Gewitter - Die Atmosphäre im elektrisches Feld.

Gewitter -Die Atmosphäre im elektrisches Feld

• Was ist ein Blitz ?

• Wie entsteht ein Blitz in der Natur?

• Was passiert bei einem Blitz?

• Welche Arten von Blitzen gibt es?

Referat über Blitze

GasentladungenReferat über Blitze

Luft ist ein Isolator, es enthält fast nur elektrisch neutrale Moleküle.

Auf ein Ion kommen 3 x 1019 normale Moleküle.

•Was ist ein Blitz ?

•Wie entsteht ein Blitz ?

•Was passiert bei einem Blitz ?

•Welche Arten von Blitzen gibt es ?


Wenn sich die Moleküle in einem elektrischem Feld mit genügend hoher Feldstärke befinden, werden sie zu Ionen.

Ionisierte Gase nenne man auch Plasma; es besteht aus negativ geladenen Elektronen und positiv geladenen Atomkernen






Durch das Plasma besteht eine leitende Verbindung zwischen den beiden Polen;die dadurch folgende Entladung ist eine Gasentladung oder ein Blitz

Die Sauerstoff - und Stickstoffionen geben Energie in Form von elektro-magnetischen Wellen ab, u.a. im sichtbaren Bereich und im Radiobereich






• Wie entsteht ein Blitz ?




Das elektrische Feld der ErdeReferat über Blitze

Um die Erde besteht ein elektrisches Feld.

Die Erdoberfläche ist im Normalzustand negativ geladen.

Die Niveauflächen bilden konzentrische Kreise um die Erde;

die Feldlinien verlaufen senkrecht dazu.





Feldstärke in Volt / m

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20

Höhe in km


Mit der Höhe nimmt die Feldstärke schnell ab.










Dies ist das Schönwetterfeld, es kann keinen Blitz auslösen

Das elektrische Feld der Gewitterwolke


Die leichten, positiven Schneekristalle

und Eisteilchen schweben im Windstrom

nach oben, die schweren negativ geladen

Regentropfen fallen nach unten







Die Wolke ist zweipolig:

der Amboß ist positiv

die Basis ist negativ

Die Feldstärke beträgt bis zu 10 MV / m.







Bereiche auf der Erde, die auf Grund der Influenz der Wolke positiv geladen sind, heißen Schatten.






• Wie entsteht ein Blitz?




Der Vorblitz oder LeitblitzReferat über Blitze

Die benötigte Feldstärke für einen

Blitz beträgt je nach Ionisationsgrad

der Luft zwischen 0,5 und 10 MV / m.

Wird sie überschritten, bildet sich von der

Wolke aus ein Leitblitz der sich in

Sprüngen von 10-50 m vorwärts bewegt.






Wenn der Leitblitz sich der Erde nähert, hat sich die Feldstärke dort stark erhöht.

Bei hohen, spitzen Gegenständen

ist die Feldstärke besonders hoch.





Wenn die Feldstärke weiter zunimmt, entstehen auch am Boden Blitze.

Sie heißen Fangentladungen und sind dem Leitblitz entgegen gerichtet







Der Leitblitz bewegt sich im Mittel mit ca. 1/20 der Lichtgeschwindigkeit.

Er hinterlässt einen dünnen,

ionisierten Kanal, den Blitzkanal





Der HauptblitzReferat über Blitze

Ist der Blitzkanal geschlossen, entsteht der erste Hauptblitz. Mehrere Blitze können den selben Kanal benutzen, sie heißen Folgeblitze.

Daher kommt das typische, mehrmalige Aufflackern






Sobald der Ladungsunterschied durch den Stromfluß ausgeglichen ist, hört es auf zu Blitzen. Die Temperatur im Blitzkanal sinkt, die Ionen rekombinieren sich.Das elektrische Feld nähert sich dem Schönwetterfeld an.






Einige Daten des Blitzes:

Geschwindigkeit: 100.000 km/s

Stromstärke: 20.000 -100.000 A

Temperatur: bis 30.000 °C

Dauer: 50s - 0,1 ms

Länge: 1-2 km

Durchmesser: ca. 10 cm

Entsprechend groß können Schäden sein






Die stark erhitzte Luft im Blitzkanal dehnt sich explosionsartig aus.

Die Schockwellen in der Luft werden als Donner wahrgenommen






• Wie entsteht ein Blitz?




Die RichtungReferat über Blitze

80-90 % aller Blitze verlaufen innerhalb einer oder zwischen zwei verschiedenen Wolken. Sie sind aus der Ferne als Wetterleuchten zu sehen.






Der Rest teilt sich in zwei Richtungen auf

90 % davon sind Wolke-Erde Blitze...






Der Wolke-Erde Blitz





Die LadungReferat über Blitze

Es gibt negative und positive Blitze. Bis hierhin wurde der Einfachheit halber immer von den weitaus häufiger vorkommenden negativen Blitzen ausgegangen.





Das AussehenReferat über Blitze

Die Blitze werden auch nach ihrem Aussehen unterteilt.

Die häufigste Form ist ein Linienblitz






Die Blitze werden auch nach ihrem Aussehen

unterteilt.

Ein Flächenblitz






Die Blitze werden auch nach ihrem Aussehen unterteilt.

Ein Perlschnurblitz






Daneben soll es auch Kugelblitze geben. Sie sind sehr selten; daher ist ihre Existenz nicht bewiesen

Nach verschiedenen Aussagen soll es sich hierbei um rötlich bis gelblich glühende Kugeln von 10 - 20 cm Durchmesser handeln.

Sie wurden gelegentlich an Einschlagsstellen eines Bodenblitzes gesichtet.

Einige der Kugeln standen still, andere bewegten sich langsam horizontal, sie verschwanden entweder spurlos oder lösten sich in einer Explosion auf

Forschen ist es gelungen, Plasmabälle herzustellen, die ähnliche Eigenschaften aufwiesen. Zusammenhänge sind aber immer noch unklar





QuellenangabenReferat über Blitze

Unterlagen, Brockhaus Multimedia 2002 u.a. LexikaInternet, v.a.http://home.eduhi.at/member/nature/met/blitz/gewitter.htmhttp://www.muk.uni-hannover.de/~finke/blitz/lightning0.htmlhttp://www.wissen.swr.de/warum/blitze/

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