اهمية مانع الصواعق وكيفية عمله



يتميز كل فصل من فصول السنة بعدد كبير من الخصائص المناخية التي تميزه عن باقي فصول العام، كما ان هناك بعض الظواهر الطبيعية التي تحدث في كل فصل مختلفة عن الفصل الاخر، كما ان هناك بعض النباتات التي تظهر في فصول معينة من العام، فمثلا فصل الخريف يمكن ان نلاحظ سقوط أوراق الأشجار بشكل كبير، ولكن بالنسبة الى الظواهر الطبيعية فيمكن ان نلاحظ حدوث بعض الصواعق والعواصف الرعدية، وعادة ما نجد ان الصواعق تظهر في فصل الشتاء بشكل كبير، تلك الصواعق التي تحدث يمكن ان تكون سبب كبير في حدوث الكثير من الاضرار الجسيمة على عدد من المباني والممتلكات بشكل مباشر، كما انها تكون سبب كبير في تهديد حياة الكثير من الناس، لذا فقد تم انشاء ما يعرف باسم موانع الصواعق، واليوم سنتعرف عن قرب من موانع الصواعق وكيفية عملها.
كيف تحدث الصواعق
تحدث الصواعق نتيجة الى تفريغ الكهرباء، والتي تكون سبب في العواصف الرعدية الكبيرة، وهي تأتي عبارة عن شرارة ضخمة من الضوء، والتي تعرف باسم البرق، ثم يليها صوت قوي جدا يعرف باسم الرعد، كما انه يمكن ان يحدث البرق في بعض الأحيان داخل السحابة نفسها، او بين سحابتين، ويمكن أيضا ان تحدث بين السحابة والارض.
وتعمل الصواعق على تسخين الهواء بدرجة حرارة أكبر بكثير من درجة حرارة الشمس، فيتم تقديرها بحوالي 30000 درجة مئوية، فيمتد داخل الهواء مما يؤدي الى حدوث انفجار كبير، وتبدأ اول الامر على انها موجة من الصاعقة ثم بعدها تصبح موجة من الصوت تصل الى اذان كل البشر، كما ان الرعد يمكنه ان ينتقل من كل الاتجاهات بسرعة حوالي 738 ميل في الساعة، أي انه 1.188 كيلو متر في الساعة، كما ان البرق يعتبر اسرع بكثير من الرعد، فكما يعرف ان سرعة الضوء اكبر بكثير من سرعة الصوت، حيث ان البرق يمر بحوالي ميل كل خمس ثواني، أي ان الكيلو متر الواحد يمر بحوالي ثلاث ثواني فقط.
كيف يعمل مانع الصواعق
مانع الصواعق يعبر واحد من اهم الابتكارات الحديثة التي تعمل على حماية الانسان من أي مخاطر، فعادة ما تهدد الصواعق حياة الانسان وخاصة في فصل الشتاء، كما ان الصواعق تظهر في كل بقاء العالم، كما ان خطر الصواعق عادة ما يكمن في الكمية الكبيرة من الشحنات الكهربائية التي تحملها، تلك الشحنات الكهربائية التي يتم افراغها في أي كتلة تصطدم بها الصواعق اثناء حدوثها، من مباني ومنشئات وغيرها من الاشياء، ويتميز مانع الصواعق بعمله.
أصبحت الكثير من الابتكارات من الأشياء المميزة للغاية والتي يتم استخدامها في عدد كبير من الخدمات، منها مانع الصواعق، فيتم صناعة مانع الصواعق من الكثير من المواد المعدنية والتي تكون عادة على شكل راس مدبب اعلى تلك القطعة المعدنية والتي يتم تثبيتها عادة في كل البنايات العالية، ومن خلال تلك القطعة المعدنية يتم تفريغ كل الشحنات الكهربائية، وذلك يكون من خلال الكثير من الخواص الفيزيائية لحركة الشحنات الكهربائية في تلك المواد الموصلة للتيار الكهربي، تلك الطريقة التي تجعل الشحنات الكهربائية تتوزع على السطح الخارجي لذلك السطح المعدني الخارجي للمواد الموصلة بشكل منتظم، تلك الطريقة تجعل تلك الراس المدبب والتي بها تقوسات كبيرة، تجعلها تحمل كمية كبيرة من الشحنات الكهربائية التي تحملها الصاعقة عند حدوثها.
اثناء حدوث الصاعقة تقوم موانع الصواعق بعملها، وهي الحد من التدمير الذي تقوم به الصاعقة اثناء حدوثها، وهي تعمل على امتصاص صدمة الصواعق الكهربائية وتفريغها بداخل الارض، وذلك بدلا من انتشار تلك الشحنة الكهربائية الكبيرة التي تحملها الصواعق على المباني او على الأشخاص اثناء حدوث الصاعقة.
تلك العملية تعرف باسم التأريض، وهي يتم وضعها على العديد من الأجهزة الكهربائية التي تحتاج الى كمية من الكهرباء حتى تعمل، وبدل من ان يتم افراغ كل الشحنات الكهربائية على الارض، حتى لا يتم انتقالها الى الانسان وتؤثر كثيرا على صحة الانسان بشكل سلبي.
المعلومات الهامة عن الصواعق
التي تحتوي على حوالي 30 كيلو امبير، وهي يتم انتقالها فيما يعادل 5 كولومات كهربائية، و500 جول من الطاقة الكهربائية.
ولكن بالنسبة الى الصواعق التي تحمل بكثير من الشحنات الكهربائية الموجبة، فأنها تحتوي على حوالي 300 امبير كهربي، وذلك يعادل حوالي 10 اضعاف من قوة الصواعق التي تحتوي على الشحنات الكهربائية السلبية.
وتدوم مدة الضربات للصواعق الكهربائية عادة الى 30 ميكرو ثانية، ويمكن ان تصل درجة الحرارة في الهواء في المناطق القريبة من البرق الى ما يقرب من 36000 درجة فهرنهايتية، أي انها تعادل ما يقرب من ثلاث اضعاف درجة الحرارة الموجودة في الشمس، وبتلك الطريقة يظهر الأثر التدميري الكبير الذي يحدث بسبب الصاعقة، فهي تؤثر بشكل كبير على كل ما تصيبه.