ทำไมกระแสไฟฟ้าถึงลงสู่พื้นดิน?

เนื้อหา

• ไฟฟ้าคืออะไร
• ทำไมต้องเป็นดิน
• สายดิน: ฟ้าผ่า
• สายดิน: ในบ้านของคุณ
• สายล่อฟ้า

แม้ว่าวิทยาศาสตร์จะเป็นที่เข้าใจกันทางวิทยาศาสตร์มาระยะหนึ่งแล้ว แต่ก็ไม่ยากที่จะรู้สึกหวาดกลัวเมื่อมองดูสลักเกลียวสว่างเหล่านั้นซึ่งแยกท้องฟ้า แน่นอนว่าสายฟ้านั้นเป็นกระแสไฟฟ้าที่ระเบิดอย่างรวดเร็ว กระแสไฟฟ้า (ไม่ว่าจะมาจากสายฟ้าผ่าหรือแหล่งอื่น ๆ ) มุ่งหน้าสู่พื้นดินอันเป็นผลมาจากแรงพื้นฐานบางอย่าง โดยพื้นฐานแล้วเมฆที่เต็มไปด้วยอนุภาคที่มีประจุลบจำนวนมากจะถูกดึงดูดไปยังพื้นดินที่มีประจุบวก เมื่อการสะสมมีขนาดใหญ่พออิเล็กตรอนเหล่านั้นจะรวบรวมและพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้าไปยังตัวนำบนพื้นดิน

ไฟฟ้าคืออะไร

สสารทั้งหมดประกอบด้วยอะตอม อะตอมเหล่านี้ประกอบด้วยอนุภาคย่อยของอะตอมรวมถึงโปรตอนที่มีประจุบวกและนิวตรอนเป็นกลาง อิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะโคจรรอบอนุภาคเหล่านั้น เมื่ออิเล็กตรอนเหล่านั้นถูกดึงออกจากนิวเคลียสของโปรตอนและอิเล็กตรอนพวกมันจะไหลออกมาจนกว่าพวกเขาจะพบความสมดุลรวมตัวกับวัสดุอื่นที่มีประจุบวก

ทำไมต้องเป็นดิน

พื้นดินเป็นสถานที่ที่น่าดึงดูดใจสำหรับกระแสไฟฟ้าไหลเพราะมันมีประจุบวกเท่านั้นดังนั้นเมื่ออนุภาคเล็ก ๆ ในชั้นบรรยากาศปะทะกันเติมก้อนเมฆด้วยอนุภาคที่มีประจุลบ (สิ่งเหล่านี้เรียกว่าไอออน) ในขณะที่หลายคนคิดว่าสายฟ้าไม่สามารถถูกที่เดียวกันสองครั้ง National Geographic เน้นว่านี่ไม่ใช่กรณี โครงสร้างระดับสูงเช่นตึกระฟ้าและยอดแหลมมักถูกกระแทกหลายครั้ง

สายดิน: ฟ้าผ่า

สายฟ้าพุ่งไปที่พื้น (เกือบตลอดเวลา) เนื่องจากมีปรากฏการณ์อื่น ในฐานะที่เป็นฐานข้อมูลความปลอดภัยด้านการเกษตรแห่งชาติให้ความสำคัญไฟฟ้าใช้เส้นทางของความต้านทานน้อยที่สุด ในกรณีของกระแสไฟฟ้านั่นคือเส้นตรงตรงกับพื้น

สายดิน: ในบ้านของคุณ

อุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวในบ้านของคุณได้รับการต่อสายดินเป็นมาตรการความปลอดภัย เคล็ดลับในบ้านชี้ให้เห็นว่าหากหนึ่งในสายไฟในร้านแตกและสัมผัสกับตัวนำ (เช่นโลหะ) ไฟฟ้าจะไหลและอาจทำให้เกิดไฟไหม้หรือไฟฟ้าดูดผู้ที่สัมผัสมัน สายดินในเต้าเสียบไฟฟ้าเป็นวาล์วนิรภัย กระแสไฟฟ้าที่ไม่ต้องการ (พลังงานที่มีประจุบวก) ใด ๆ ไหลลงสู่พื้นดินที่มีประจุลบซึ่งมันต้องการไป

สายล่อฟ้า

ก่อนที่เบนแฟรงคลินจะประดิษฐ์สายฟ้าผ่าบ้านเรือนและอาคารอื่น ๆ มักถูกไฟไหม้เมื่อถูกฟ้าผ่า นี่เป็นปัญหาใหญ่อย่างยิ่งสำหรับอาคารเช่นคริสตจักรซึ่งมียอดสูง สายล่อฟ้าเป็นตัวนำโลหะที่เรียบง่ายมีความน่าดึงดูดต่อกระแสไฟฟ้ามากกว่าส่วนที่เหลือของอาคารดังนั้นมันจึงไหลตรงไปยังโลหะและพุ่งไปที่พื้นเพื่อลดโอกาสที่จะเกิดความเสียหายกับบ้าน