ברק
ערך זה עוסק בתופעה אקלימית. אם התכוונתם לערכים נוספים בשם ברק, ראו ברק (פירושונים).
ברק הוא תופעה אקלימית שבמהלכה נפרק חשמל סטטי הנמצא בעננים. הברק נראה כפרץ אור עז, ויחד איתו נוצר הרעם, המגיע אל הצופה זמן מה לאחר הברק, כתוצאה מההבדל הגדול שבין מהירות האור למהירות הקול.
תוכן עניינים |
היווצרות [עריכה]
הברק נוצר משום שבתחתית ענני סערה הנקראים קומולונימבוסים נוטה להצטבר מטען חשמלי שלילי גדול מאוד. הסיבה לכך איננה ידועה אך ההשערה המקובלת היא שישנו חיכוך בין גראופל ובין חלקיקי קרח בנוכחות טיפות מים בתוך הענן, חיכוך שמשחרר את האלקטרונים מהאטומים וגורם להם להצטבר בתחתית הענן. (חיכוך דומה אחראי לחשמל הסטטי שנוצר כשמסתרקים או כשמשפשפים בלון בנייר.) וכשנוצרת בענן כמות גדולה של מטען שלילי, מתפרק המטען אל האדמה שמתחתיה שיש בה מטען חיובי שנמשך אל מתחת לענן בעקבות כוחות חשמליים, ברק זה יקרא ברק שלילי, אם מטען חיובי בענן יתפרק אל מטען שלילי בקרקע, הברק יקרא ברק חיובי. כאשר ברק יתקדם לעבר האדמה, גם הברק וגם האדמה שולחים שלוחות (מטען חיובי ושלילי) ומחפשים דרך להיפגש, בזמן חיבור של 2 שלוחות אלו, מועבר המטען במלואו דרך האוויר ומתרחשות תופעות הברק. יש לציין שרוב הברקים מתרחשים בתוך העננים בין אזורים עם מטען חיובי לאזורים עם מטען שלילי.
הברק לא פוגע בהכרח במקום הגבוה ביותר, אלא באזור בו המטען מהאדמה יכול לעלות בדרך הקלה ביותר מבחינה יונית (מוט מתכת גם אם נמוך במעט מעץ שעומד לידו יהיה מקום פגיעת הברק מפני שהוא מוליך טוב יותר).
המטען השלילי שבתחתית הענן חזק עד כדי כך שאפשר לחוש בו על האדמה. במקרה של עמידה מתחת לענן שכזה, המשיכה בין המטען החיובי שיווצר בגוף לבין המטען השלילי שבתחתית הענן עשוי לגרום לשערות לסמור. במקרה זה רצוי להתרחק מהאזור, שכן תופעה זו עשויה לבשר על פגיעת ברק מתקרבת.
המתח החשמלי בין תחתית הענן לבין הקרקע נע בין 20 ל-100 מיליון וולט. עוצמת זרם הברק עשויה להגיע עד 10,000 אמפר. אחת מתוצאות של הזרימה החשמלית הזו היא שהאוויר בדרך מתחמם מאוד ויכול להגיע לטמפרטורה של למעלה מ-27 אלף מעלות. החום האדיר גורם לשתי תופעות שמלוות ברק:
- הבזק אור, שנובע מיינון של האוויר דרכו עבר הזרם החשמלי.
- הרעש הנקרא רעם. הרעש נובע מגל הלם שנוצר עקב התפשטות מהירה עקב התחממות האוויר דרכו עבר הזרם. (ראו חוק הגז אידאלי).
על ידי מדידת הפרש הזמנים בין הופעת הברק ושמיעת הרעם, ניתן להעריך את המרחק מהנקודה, על סמך היחס בין מהירות האור למהירות הקול. אם, לדוגמה, הרעם נשמע כשלוש שניות לאחר שנצפה הברק, אנו יודעים שבזמן זה עובר הקול כקילומטר, ולכן זה המרחק מהנקודה שבה פגע הברק.
ישנם ברקים חזקים במיוחד הידועים בשם ברקי שבר, הגורמים לשבירה של ענפים, בתים, מכוניות וכדומה. ברקים אלו נגרמים באזורי קו המשווה בעיקר בתקופת המונסונים המאוחרים.
ברקים יכולים להיווצר גם בהתפרצות געשית, ובסופות חול כתוצאה מחיכוך בין גרגירי החול והאבק הרב.
מכת ברק [עריכה]
פגיעה של ברק בגוף חי או דומם על האדמה נקראת מכת ברק. פגיעת הברק היא למעשה מכת חשמל, שבה מועבר זרם חשמלי בעל מתח גבוה מאוד, מהאוויר אל הגוף שנפגע. כמות הזרם המועבר הינה גבוהה ולרוב גורמת הפגיעה לנזק: שרפה, פיצוץ או מוות.
התרסקות טיסה 214 של פאן אם הייתה האסון הגדול ביותר שאירע בעקבות מכת ברק. בעקבותיה ננקטו אמצעים להגן על מטוסים מפני ברקים.
על מנת להתגונן מפני מכות ברק הומצא התקן הגנה המיועד לכליאת השפעתו המזיקה של הברק, ולכן נקרא כליא ברק. זהו מוליך חשמלי הנמצא מעל מבנה המועד לסכנה, מבודד או מוארק בקצהו הנמוך, הפורק מטענים סטטיים מהעננים, וכן מושך אליו את הברקים ופורק אותם. בכך נמנעת פגיעה ישירה במבנה העלולה לגרום לשריפה. לעומת זאת, כאשר פוגע ברק במכונית הוא אינו מזיק למי שבתוכה, משום ששלדת הרכב משמשת ככלוב פאראדיי.
חיזוי ונזקים [עריכה]
רוב הסוגים של ציוד אלקטרוני, ובמיוחד מחשבים, רגישים לשינויים פתאומיים בזרם החשמל. פגיעה של ברק בבניין גורמת נזק לכל המכשירים החשמליים. לפיכך, ברקים מהווים סיכון משמעותי, ויש צורך באזהרה מסופת ברקים על מנת להגן על ציוד אלקטרוני רגיש.
ישנן 2 שיטות לחיזוי פגיעת ברק: האחת בודקת על ידי גלאי האם יש הצטברות של מטען חיובי באזור הגלאי (מעל גודל מסוים תהיה פריצת מטען מהענן לאדמה), והשנייה הינה מעקב אזורי על ידי מכ"ם, שמקבל את אותות שברקים יוצרים מסביבו, ועל ידי המידע המצטבר יכול לתת השערה לגבי כיוון תנועת הברקים. החיזוי מבוסס ברובו על ידי נתוני העבר (מיקום גאוגרפי ובהתאם לעונה) ושיטות סטטיסטיות.
כדור ברק [עריכה]
 |
ערך מורחב – כדור ברק |
סוג מיוחד של ברק הוא כדור הברק. כדור הברק הוא סוג של ברק מיוחד במינו המתרחש בתנאים מטאורולוגים מסוימים, בעיקר בעת סופות רעמים וברקים, אך לא רק, ומתואר בדרך כלל כגוף חשמלי זוהר ולוהט, המרחף באוויר, קרוב יחסית לקרקע, זז כאובייקט חי ומשאיר אחריו שובל בדמות הילה חשמלית, ומסוגל לעבור דרך חומרים אטומים, בניגוד לברק הרגיל הנראה לרוב כהבזק אור רגעי ודק, 'קו' ה"מחבר" בין שתי נקודות, בין ה"שמים" לקרקע ונעלם תוך פחות משנייה. בעבר, הופעת כדורי ברק נחשבה לדבר נדיר מאוד ורק מעטים זכו לראותם, אך ממחקרים וממידע שנאסף לאחרונה התגלה שכאחוז אחד מכלל האוכלוסייה צפה אי פעם בחייו בכדור ברק, אם ביודעין ואם לא. במשך זמן רב כדורי הברק נחשבו למיתוס ולא הייתה הסכמה לגבי קיומם. למרות שגם בימינו טבעה של התופעה עדיין אינו ברור ומועלות השערות שונות באשר לה, כיום יש הסכם בקרב הקהילה המדעית שכדורי ברק אכן קיימים ושאינם מיתוס.
ברקים בתרבות [עריכה]
ברקים זוכים להתייחסויות תאולוגיות ומיתולוגיות. מיתולוגיות רבות מתארות ברקים כמעשה ידם של האלים וכסמל לעוצמתם.
בתלמוד נאמר כי "לא נבראו רעמים אלא כדי לשבר עקמומיות שבלב" (ברכות נט.)
במיתולוגיה היוונית, הברקים והרעמים הם כלי הנשק של זאוס אבי האלים.
כאות לעוצמה ולמהירות, מופיעים ברקים כסמלים של ארגונים ובהרלדיקה.
ראו גם [עריכה]
קישורים חיצוניים [עריכה]
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
- ברק ורעם, באנציקלופדיה ynet
- בלדד השוחי, איך נוצר ברק?, באתר נענע 10
- מאמר על אופן יצירת הברק באתר מכון ויצמן למדע
- צילומי וידאו של ברקים במצלמה מהירה - מתוך אתר Wired.com.
