Pogosto mislimo, da je električna energija nekaj, kar nastaja samo v elektrarnah, sploh pa ne v vlaknatih masah vodnih oblakov, ki so tako redki, da lahko zlahka spravite roko vanje. Kljub temu je v oblakih elektrika, kot je celo v človeškem telesu.
Narava električne energije
Vsa telesa so sestavljena iz atomov - od oblakov in dreves do človeškega telesa. Vsak atom ima jedro, ki nosi pozitivno nabite protone in nevtralne nevtrone. Izjema je najpreprostejši atom vodika, v jedru katerega ni nevrona, ampak le en proton.
Negativno nabiti elektroni krožijo okoli jedra. Pozitivni in negativni naboji se medsebojno privlačijo, zato se elektroni vrtijo okoli jedra atoma, kot čebele blizu sladke pogače. Privlačnost med protoni in elektroni je posledica elektromagnetnih sil. Zato je elektrika prisotna kamor koli pogledamo. Kot vidimo, je vsebovan tudi v atomih.
Zanimivost: narava strele leži v elektriki, ki jo vsebujejo oblaki.
V normalnih pogojih se pozitivni in negativni naboji vsakega atoma uravnotežijo, zato telesa, sestavljena iz atomov, običajno ne nosijo nobenega skupnega naboja - niti pozitivnega niti negativnega.Zaradi tega stik z drugimi predmeti ne povzroči električnega praznjenja. Toda včasih je ravnovesje električnih nabojev v telesih lahko moteno. Morda ga izkusite, ko ste doma v hladnem zimskem dnevu. Hiša je zelo suha in vroča. Vi, premešani z bosimi nogami, hodite po palači. Neznano vam je, da je del elektronov z vaših podplatov prešel na atome preproge.
Zdaj nosite električni naboj, saj število protonov in elektronov v vaših atomih ni več uravnoteženo. Poskusite zdaj prijeti kovinski vrat. Med vami in njo bo drsela iskrica in občutili boste električni šok. Tukaj se je zgodilo - vaše telo, ki mu primanjkuje elektronov, da bi doseglo električno ravnovesje, si prizadeva obnoviti ravnovesje zaradi sil elektromagnetnega privlačenja. In se obnavlja. Med roko in vratnim gumbom je pretok elektrona, usmerjen proti roki. Če bi bila soba temna, bi videli iskre. Svetloba je vidna, ker elektroni pri skoku oddajajo svetlobne kvante. Če je soba tiha, boste zaslišali rahlo prasketanje.
Elektrika nas obdaja povsod in je vsebovana v vseh telesih. Oblaki v tem smislu niso izjema. Nasproti modrem nebu izgledajo zelo neškodljivo. Toda tako kot ste v sobi, lahko nosijo električni naboj. Če je tako, bodite pozorni! Ko oblak ponovno vzpostavi električno ravnovesje v sebi, utripa cel ognjemet.
Kako se pojavlja strela?
Tukaj se zgodi: v temnem ogromnem nalivu nenehno krožijo močni zračni tokovi, ki potiskajo različne delce skupaj - zrna oceanske soli, prahu in tako naprej.Na enak način, ko se vaši podplati, ko se drgnejo ob preprogo, sprostijo iz elektronov, delci v oblaku pa se v trčenju sprostijo iz elektronov, ki skočijo na druge delce. Torej pride do prerazporeditve pristojbin. Na nekaterih delcih, ki so izgubili elektrone, je pozitiven naboj, na drugih, ki prevzamejo odvečne elektrone, je zdaj negativen naboj.
Iz razlogov, ki niso povsem jasni, težji delci nabiti negativno, medtem ko lažji napolnijo pozitivno. Tako je težji spodnji del oblaka negativno nabit. Negativno nabit spodnji del oblaka potisne elektrone proti zemlji, saj se isti naboji odbijajo. Tako se pod oblakom oblikuje pozitivno nabit del zemljine površine. Potem, povsem po istem principu, po katerem med vami in kljuko skoči iskra, med oblakom in zemljo skoči ista iskra, le ta zelo velika in močna je strela. Elektroni letijo v velikanskem cikcaku proti zemlji in tam najdejo svoje protone. Namesto komaj slišnega praskanja se sliši močan grmenj.
Če na celoten postopek gledate počasi, potem bomo to videli. Z dna oblaka prihaja rahlo svetleč trak, imenovan prevodnik. Dirigent, ki je tudi "vodja", se začne približevati zemlji s hitrimi zasučnimi gibi. Najprej zdrsne 50 metrov v desno, nato 50 metrov v levo. To je isti cikcak, ki ga vidimo na nebu. Vodnikova pot do zemlje se nadaljuje le delno sekundo, trenutna moč v streli doseže 200 amperov. Pri ožičenju doma tok ne presega 6 amperov. Ko je vodja oddaljen približno 20 metrov od tal, iz njega skoči iskra proti voditelju in se poveže z njim. Olepšujoča cikcak se dvigne v oblak, trenutna moč doseže 10.000 amperov.
Zanimivost: Strelo vsebuje dovolj električne energije za osvetlitev vseh domov in podjetij v celotnem mestu, vendar le za delček sekunde.
Naslednji vodja tiho drsi po oblikovanem hodniku, proti kateremu zopet leti velikanska iskra. Temperatura med udarom strele doseže 28.000 stopinj Celzija. Tokovi električne energije večkrat letijo navzgor in navzdol po kanalu: to je postopek, ki ga dojemamo kot udarec strele.
Koliko energije je v streli?
Približno 20 tisoč megavatov je ta energija dovolj za osvetlitev vseh hiš in podjetij celotne republike, čeprav le za delček sekunde.
