A légkör elektromos jelenségei

Pontos mérések kimutatták, hogy a légkörben olyan elektromos tér van, ahol az elektromos térerősség merőlegesen a Föld felszíne felé mutat, tehát a pozitív töltéseket függőlegesen lefelé mozgatja. Ez a térerősség, illetve a hozzátartozó ekvipotenciális felületek épületek, magas tárgyak közelében deformálódnak. Az elektromos tér hatására a Föld felszíne felé megközelítőleg 1700 A erősségű áram folyik.

Honnan származik ez a térerősség, és mi biztosítja a szükséges töltés-utánpótlást? A légköri elektromos tér és az áram keletkezése és fennmaradása nem a Föld töltésének, hanem a légkörben lezajló zivataroknak köszönhető. A zivatarokban olyan töltésszétválasztás megy végbe, hogy a pozitív töltések felfelé, a negatív töltések lefelé áramlanak. Mivel a Földnek nincs töltése és a zivatarok átlagosan a Föld felszínének csak kis részét borítják, ezért a zivataros tartományokban a felfelé történő pozitív töltésáramlás sokkal nagyobb, mint a zivatarmentes helyeken a lefelé történő áramlás.

A zivatarokban a legtöbb töltés villámlások alkalmával mozog. A felhő és a földfelszín között fellépő villám hasonló a szikrakisüléshez, csak méreteiben lényegesen nagyobb: a "kisülési út" hosszúsága néhány km, a szélessége néhány dm, a villámlás időtartama 0,001 s, az áramerősség 100000 A. A villámlást követő mennydörgés a szikrakisülésnél megismert csattanás tekintélyesebb megfelelője. A fővillámot, illetve fővillámokat mindig megelőzi néhány elővillám, amely előkészíti a kisülési csatornát a fővillám számára.

Ekvipotenciális felületek a felszín közelében

Elektromos alapjelenségek