Alex Arutyunyan
сентябрь 2016.
279

Может ли заряд от удара молнии распространиться далеко по водной поверхности и представлять опасность для человека, который в эту воду зайдет?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
3
2 ответа
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Если произошло замыкание одной фазы на землю (море) (что кратковременно происходит при ударе молнии) то электрический потенциал на разном удалении от точки замыкания поддаётся приблизительному расчёту. Также можно подсчитать и разность потенциалов между ближней и дальней точками касания человека с землёй (морем), например, между левой и правой ногой, если человек убегает от точки замыкания. Эта разность называется шаговым напряжением. Чем сильнее ток замыкания, тем больше эта разность. Чем ближе человек к центру, тем сильнее эта разность. Чем больше расстояние между ближней и дальней точками касания, тем больше эта разность; и чем больше удельное сопротивление земли (моря), тем больше эта разность. (Т.е. если двигаться гусиными шагами или прыгать на одной ножке, то можно избежать поражения током, и при этом на сухой земле шаговое напряжение больше, а безопаснее шагать вообще по железному листу, как это ни странно может показаться). Формула проста:

U = (Iρa)/(2πb(b-a)), где I—ток; ρ — удельное сопротивление; b — расстояние, на котором находится человек от точки замыкания; a — расстояние между двумя точками касания человека.

Допустим, что сила тока в молнии 100000 А. (Молнии молниям рознь, но пусть будет такая более менее средняя молния). Рассмотрим 2 случая: для моря и для земли. Удельное сопротивление морской воды зависит от солёности воды, пусть будет ≈0,4 Ом×м; для почвы значения тоже очень различны, возьмём ≈100 Ом×м для смешаного грунта или бетона во влажной почве. Расстояние до центра — 100 м, а длина шага (или размер морского животного) пусть будет — 1 м.

Подставим и посчитаем. Для земли получается ≈160,76 В, для моря — ≈0,64 В. Морское напряжение в 0,64 вольта выглядит более чем скромно скромно по сравнению с сухопутным, где для той же самой молнии в 100 метрах от неё, между ногами может оказаться 160 вольт.

4
Прокомментировать

Вообще, здесь хорошо бы, если бы пришел физик и сделал расчеты для падения напряжения в толще воды по мере удаления от точки удара молнии. Но, в целом, конечно далеко он не распространится, потому что возникает каскад делителей напряжения из воды, и чем дальше, тем больше тока ушло в землю  через воду.

2

Учитывая густонаселенность мирового океана флорой и фауной при том, что в этот океан молния бьет с завидной постоянностью, можно предположить, что расспространение эллектрического тока в воде не такое уж и большое. Скорее всего вероятность умереть от удара молнии на открытом пространстве в поле не сильно ниже, чем в море.

0
Ответить

Ну я думаю, при таких ударах кто-то все-таки дохнет, но для экосистемы в целом ничего страшного, конечно.

0
Ответить

Вероятность умереть от удара молнии в поле намного выше чем в море. Потому что удельное сопротивление морской воды всего 0.3 и шаговое напряжение в воде совсем небольшое. К тому же  чем меньше живое существо, тем меньше будет разность потенциалов между крайними точками его тела. Удельное сопротивление мокрой земли гораздо выше и шаговое напряжение будет тоже существенно выше. Всё это несложно посчитать. Если никто не посчитает, я на днях вернуть к этому вопросу и посчитаю. Сейчас лень.

+1
Ответить
Прокомментировать
Ответить