Творческое задание, страница 135 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Подготовьте доклад по темам (на выбор):

1. «Из истории создания конденсаторов»

2. «Виды конденсаторов и их применение»

3. «Устройство и применение молниеотводов»

3. «Устройство и применение молниеотводов»

Молниеотвод (или громоотвод) — это комплекс технических решений и устройств, предназначенный для обеспечения безопасности зданий, сооружений и находящихся в них людей от опасных воздействий молнии. Его главная задача — перехватить прямой удар молнии и отвести ее электрический ток по безопасному пути в землю.

Устройство молниеотвода

Классическая система внешней молниезащиты, предложенная еще Бенджамином Франклином, состоит из трех неотъемлемых частей:

1. Молниеприёмник — это элемент, который непосредственно принимает на себя разряд молнии. Он устанавливается на самых высоких точках защищаемого объекта. В зависимости от конструкции и типа объекта, молниеприёмник может быть выполнен в виде:

- Металлического стержня (стержневой молниеприёмник), который подходит для небольших объектов.

- Металлического троса, натянутого над защищаемым объектом (тросовый молниеприёмник), часто используется для защиты протяженных объектов, например, линий электропередач.

- Металлической сетки, уложенной поверх кровли (сетчатый молниеприёмник), которая обеспечивает наиболее надежную защиту для зданий с большой площадью крыши.

2. Токоотвод — это проводник (или система проводников), соединяющий молниеприёмник с заземлителем. Его изготавливают из металла с высокой электропроводностью (медь, алюминий, оцинкованная сталь) и достаточным сечением, чтобы выдержать огромный ток молнии (до 200 000 Ампер). Токоотводы прокладывают по стенам здания по кратчайшему пути к земле, избегая острых углов и петель, которые могли бы создать риск «перескакивания» разряда на другие проводящие элементы здания.

3. Заземлитель — это часть системы, обеспечивающая растекание тока молнии в грунте. Он состоит из одного или нескольких проводящих электродов, заглубленных в землю. Конструкция заземлителя может быть разной: вертикальные стержни, вбитые в землю; горизонтальные полосы, уложенные в траншеи; или сложные сетки. Эффективность заземлителя зависит от его площади контакта с грунтом и удельного сопротивления самого грунта.

Принцип действия

Во время грозы между облаком и землей формируется сильное электрическое поле. Наибольшая напряженность этого поля концентрируется на высоких и заостренных предметах. Установленный на крыше молниеприёмник создает вокруг себя зону повышенной ионизации воздуха. Когда от грозового облака к земле начинает двигаться нисходящий лидер молнии, навстречу ему от молниеприёмника устремляется встречный, ионизированный канал (стример). Соединение этих двух каналов определяет путь разряда. Таким образом, молниеотвод с высокой вероятностью «притягивает» молнию к себе, не давая ей ударить в другие части здания. После перехвата разряда, огромный электрический ток по токоотводу, как по безопасному шоссе, уходит в систему заземления и рассеивается в толще земли, не причиняя вреда сооружению.

Применение

Системы молниезащиты являются критически важным элементом безопасности и применяются повсеместно для защиты:

• Жилых и общественных зданий: от частных коттеджей до многоэтажных жилых комплексов, школ, больниц и торговых центров.

• Промышленных объектов и объектов повышенной опасности: заводов, электростанций, нефтеперерабатывающих комплексов, складов с горючими материалами, где удар молнии может привести к катастрофическим последствиям.

• Высотных сооружений: небоскребов, теле- и радиовышек, дымовых труб, ветрогенераторов, которые из-за своей высоты особенно подвержены ударам молнии.

• Памятников истории и культуры: соборов, церквей, старинных башен и замков, чтобы сохранить их для будущих поколений.

Ответ: В докладе детально рассмотрены устройство, принцип действия и сферы применения молниеотводов. Описаны три ключевых компонента системы (молниеприёмник, токоотвод, заземлитель) и объяснен физический механизм защиты зданий от удара молнии.