Номер 3, страница 64, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 7. Постоянный электрический ток. Параграф 53. Носители электрических зарядов в газах - номер 3, страница 64.

Условие.

3. Что представляет собой молния? В результате чего она образуется?

Решение.

Что представляет собой молния?

Молния — это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, который обычно происходит во время грозы. Она представляет собой временный, но очень мощный поток электрического тока. Визуально молния выглядит как яркая вспышка света, которая может иметь сложную, ветвящуюся форму. Этот разряд происходит, когда разность электрических потенциалов между двумя областями становится настолько большой, что превышает диэлектрическую прочность воздуха. В результате воздух на пути разряда ионизируется и превращается в плазму, образуя проводящий канал. Температура в этом канале может достигать 30 000 °C, что в несколько раз превышает температуру поверхности Солнца. Этот мгновенный и экстремальный нагрев вызывает быстрое расширение окружающего воздуха, что создает ударную волну, которую мы слышим как гром. Молнии могут возникать между грозовым облаком и землей, между двумя разными облаками или внутри одного и того же облака.

Ответ: Молния — это мощный природный электрический разряд в атмосфере, представляющий собой канал плазмы с чрезвычайно высокой температурой, который сопровождается яркой вспышкой света и звуком грома.

В результате чего она образуется?

Образование молнии — это сложный процесс, который начинается с электризации грозовых облаков. Внутри кучево-дождевых облаков существуют мощные восходящие и нисходящие потоки воздуха. Эти потоки приводят к постоянным столкновениям мелких кристалликов льда и более крупных ледяных частиц (крупы). В результате трения (трибоэлектрического эффекта) происходит разделение зарядов: легкие кристаллики льда заряжаются положительно и уносятся восходящими потоками к вершине облака, а тяжелые частицы крупы получают отрицательный заряд и скапливаются в нижней части облака.

Таким образом, облако становится гигантским электрическим диполем, с положительным зарядом вверху и отрицательным внизу. Это разделение зарядов создает огромное электрическое поле и гигантскую разность потенциалов (напряжение) как внутри облака, так и между облаком и поверхностью Земли, которая может достигать сотен миллионов вольт.

Когда напряженность электрического поля превышает предел прочности воздуха как изолятора (около 3 миллионов вольт на метр), происходит электрический пробой. Воздух на пути наименьшего сопротивления ионизируется и становится проводящим. Сначала от облака к земле формируется слабо светящийся канал — ступенчатый лидер. Приближаясь к земле, он провоцирует встречный разряд (стример) от поверхности. Когда лидер и стример соединяются, образуется сплошной проводящий канал.

По этому каналу происходит основной, или обратный, разряд — мощнейший поток электронов устремляется от земли к облаку (или между частями облака), что и вызывает ярчайшую вспышку, которую мы видим как молнию.

Ответ: Молния образуется в результате разделения электрических зарядов в грозовых облаках из-за столкновения частиц льда и воды, что приводит к накоплению огромной разности потенциалов. Когда эта разность потенциалов становится достаточной для пробоя диэлектрической прочности воздуха, возникает мощный электрический разряд.