Gyorskeresés

Villámcsapástól miért "dobja le a kérgét" egy élő fa? 8114

Azért válik le a fa kérge a villámcsapástól, mert a fának csak a külső rétege él, az nedvesebb, belső rétegei már nem élnek, ezért azok részben már ki vannak száradva. A nedves fa jobban vezeti az áramot, vagyis kisebb \(R\) ellenállású. Villámcsapáskor a fa külső, nedves, kisebb ellenállású rétegét ugyanakkora \(U\) feszültség éri, mint a belső, szárazabb, nagyob ellenállásút. Melyiken lesz nagyobb az áram hőhatása (Joule-hő)? Nézzük a hőhatás \(P\) teljesítményének képletét:

\[P=U\cdot I\]

Már innen is láthatjuk, hogy a kisebb ellenállású kéregben lesz nagy a hőfejlődés, mivel ugyanaz az\(U\) feszültség benne nagyobb áramot indít meg, így az \(U\cdot I\) szorzat itt nagyobb lesz, mint a száraz rétegben..

Még jobban látszik ugyanez, ha a Joule-hő képletét átalakítjuk az Ohm törvénnyel:

\[R=\frac{U}{I}\]

Rendezzük ki ebből az \(I\) áramerősséget:

\[I=\frac{U}{R}\]

és helyettesítsük be a Joule-hő képletébe az \(I\) helyére:

\[P=U\cdot I\]

\[P=U\cdot \frac{U}{R}\]

\[P=\frac{\ U^2}{R}\]

Jól látható, hogy adott \(U\) feszültség esetén nagyobb a Joule-hő teljesítménye, ha kisebb az \(R\) ellenállás.

A nagy hőfejlődés a kéreg nedvességtartalmát felmelegíti majd el is forralja. A gőzzé váló víz térfogata több 100-szorosan megnő, ez a tágulás dobja le a fa kérgét. Azt is mondhatnánk, hogy "kuktaként robbantja le" a fa kérgét a gőzzé fejlődő víz.

Típus: