И. Стекольников - Молния и гром
При устройстве молниеотводов любого типа основным является вопрос — какое пространство этот молниеотвод может защитить? Чем выше молниеотвод, тем с большего пространства вокруг себя он может как бы собрать молнии. Стержневой молниеотвод защищает во все стороны от себя одинаково. Вокруг него образуется «защищённое пространство», имеющее форму конуса (такую форму имеет шалаш, составленный из палок — см. рис. 19). Расстояние от окружности, на которую опирается этот шалаш, до её центра, где стоит молниеотвод, такое же, как высота молниеотвода. Всё, что находится внутри этого конуса, будет защищено от молнии.
Рис. 19. Пространство, заключённое в этом конусе, защищено от грозовых разрядов.
Если нужно защитить от молнии какое-либо небольшое сооружение, то ставят на него или около него стержневой молниеотвод такой высоты, чтобы всё сооружение попало в защищаемое пространство внутри изображённого здесь конуса.
3. Примеры устройства молниеотводов
Основные требования, которые предъявляют к сооружению молниеотвода, защищающего от грозы колхозные и сельские постройки, — это дешевизна и простота самого устройства.
Наилучшей защитой является стержневой молниеотвод, который устанавливают на самой постройке.
Для примера рассмотрим защиту от молнии небольшого жилого дома, изображённого на рис. 20.
Рис. 20. Защита от молнии небольшого дома.
Здесь молниеотвод длиною в 5 метров установлен в середине конька крыши. Пунктирные линии на рисунке ограничивают то пространство, куда не может попасть молния.
Как видно из рисунка, все части дома оказываются защищёнными.
Молниеотвод может быть и в виде деревянного шеста, укреплённого к стропилам крыши. Тогда токоотводным проводником будет железная проволока толщиной в 8–9 миллиметров, которую следует проложить вдоль шеста. Проволока может быть и не круглой, но её поперечник должен быть не меньше 50 квадратных миллиметров. Проволока должна быть укреплена на шесте железными бандажами и выступать над верхним концом шеста не менее, чем на 100–150 миллиметров. Токоотвод следует опустить по крыше и затем по стене дома вниз, в землю, в которой вырывается канава глубиной в 1 метр. На дне канавы располагают токоотвод. Длина канавы и токоотвода может быть различной, в зависимости от характера почвы: в глине она равна 3 метрам, в суглинке — 5 метрам, в чернозёме — 10 метрам, в супеске — 15–25 метрам. Чем меньше проводимость грунта, тем длиннее проволока.
В песчаных грунтах заземление молниеотвода следует делать в местах с одинаковой влажностью и выполнять его в виде двух-трёх лучей, направленных в разные стороны, каждый длиной 20 метров.
Если токоотвод прокладывается по кровле, сделанной из воспламеняющегося материала (например, солома, щепа и т. п.), то нельзя допускать, чтобы он касался крыши. В этих случаях токоотвод прокладывается на деревянных или металлических штырях, укреплённых на решётке кровли таким образом, чтобы между проволокой и поверхностью крыши оставался промежуток в 5–10 сантиметров.
Защита от грозовых разрядов может быть осуществлена молниеотводом, стоящим отдельно от дома, например, можно использовать дерево, растущее вблизи строений (рис. 21). В этом случае достаточно проложить проволоку по стволу дерева. Если длина этой проволоки до поверхности земли достигает 14–18 метров, а расстояние от проволоки до наиболее удалённого края дома не более 10–15 метров, то дом будет защищён от ударов в него молнии.
Один молниеотвод может защищать одновременно два дома, как видно на том же рисунке 21. Если дерево находится от здания на расстоянии меньшем, чем 4–5 метров, то следует в том месте строения, которое ближе всего к дереву, проложить по стене железный провод (толщиной 7–8 миллиметров), присоединив его под землёй к заземлителю молниеотвода. Эта проволока, в случае перескакивания молнии на защищаемое сооружение, предупредит расщепление постройки и её воспламенение.
Рис. 21. Защита с помощью молниеотвода, устроенного на дереве.
Здесь же следует указать, что молниеотводы должны быть удалены от конюшен и других помещений, где находятся животные, не менее, чем на 5–6 метров, так как животные и, в частности, лошади очень восприимчивы к воздействиям на них даже очень незначительного электрического тока.
4. Как человеку защититься от молнии?
Чтобы не быть поражённым ударом молнии, нужно избегать во время грозы подходить к молниеотводам или высоким одиночным предметам (столбам, деревьям) на расстояние меньшее 8–10 метров. Если человек застигнут грозой вдали от помещений, то он ни в коем случае не должен прятаться под деревьями, прислоняясь к их стволу.
Очень опасно быть в течение грозы на возвышенных местах (холмах или горах) или на открытых равнинах. Рекомендуется укрываться в небольших углублениях на склоне холмов, вблизи больших камней или деревьев на расстоянии не менее чем на 8–10 метров от одиночных предметов, выбирая, если имеется возможность, место посередине между двумя деревьями, растущими на расстоянии 15–25 метров.
Следует обратить внимание на одну очень распространённую и совершенно неправильную меру, применяемую иногда при поражении людей электрическим током или молнией. Мера эта заключается в том, что поражённого током человека для «оживления» временно закапывают в землю. Но эта мера может лишь повредить человеку. В то время как человек нуждается в искусственном дыхании и усиленном притоке к телу воздуха, засыпание землёй препятствует этому. А если есть открытые ранения от удара молнии, то земля загрязняет их. Поэтому закапывание в землю вредно. Пострадавшему, находящемуся в бессознательном состоянии, до прихода врача необходимо делать искусственное дыхание.
5. Защита от шаровых молний
Так как шаровая молния изучена сравнительно мало, то до сих пор ещё нет надёжно проверенных способов защиты от неё.
Хотя и бывали случаи, когда шаровая молния проникала даже через закрытое окно, пробив оконные стёкла, всё же целиком закрытое помещение, при закрытых окнах и воздухопроводах (вентиляциях) достаточно защищено от шаровой молнии.
В качестве простых мер, защищающих от шаровой молнии, рекомендуется установить над выходными отверстиями труб, в вентиляционных проходах и т. д. металлические заземлённые сетки с площадью отверстий не более 4 квадратных сантиметров и толщиною проволоки в 2–21/2 миллиметра. Во время грозы следует закрывать окна, двери и другие отверстия, через которые шаровая молния может проникать внутрь помещения. Если закрытие всех таких проходов произвести затруднительно, то следует применять металлические сетки.
Эти меры должны особенно тщательно осуществляться в огнеопасных помещениях.
Заключение
Мы познакомились с тем, что такое молния и гром.
Животворящее солнце, вызывающее все изменения в нашей земной атмосфере, льёт свои лучи на землю и испаряет своим теплом воды. Водяные пары поднимаются вверх и образуют тучи. Нагретый воздух рождает ветер, разбивающий капли дождя, отчего образуются тучи, заряженные положительным или отрицательным электричеством. Огромная электрическая искра, проскакивающая между тучами или тучей и землёй при соединении друг с другом положительного и отрицательного электричества, и есть молния. Сильный удар звука, вызванный мгновенным расширением воздуха, в том месте, где проскочила эта искра, и есть гром.
Молния — замечательно красивое и величественное явление природы. Вместе с тем это — грозное явление, обладающее огромной разрушительной силой.
Учёные давно уже установили, что молния есть электрическая искра или, как они говорят, электрический разряд. Наука об электрическом разряде и вообще об электричестве не только помогла человеку понять сущность молнии и грома, но и открыла ему способы защиты от разрушительных действий молнии, а электричество подчинила воле человека, заставив его служить ему на пользу.
Оглавление
Введение… 3
I. Некоторые сведения об электричестве… 5
1. Молния и электрическая искра… 5
2. Два рода электричества… 7
3. Прибор для наблюдения действия электричества — электроскоп… 8
4. Электрический разряд… 9
5. Проводники и изоляторы… 11
6. Что представляет собою электричество?… 13
7. Получение электричества через влияние… 14
II. Образование молнии и грома… 15
1. Происхождение грозовых туч… 15
2. Отчего происходит молния?… 17
