžké pochopit, proč tehdy téměř po celém světě (alespoň v civilizovaných zemích) byly kolem hromosvodu takové vášně v plném proudu, protože pro nás je dnes hromosvod běžnou záležitostí. A pak, před příchodem hromosvodu, byli lidé po mnoho tisíciletí naprosto bezmocní tváří v tvář hrozivému přírodnímu jevu – blesku. Vynález hromosvodu přijalo lidstvo s velkou vděčností. Benjamin Franklin žil dlouhý život; zemřel v roce 1790, dožil se věku 84 let.
Vrátíme-li se k problému lidského nepochopení principu fungování hromosvodu, co můžeme říci?! Pravděpodobně by měly být provedeny vhodné změny především ve školních a vysokoškolských učebnicích fyziky a poté v knihách pro elektrikáře. Zdá se, že autoři knih pro elektrikáře svého času fyziku příliš pilně nestudovali. Má otázka na princip činnosti hromosvodu pouze teoretickou hodnotu, nebo má hodnotu praktickou (ekonomickou)?! Průměr železného drátu, který spojuje hromosvod se zemí, by měl být podle doporučení (včetně GOST) 8 mm.(Zajímavé je, že GOST R IEC 62561.2-2014 předepisuje stejný průměr pro měděný a hliníkový drát, což je poněkud zvláštní, protože všechny mají různou elektrickou vodivost a mechanickou pevnost. ). (Host používá slovo ocel, přesněji žárově pozinkovaná ocel). Je jasné, že tak docela velký průměr (8 mm) je brán na základě toho, že princip činnosti hromosvodu spočívá v tom, že blesk udeří do hromosvodu a elektrický náboj jde do země. A protože proud v blesku je enormní (10000 100000-8 10000 A), tak ano, zemnící vodič se musí brát o průměru 100000 mm, aby se při zásahu bleskem neroztavil a nespálil. Pokud předpokládáme, že principem činnosti hromosvodu je tiché vybíjení nábojů ze zahroceného konce hromosvodu, pak nemůže být řeč o proudu 4 4-8 XNUMX A, což znamená, že je možné řekněme , vzít železný drát pro zemnící vodič o menším průměru, například o průměru XNUMX mm, což ušetří kov XNUMXkrát. Možná by to stálo za zamyšlení. A přesto na základě toho, že konkrétní hromosvod nemusí být navržen úplně správně, má například nedostatečně dobré uzemnění a blesk do něj přesto může udeřit, samozřejmě by bylo moudřejší vzít kovový jeden vodič o průměru XNUMX mm. Jen pro případ. Doufám, že tento článek poslouží ke zjištění pravdy v otázce principu fungování hromosvodu.

READ
Jak vypadá protipříruba?

Požádal jsi mě, abych řekl něco k tomuto tématu. Nikdy jsem se touto problematikou nezabýval a se zájmem si článek přečetl. Otázka se týká spíše oblasti elektrodynamiky a abyste mohli něco říci, musíte být odborníkem v této oblasti. Ale šel jsem do jiné oblasti, a proto vám zde jako specialista nemohu být nápomocný. Pokud se však otázka týká výběru průřezu vodiče, pak v otázce výběru 4 nebo 8 mm pevně řeknu, že musíte zvolit 8 mm. Důvodem je, že byste nevsadili život na tvrzení, že potenciální vyrovnávací výboj nikdy neproteče vodičem celý a bude pouze doutnat. Že jo? Ať už jsou vlastnosti hromosvodu jakékoliv, vždy existuje možnost, že výboj bude maximální. Pokud ano, jaká je otázka? Nezáleží na tom, kterým směrem poteče proud, pokud se při špatně zvoleném průřezu vodiče zabije.

tak docela s tebou nesouhlasím. Také si myslím, že je lepší vzít 8 mm. Z následujícího důvodu: pokud z nějakého důvodu blesk uhodí do hromosvodu, pokud je plocha průřezu nedostatečná, může jednoduše shořet a způsobit požár. Výboj blesku bude stále na správné cestě, neměl by nikoho zabít.

V každém případě děkujeme za zpětnou vazbu.

Portál Proza.ru poskytuje autorům možnost volně publikovat svá literární díla na internetu na základě uživatelské smlouvy. Veškerá autorská práva k dílům náleží autorům a jsou chráněna zákonem. Přetisk díla je možný pouze se souhlasem jeho autora, na kterého se můžete odkázat na jeho autorské stránce. Za texty děl odpovídají autoři samostatně na základě pravidel publikování a legislativy Ruské federace. Údaje uživatelů jsou zpracovávány na základě Zásad zpracování osobních údajů. Můžete si také prohlédnout podrobnější informace o portálu a kontaktovat administraci.

Denní návštěvnost portálu Proza.ru je asi 100 tisíc návštěvníků, kteří si celkem prohlédnou více než půl milionu stránek podle počítadla návštěvnosti, které se nachází vpravo od tohoto textu. Každý sloupec obsahuje dvě čísla: počet zobrazení a počet návštěvníků.

© Všechna práva vyhrazena autorům, 2000-2023. Portál funguje pod záštitou Ruského svazu spisovatelů. 18+

Každý dobře zná bouřku a její nejnebezpečnější projev – blesky. A ačkoli ve středním Rusku se bouřky obvykle vyskytují pouze v teplé sezóně, riziko zasažení bleskem se nezmenšuje.

READ
Kde teď tráví dovolenou Lera Kudryavtseva?

Nebeská energie je nejnebezpečnější přírodní jev

Nebeská energie je nejnebezpečnější přírodní jev

Koneckonců je to obrovský elektrický výboj neuvěřitelné síly, jehož napětí může dosáhnout několika milionů voltů.