مانعة الصواعق

[Classic]

لماذا تصنع مانعة الصواعق بطرف مدبب؟؟

[HazemSakeek]

مرحبا عزيزي كلاسيك

ارجو ان لا يكون طلبتك اجابوك حتى لا يقف عليها اكثر من طائر واحد في كل مرة كما حدث معي :eh_s (2):

الموضوع مهم وله تطبيقات كثيرة كلها على الكهربية الساكنة، وبالفعل مانعة الصواعق تصنع من مادة معدنية متصلة مع الارض ولها طرف مدبب يثبت على الابراج العالية والعمارات السكنية المرتفعة ولهذا الاداة فائدة كبيرة فلو ضربت صاعقة احد هذه الابراج او العمارات لشطرته الى جزئين نتيجة للتيار الكهربي الهائل واللحظي، وقد شاهدت ذلك في احد البرامج التلفزيونية الوثائقية كيف ان صاعقة قسمت شجرة الى نصفين، سبحان الله.

وللاجابة على استفسارك
نعلم ان كل الشحنة الكهربية الاضافية تستقر على السطح الخارجي لمادة الموصل (لماذا؟) وبالتالي تتوزع على سطح الموصل بكثافة توزيع منتظمة اي ان الشحنة على المساحة تساوي مقداراً ثابتاً. وبهذا فإن مقدار الشحنة على الاجزاء الاكثر تقوساً (تحدباً) ترتكز عليها شحنات اكبر من تلك الموزعة على الاسطح الاقل تقوساً، بمعنى انه اذا كان السطح الموصل مدبب فهذا يعني ان عدد الشحنات التي تستقر عليه تكون كبيرة جدا.

ولهذه الحقيقة اهمية كبيرة حيث ان زيادة الشحنة على الرأس المدبب يعني زيادة المجال الكهربي بجوار المنطقة المحيطة به، وهو الهواء في حالة مانعة الصواعق. ونعلم ان الهواء عازل للكهرباء ولكن اذا زادت قيمة المجال الكهربي عن قيمة معينة فإنه يتأين ويصبح موصل.

ما علاقة ذلك بالسؤال؟
حسنا، الصواعق هي الضوء المتوهج الذي ينطلق من السماء في اتجاه الارض في صورة برق ويعزي العلماء ان ذلك يحدث بسبب الشحنة الكهروستاتيكية التي تحملها السحب وهي شحنة سالبة ويقابلها على الارض شحنة موجبة ويصل فرق الجهد الى 10000 فولت لكل سم مما يفوق قدرة الهواء على العزل فيتأين الهواء المحيط بالسحابة وتنطلق الشحنة الكهربية من السحابة في اتجاه الارض وبالتحديد إلى المناطق الاقرب للسحابة مثل الابراج والمباني المرتفع ووجود مانعة الصواعق ذات الرأس المدبب توفر الطريق الاسهل للشحنات في الوصول إلى الارض ولهذا فان مانعة الصواقع هي في الحقيقة لاتمنع الصاعفة من الحدوث انما تتحكم في مرورها الى الارض لتتسرب بدون ان تخرب الاجهزة والمعدات. كما في الصورة التالية:

http://www.hindu.com/seta/2004/01/15/images/2004011500231101.jpg


ولهذه الظاهرة تطبيقات عديدة منها اشعال نار البوتوجاز والطباعة على البلاستيك وزيادة قوة الالتصاق بين الاسطح البلاستيكية والكثير الكثير.
___________________________________ __________________
وهذه الصورة توضح كيف تحدث الصواعق

http://www.ttr.com/arcwrench.jpg
شرارة كهربية تنطلق من ملف تسلا على اليسار إلى الرأس المدبب للاداة على اليمين


http://www.ttr.com/Model1-3.jpg
الدائرة الكهربية لملف تسلا


http://www.ttr.com/Model1-6.jpg
عدم وجود رأس مدبب بالجوار يسبب في انطلاق هذه الشرارات الضوئية بصورة عشوائية حسب المنطقة التي تتأين من الهواء وكلما زادت الشحنة على الملف زاد طول الشرارة الضوئية.


تحياتي

[Classic]

دكتوري العزيز

شكرا جزيلا لك والواقع انني كنت اشاهد برنامج علميا يتحدث عن الانجليزي فرانكلين ودوره الكبير في الكهرباء الا ان وصل لختراع مانعة الصواعق

وفي جزئية من الفلم كانو يتحدثون على الاختلاف الذي حدث بين عالم فرنسي يؤيد ان تكون مانعة الصواعق على شكل كروي غير مدبب في نهايتها وبين فرانكلين الذي يذهب لان تكون مانعة الصواعق مددبة
,فانا تلقائيا وقفت مع رأي العالم الفرنسي اعتقادا مني انا كثافة الشحنات ستكون اكثر على مانعة للصواعق الكروية ( اخذت عدد الشحنات ولم اخذ بعين الاعتبار المساحة ههههه )
الا انهم سرعان ما تحدثوا عن عكس ذلك


فاحببت ان اعرف السبب بدقة مادعاني لكتابة هذا السؤال

عموما فالجواب واضح ودقيق جدا والصورة توضح السطور اكثر واكثر

ولكن يادكتور : نحن مايهمنا كثافة الشحنات السطحية وليس الكثافة الحجمية هل انا محق بذلك

[HazemSakeek]

ولكن يادكتور : نحن مايهمنا كثافة الشحنات السطحية وليس الكثافة الحجمية هل انا محق بذلك

بالفعل انت محق في ذلك لان الشحنة تتوزع على سطح الموصل الخارجي ولا علاقة لها بحجم الموصل، وهذا هو الفرق بين الشحنة على المادة الموصلة والشحنة على المادة العازلة حيث تتوزع في المادة العازلة على كل مادة المادة.


احسنت عزيزي كلاسيك بتحليلك الدقيق لما تشاهده من برامج علمية فهذه هي عقلية الفيزيائي.

تحياتي

[s.alghamdi]

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته

الشكر و كل الشكر للسائل الأخ كلاسيك و كذلك للدكتور حازم جزاه الله خير الجزاء على التوضيح الرائع


الصواعق هي الضوء المتوهج الذي ينطلق من السماء في اتجاه الارض في صورة برق ويعزي العلماء ان ذلك يحدث بسبب الشحنة الكهروستاتيكية التي تحملها السحب وهي شحنة سالبة ويقابلها على الارض شحنة موجبة ويصل فرق الجهد الى 10000 فولت لكل سم مما يفوق قدرة الهواء على العزل فيتأين الهواء المحيط بالسحابة وتنطلق الشحنة الكهربية من السحابة في اتجاه الارض

هذه الصوره أحببت أن أشارك بها لإثراء الموضوع ...

http://hazemsakeek.com/attachment/Lemoigne_020.jpg

صورة رائعه اليس كذلك :)

دمتم بخير

[HazemSakeek]

حياك الله سعاد وسلمت يداك على هذه الصورة

جاءت في مكانها المناسب ولو انوا مساكين الي يركبوا الاريال في هذا الجو

لان البرق سوف يتجه لهم مباشرة


باين عليهم مالهم علاقة بالفيزياء


اشكرك

[الكتلة]

[TABLE****="width:70%;background-color:indigo;"]الله يبارك في هذه الجهود وينفع بها [/TABLE****]

[غامضة]

معلومات حلوة كتير

ماكنت اعرفها

الف شكر لكم

[aboalimtec]

اشكر الجميع على مجهوداتهم الاكثر من رائعة .

[نيوتن89]

طيب ...ما الذي يمنع الصاعقة أن تفرغ شحنتها من خلال المبنى و ليس مانعة الصواعق ؟؟ يعني لماذا تسلك الشحنة طريق مانعة الصواعق ؟؟؟

[علاء البصري]

السلام عليكم ................... شكرا للجهود المتميزة ........................تحياتي

[قصي التميمي]

شكرا جزيلاااااااااااااااا............... ...........