Fiziköğretmeni-Nisan 2008 Sayı:26

Çok kişi yıldırımın, yüklü bir cismin yüklerini boşaltırken izlediği yol gibi bir yol izlediğini düşünür. Fakat kazağınızı çıkartırken oluşan kıvılcımlar 5 cm gibi bir mesafe kat ederken, yıldırımlar 5 km ve daha fazla yol kat ederler. Ayrıca evlerimizde kullandığımız devre anahtarları(şalter) 20 Amperde çalışırken bir yıldırımın taşıdığı akım on binlerce Ampere varabilmektedir. Yıldırımlar bu olağanüstü özelliklerinden dolayı çok komplekstirler.

Yıldırımdan önce, bulutun alt tarafında bir bölge negatif, üst tarafı ise pozitif yüklenir. Bulutun negatif tarafı yere daha yakın olduğunda yerde de bir pozitif yük birikintisi olur. Bazı yıldırım ve şimşekler pozitif yüklerin yere akması sonucu gerçekleşiyorsa da negatif yüklerin oluşturduğu yıldırımlara göre çok azdırlar.

Yıldırımın düştüğü mesafeye bakıldığında akımın geçtiği yol çok dar kalmaktadır. Hava normalde yalıtkan olduğundan yıldırımın çakması için yalıtkanlığın delinmesi gerekmektedir. Bulut ile yer arasındaki havanın toplam yalıtkanlığı çok fazladır, bunu aşmak çok zordur. Bundan dolayı hava 50 metrelik adımlarda bir geçirgen hale geliyor. Her adım yaklaşık olarak bir mikro saniye sürüyor ve adımlar arasındaki zaman farkı yaklaşık olarak 50 mikro saniye oluyor.

Yıldırımın sebebi buluttaki negatif yükler ile yerdeki pozitif yükler arasındaki çekim kuvvetinden ileri geliyorsa da yüklerin takip ettiği bu adımlar dikey değildir. (Yandaki resimde yaklaşık olarak yatay hareket eden bir kısım görüyorsunuz.) Bunun nedeni havanın iletkenliğinin düzenli olmamasıdır. Akım iletkenliğin daha iyi olduğu tarafa yönelir. (Yandaki resimde görüldüğü gibi yıldırımın bazı kolları yukarı hareket etmektedir.)

Sonuç olarak akımın kısa adımlarda bir hareket etmesi ve havanın iletkenliği yüklerin doğrusal bir yolda hareket etmelerine engel olmaktadır. Ayrıca akımın bulutta başladı nokta ile yere ulaştığı nokta arasında, yatayda yeterince yer değiştirme gözlemlenebilir.

Fizik öğretmeni

Link to RSS Feed for comments on this post