مانعة الصواعق

مانعة الصواعق


--------------------------------------------------------------------------------

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.

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.

اما 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:



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

شرارة كهربية تنطلق من ملف تسلا على اليسار إلى الرأس المدبب للاداة على اليمين

الدائرة الكهربية لملف تسلا

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

نقلاً من موقع المنتدي الفيزيائي التعليمي