વીજળી શું છે અને તે કેવી રીતે થાય છે?

મેઘગર્જનાની ઉત્પત્તિ

ધુમ્મસ જમીનની ઉપરથી ઊંચે ચઢતા પાણીના કણો અને વાદળો બનાવે છે. મોટા અને ભારે વાદળોને ક્યુમ્યુલસ વાદળો કહેવામાં આવે છે. કેટલાક વાદળો સરળ હોય છે - તે વીજળી અથવા ગર્જનાનું કારણ નથી. અન્યને વાવાઝોડું કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે વાવાઝોડું બનાવે છે, વીજળી અને ગર્જના બનાવે છે. મેઘગર્જના વાદળો સામાન્ય વરસાદી વાદળોથી અલગ પડે છે કારણ કે તેઓ વીજળીથી ચાર્જ થાય છે: કેટલાક હકારાત્મક છે, કેટલાક નકારાત્મક છે.

વીજળીના વાદળો કેવી રીતે રચાય છે? દરેક વ્યક્તિ જાણે છે કે વાવાઝોડા દરમિયાન પવન કેટલો જોરદાર હોય છે. પરંતુ તેનાથી પણ મજબૂત હવાના વમળો જમીનથી ઉંચા બને છે, જ્યાં જંગલો અને પર્વતો હવાની હિલચાલને અવરોધતા નથી. આ પવન વાદળોમાં મોટે ભાગે હકારાત્મક અને નકારાત્મક વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

દરેક ડ્રોપના કેન્દ્રમાં હકારાત્મક વીજળી હોય છે, અને ડ્રોપની સપાટી પર સમાન પ્રમાણમાં નકારાત્મક વીજળી જોવા મળે છે. પડતા વરસાદના ટીપા પવનથી પકડાય છે અને હવાના પ્રવાહમાં પડે છે. પવન, ડ્રોપને બળથી અથડાવીને, તેને ટુકડા કરી નાખે છે.આ કિસ્સામાં, ટીપુંના અલગ બાહ્ય કણો નકારાત્મક વીજળીથી ચાર્જ થાય છે.

ટીપુંનો બાકીનો મોટો અને ભારે ભાગ હકારાત્મક વીજળીથી ચાર્જ થાય છે. વાદળનો ભાગ જ્યાં ભારે ટીપું એકઠા થાય છે તે હકારાત્મક વીજળીથી ચાર્જ થાય છે. વાદળમાંથી પડતો વરસાદ વાદળની અમુક વીજળીને જમીન પર સ્થાનાંતરિત કરે છે અને આમ વાદળ અને જમીન વચ્ચે વિદ્યુત આકર્ષણ સર્જાય છે.

અંજીરમાં. 1 વાદળમાં અને પૃથ્વીની સપાટી પર વીજળીનું વિતરણ દર્શાવે છે. જો વાદળને નકારાત્મક વીજળીથી ચાર્જ કરવામાં આવે છે, તો પછી, તેના તરફ આકર્ષિત થવા માટે પ્રયત્નશીલ, પૃથ્વીની સકારાત્મક વીજળી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરતી તમામ એલિવેટેડ વસ્તુઓની સપાટી પર વિતરિત કરવામાં આવશે. જમીન પર ઊભેલી વસ્તુ જેટલી ઊંચી હોય છે, વાદળની ઉપર અને નીચેની વચ્ચેનું અંતર જેટલું ઓછું હોય છે અને અહીં રહેલું હવાનું સ્તર ઓછું હોય છે, તેનાથી વિપરીત વીજળી મળે છે. તે સ્પષ્ટ છે કે આવા સ્થળોએ વીજળી વધુ સરળતાથી જમીનમાં ઘૂસી જાય છે. અમે તમને આ વિશે પછીથી વધુ જણાવીશું.

ચોખા. 1. ગર્જના અને જમીનની વસ્તુઓમાં વીજળીનું વિતરણ

વીજળી શાના કારણે થાય છે?

ઊંચા ઝાડ અથવા ઘરની નજીક આવતાં, વીજળીથી ચાર્જ થયેલો વાદળ તેના પર કાર્ય કરે છે. અંજીરમાં. નકારાત્મક વીજળી સાથે ચાર્જ થયેલ 1 વાદળ છત પર હકારાત્મક વીજળી આકર્ષે છે, અને ઘરની નકારાત્મક વીજળી જમીનમાં જશે.

બંને વીજળી - વાદળમાં અને ઘરની છત પર - એકબીજાને આકર્ષિત કરે છે. જો વાદળમાં ઘણી વીજળી હોય તો તેના પ્રભાવથી ઘર પર ઘણી વીજળી બને છે.

જેમ આવતું પાણી ડેમને તોડી શકે છે અને પ્રવાહમાં ધસી શકે છે, તેની અનિયંત્રિત હિલચાલમાં ખીણમાં પૂર લાવી શકે છે, તેવી જ રીતે વીજળી, વાદળમાં વધુને વધુ એકઠું થાય છે, તે હવાના સ્તરને તોડી શકે છે જે તેને પૃથ્વીની સપાટીથી અલગ કરે છે અને ધસારો કરે છે. પૃથ્વી પર નીચે, વિરુદ્ધ વીજળી માટે. એક મજબૂત સ્રાવ થશે - એક ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક વાદળ અને ઘર વચ્ચે સરકશે.

આ જ વીજળી ઘર પર પડે છે. વીજળી માત્ર વાદળ અને જમીન વચ્ચે જ નહીં, પરંતુ વિવિધ પ્રકારની વીજળીથી ચાર્જ થયેલા બે વાદળો વચ્ચે પણ થઈ શકે છે.

પવન જેટલો મજબૂત હોય છે, તેટલી ઝડપથી વાદળ વીજળીથી ચાર્જ થાય છે. પવન ચોક્કસ માત્રામાં કામ કરે છે, જે હકારાત્મક અને નકારાત્મક વીજળીને અલગ કરવા માટે જાય છે.

વીજળી કેવી રીતે વિકસે છે?

મોટેભાગે, જમીન પર ત્રાટકતી વીજળી નકારાત્મક વીજળીથી ચાર્જ થયેલા વાદળોમાંથી આવે છે. આવા વાદળમાંથી આવતી વીજળી આ રીતે વિકસે છે.

પ્રથમ, થોડી માત્રામાં ઇલેક્ટ્રોન વાદળમાંથી જમીન પર, સાંકડી ચેનલમાં વહેવાનું શરૂ કરે છે, જે હવામાં એક પ્રકારનો પ્રવાહ બનાવે છે.

અંજીરમાં. 2 વીજળીની રચનાની આ શરૂઆત દર્શાવે છે. વાદળના તે ભાગમાં જ્યાં ચેનલ બનવાનું શરૂ થાય છે, ત્યાં ગતિની ઉચ્ચ ગતિ ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન એકઠા થાય છે, જેના કારણે તેઓ, હવાના અણુઓ સાથે અથડાતા, તેમને ન્યુક્લી અને ઇલેક્ટ્રોનમાં તોડી નાખે છે.

ચોખા. 2. વાદળમાં વીજળી બનવાનું શરૂ થાય છે

આ કિસ્સામાં પ્રકાશિત ઇલેક્ટ્રોન પણ જમીન પર ધસી આવે છે અને, ફરીથી હવાના અણુઓ સાથે અથડાતા, તેમને અલગ કરે છે.તે પર્વતોમાં બરફના પડવા જેવું છે, જ્યારે પ્રથમ એક નાનો ગઠ્ઠો, નીચે વળે છે, તેના પર અટકેલા બરફના ટુકડાઓથી ઢંકાયેલો વધે છે, અને તેની ઉડાનને ઝડપી બનાવે છે, તે એક મહાન હિમપ્રપાત બની જાય છે.

અને અહીં ઇલેક્ટ્રોન હિમપ્રપાત હવાના નવા જથ્થાને કબજે કરે છે, તેના અણુઓને ટુકડાઓમાં વિભાજિત કરે છે. આ કિસ્સામાં, હવા ગરમ થાય છે, અને તાપમાન વધે છે, તેની વાહકતા વધે છે. તે ઇન્સ્યુલેટરમાંથી કંડક્ટરમાં ફેરવાય છે. વાદળમાંથી હવાના પરિણામી વાહક ચેનલ દ્વારા, વીજળી વધુ અને વધુ ડ્રેઇન કરવાનું શરૂ કરે છે. વીજળી પૃથ્વીની પાસે જબરદસ્ત ઝડપે આવે છે, 100 કિલોમીટર પ્રતિ સેકન્ડની ઝડપે પહોંચે છે.

સેકન્ડના સોમા ભાગમાં, ઇલેક્ટ્રોનનો હિમપ્રપાત જમીન પર પહોંચે છે. આ ફક્ત પ્રથમ સમાપ્ત થાય છે, તેથી વાત કરવા માટે, વીજળીનો "પ્રારંભિક" ભાગ: વીજળીએ જમીન પર તેનો માર્ગ બનાવ્યો છે. લાઈટનિંગના વિકાસનો બીજો, મુખ્ય ભાગ હજુ આવવાનો બાકી છે. વીજળીની રચનાના માનવામાં આવેલા ભાગને વાહક કહેવામાં આવે છે. આ વિદેશી શબ્દનો અર્થ રશિયનમાં "નેતા" થાય છે. માર્ગદર્શિકાએ વીજળીના બીજા, વધુ શક્તિશાળી ભાગ માટે માર્ગ બનાવ્યો; આ ભાગને મુખ્ય ભાગ કહેવામાં આવે છે. જલદી ચેનલ જમીન પર પહોંચે છે, વીજળી તેમાંથી વધુ હિંસક અને ઝડપથી વહેવાનું શરૂ કરે છે.

હવે ચેનલમાં સંચિત નકારાત્મક વીજળી અને વરસાદના ટીપાં સાથે જમીન પર પડેલી સકારાત્મક વીજળી વચ્ચે જોડાણ છે, અને વિદ્યુત ક્રિયા દ્વારા વાદળ અને જમીન વચ્ચે વીજળીનું વિસર્જન થાય છે. આવા ડિસ્ચાર્જ એ પ્રચંડ શક્તિનો વિદ્યુત પ્રવાહ છે - આ તાકાત પરંપરાગત વિદ્યુત નેટવર્કમાં વર્તમાનની તાકાત કરતા ઘણી વધારે છે.

ચેનલમાં વહેતો પ્રવાહ ખૂબ જ ઝડપથી વધે છે, અને મહત્તમ શક્તિ સુધી પહોંચ્યા પછી, તે ધીમે ધીમે ઘટવા લાગે છે.લાઈટનિંગ ચેનલ કે જેના દ્વારા આવા મજબૂત પ્રવાહ વહે છે તે ખૂબ ગરમ થાય છે અને તેથી તે તેજસ્વી રીતે ચમકે છે. પરંતુ વીજળીના સ્રાવમાં વર્તમાન પ્રવાહનો સમય ખૂબ જ ઓછો હોય છે. ડિસ્ચાર્જ એક સેકન્ડના ખૂબ જ નાના અપૂર્ણાંકો સુધી ચાલે છે અને તેથી ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી વિદ્યુત ઊર્જા પ્રમાણમાં ઓછી હોય છે.

અંજીરમાં. 3 જમીન તરફ લાઈટનિંગ કંડક્ટરની ક્રમિક હિલચાલ બતાવે છે (ડાબી બાજુના પ્રથમ ત્રણ આંકડા).

ચોખા. 3. લાઈટનિંગ કંડક્ટર (પ્રથમ ત્રણ આકૃતિઓ) અને તેના મુખ્ય ભાગ (છેલ્લા ત્રણ આંકડા) નો ક્રમિક વિકાસ.

છેલ્લા ત્રણ આંકડાઓ વીજળીના બીજા (મુખ્ય) ભાગની રચનાની અલગ ક્ષણો દર્શાવે છે. ફ્લેશ જોતી વ્યક્તિ, અલબત્ત, તેના માર્ગદર્શિકાને મુખ્ય ભાગથી અલગ કરી શકશે નહીં, કારણ કે તેઓ એક જ પાથ પર ખૂબ જ ઝડપથી એકબીજાને અનુસરે છે.

બે અલગ-અલગ પ્રકારની વીજળીને કનેક્ટ કર્યા પછી, વર્તમાનમાં વિક્ષેપ આવે છે. સામાન્ય રીતે વીજળી ત્યાં અટકતી નથી. ઘણીવાર નવો નેતા તરત જ પ્રથમ ફેંકવાથી ઝળહળતા માર્ગ પર દોડી જાય છે, અને તેની પાછળ, તે જ માર્ગ પર, ફરીથી ફેંકવાનો આંખનો ભાગ છે. આ બીજા સ્રાવને પૂર્ણ કરે છે.

આવી 50 જેટલી અલગ-અલગ શ્રેણીઓ હોઈ શકે છે, જેમાં દરેક તેના પોતાના નેતા અને મુખ્ય સંસ્થાનો સમાવેશ કરે છે. મોટેભાગે તેમાંના 2-3 હોય છે. અલગ ડિસ્ચાર્જનો દેખાવ વીજળીને તૂટક તૂટક બનાવે છે, અને ઘણીવાર વીજળીને જોતી વ્યક્તિ તેને ઝબકતી જુએ છે. આ તે છે જેના કારણે ફ્લેશ ફ્લિકર થાય છે.

અલગ ડિસ્ચાર્જની રચના વચ્ચેનો સમય ઘણો ઓછો છે. તે સેકન્ડના સોમા ભાગથી વધુ નથી. જો વિસર્જનની સંખ્યા ખૂબ મોટી હોય, તો વીજળીનો સમયગાળો સંપૂર્ણ સેકન્ડ અથવા તો ઘણી સેકંડ સુધી પહોંચી શકે છે.

અમે વીજળીના માત્ર એક પ્રકારનો વિચાર કર્યો છે, જે સૌથી સામાન્ય છે.આ વીજળીને રેખીય વીજળી કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે નરી આંખે રેખા તરીકે દેખાય છે - સફેદ, આછો વાદળી અથવા તેજસ્વી ગુલાબી રંગની સાંકડી, તેજસ્વી બેન્ડ.

લાઈન લાઈટનિંગની લંબાઈ સેંકડો મીટરથી લઈને ઘણા કિલોમીટર સુધી હોય છે. વીજળીનો માર્ગ સામાન્ય રીતે ઝિગઝેગ હોય છે. વીજળીની ઘણીવાર ઘણી શાખાઓ હોય છે. પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, લીનિયર લાઈટનિંગ ડિસ્ચાર્જ માત્ર વાદળ અને જમીન વચ્ચે જ નહીં, પણ વાદળો વચ્ચે પણ થઈ શકે છે.

બોલ વીજળી

રેખીય ઉપરાંત, જો કે, અન્ય પ્રકારની વીજળી ઘણી ઓછી હોય છે. બોલ લાઈટનિંગ - અમે તેમને એક, સૌથી વધુ રસપ્રદ વિચારણા કરશે.

કેટલીકવાર ત્યાં વીજળીના સ્રાવ હોય છે જે અગનગોળા હોય છે. બોલ લાઈટનિંગ કેવી રીતે બને છે તેનો હજુ સુધી અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી, પરંતુ આ રસપ્રદ પ્રકારના લાઈટનિંગ ડિસ્ચાર્જના ઉપલબ્ધ અવલોકનો અમને કેટલાક તારણો કાઢવા દે છે.

મોટેભાગે, બોલ લાઈટનિંગનો આકાર તરબૂચ અથવા પિઅર જેવો હોય છે. તે પ્રમાણમાં લાંબો સમય ચાલે છે - એક સેકન્ડના અપૂર્ણાંકથી લઈને ઘણી મિનિટ સુધી.

બોલ લાઈટનિંગનો સૌથી સામાન્ય સમયગાળો 3 થી 5 સેકન્ડનો છે. મોટેભાગે, વાવાઝોડાના અંતે બોલ લાઈટનિંગ 10 થી 20 સેન્ટિમીટરના વ્યાસવાળા લાલ ચમકતા દડાના સ્વરૂપમાં દેખાય છે. દુર્લભ કિસ્સાઓમાં, તે પણ મોટું છે. ઉદાહરણ તરીકે, લગભગ 10 મીટરના વ્યાસવાળા વીજળીના બોલ્ટનો ફોટોગ્રાફ લેવામાં આવ્યો હતો.

બોલ ક્યારેક આંખે દેખાતો સફેદ હોય છે અને તેની રૂપરેખા ખૂબ જ તીક્ષ્ણ હોય છે. બોલ લાઈટનિંગ સામાન્ય રીતે હિસિંગ, બઝિંગ અથવા હિસિંગ અવાજ કરે છે.

બોલ લાઈટનિંગ ચુપચાપ ઝાંખા પડી શકે છે, પરંતુ તે હલકી કર્કશ અથવા બહેરાશનો વિસ્ફોટ પણ કરી શકે છે. જ્યારે તે અદૃશ્ય થઈ જાય છે, ત્યારે તે ઘણીવાર તીવ્ર ગંધવાળું ઝાકળ છોડે છે. જમીનની નજીક અથવા ઘરની અંદર, બોલ લાઈટનિંગ દોડતા માણસની ઝડપે ખસે છે - લગભગ બે મીટર પ્રતિ સેકન્ડ.તે થોડા સમય માટે આરામમાં રહી શકે છે, અને આવો "સ્થાયી" બોલ અદૃશ્ય થઈ જાય ત્યાં સુધી સિસકારા કરે છે અને સ્પાર્ક ફેંકે છે. કેટલીકવાર બોલ લાઈટનિંગ પવન દ્વારા ચલાવવામાં આવતી દેખાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે તેની હિલચાલ પવનથી સ્વતંત્ર હોય છે.

બોલ લાઈટનિંગ બંધ જગ્યાઓ તરફ આકર્ષાય છે, જ્યાં તેઓ ખુલ્લી બારીઓ અથવા દરવાજાઓમાંથી અને ક્યારેક નાની તિરાડો દ્વારા પણ પ્રવેશ કરે છે. પાઈપો તેમના માટે સારો માર્ગ છે; તેથી જ રસોડામાં પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાંથી અગનગોળા વારંવાર બહાર આવે છે. ઓરડાની આસપાસ મુસાફરી કર્યા પછી, વીજળીનો દડો ઓરડામાંથી બહાર નીકળી જાય છે, ઘણીવાર તે જે માર્ગમાં પ્રવેશ્યો હતો તે જ માર્ગથી બહાર નીકળી જાય છે.

કેટલીકવાર વીજળી થોડા સેન્ટિમીટરથી થોડા મીટરના અંતરે બે કે ત્રણ વખત વધે છે અને પડે છે. આ અપ્સ એન્ડ ડાઉન્સની સાથે સાથે, અગનગોળો કેટલીકવાર આડી દિશામાં આગળ વધે છે, અને પછી બોલ લાઈટનિંગ કૂદકા મારતો દેખાય છે.

મોટે ભાગે, બોલ લાઈટનિંગ વાયર પર "સ્થાયી" થાય છે, જે સૌથી વધુ બિંદુઓને પસંદ કરે છે અથવા વાયર સાથે રોલ કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ડ્રેનેજ પાઈપો સાથે. લોકોના શરીર સાથે ફરવાથી, કેટલીકવાર કપડાંની નીચે, અગનગોળા ગંભીર દાઝી જાય છે અને મૃત્યુ પણ થાય છે. વીજળી દ્વારા લોકો અને પ્રાણીઓને જીવલેણ નુકસાનના કિસ્સાઓના ઘણા વર્ણનો છે. ગરમીની વીજળી ઇમારતોને ખૂબ જ ગંભીર નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

વીજળી ક્યાં પડે છે?

વીજળી એ ઇન્સ્યુલેટર - હવાની જાડાઈ દ્વારા વિદ્યુત સ્રાવ હોવાથી, તે મોટેભાગે ત્યારે થાય છે જ્યાં વાદળ અને પૃથ્વીની સપાટી પરની કોઈપણ વસ્તુ વચ્ચે હવાનું સ્તર નાનું હશે. પ્રત્યક્ષ અવલોકનો આ દર્શાવે છે: વીજળી ઊંચા બેલ ટાવર્સ, માસ્ટ્સ, વૃક્ષો અને અન્ય ઊંચી વસ્તુઓ પર પ્રહાર કરે છે.

જો કે, વીજળી માત્ર ઊંચી વસ્તુઓ પર જ નહીં.સમાન ઊંચાઈના બે અડીને આવેલા માસ્ટમાંથી, એક લાકડાનો અને બીજો ધાતુનો બનેલો છે અને એકબીજાથી દૂર ઊભા નથી, વીજળી ધાતુ તરફ ધસી આવશે. આ બે કારણોસર થશે. પ્રથમ, ધાતુ ભીની હોવા છતાં પણ લાકડા કરતાં વધુ સારી રીતે વીજળીનું સંચાલન કરે છે. બીજું, મેટલ માસ્ટ જમીન સાથે સારી રીતે જોડાયેલ છે અને લીડર ડેવલપમેન્ટ દરમિયાન જમીનમાંથી વીજળી વધુ મુક્તપણે માસ્ટમાં વહી શકે છે.

પછીના સંજોગોનો ઉપયોગ વીજળીથી વિવિધ ઇમારતોને બચાવવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે. જમીનના સંપર્કમાં મેટલ માસ્ટનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ જેટલું વધારે છે, વાદળમાંથી વીજળી જમીનમાં પસાર કરવી તેટલી સરળ છે.

પ્રવાહીનો પ્રવાહ કેવી રીતે ફનલ દ્વારા બોટલમાં રેડવામાં આવે છે તેની સાથે તેની તુલના કરી શકાય છે. જો ફનલમાં ઓપનિંગ પૂરતું મોટું હોય, તો જેટ સીધું બોટલમાં જશે. જો ફનલનું ઉદઘાટન નાનું હોય, તો પ્રવાહી ફનલની ધાર પર ઓવરફ્લો થવાનું શરૂ કરશે અને ફ્લોર પર રેડશે.

વીજળી પૃથ્વીની સપાટ સપાટી પર પણ પ્રહાર કરી શકે છે, પરંતુ તે જ સમયે તે ત્યાં ધસી આવે છે જ્યાં જમીનની વિદ્યુત વાહકતા વધારે હોય છે. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, ભીની માટી અથવા માર્શ સૂકી રેતી અથવા ખડકાળ સૂકી માટી કરતાં વહેલા વીજળીથી ત્રાટકી જાય છે. આ જ કારણોસર, વીજળી નદીઓ અને નાળાઓના કિનારે ત્રાટકે છે, તેમને તેમની નજીકના ઊંચા પરંતુ સૂકા વૃક્ષોને પસંદ કરે છે.

વીજળીની આ લાક્ષણિકતા - સારી રીતે જમીનવાળા અને સારી રીતે સંચાલિત સંસ્થાઓ તરફ ધસી જવું - વિવિધ રક્ષણાત્મક ઉપકરણોને લાગુ કરવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.