Hoe "weet" een bliksem wat het hoogste punt is?
Een bliksem slaat meestal in op het hoogste punt (of beste geleiding). Maar hoe kan de bliksem nou precies daar naar toe gaan? De bliksem kan toch niet vooraf "weten" wat het beste geleid of wat het hoogst is?
-
Vraag volgen
- Delen
-
-
Weet jij het antwoord?
Het beste antwoord
Mijn vermoeden is dat je bij het stellen van deze vraag niet zozeer geïnteresseerd bent in bliksem als wel in waarom dynamische processen op een bepaalde manier verlopen. De vraag "Hoe 'weet' bliksem waar het hoogste punt is?" komt daarmee feitelijk neer op eenzelfde vraag als "Hoe 'weet' een balletje waar de helling het steilst is?" of "Hoe 'weet' een vlam dat deze zich op moet richten?" Het antwoord op al deze vragen heeft een gemeenschappelijke oorsprong, maar zal op het eerste gezicht vermoedelijk allerminst bevallen. Natuurlijk heeft bliksem geen kennis van het hoogste punt, maar dit gedrag zit op subtiele wijze in de vergelijkingen van de elektrodynamica verscholen. Er is een elektromagnetisch veld in de lucht aanwezig waarlangs de bliksem zich beweegt. Tijdens deze beweging zal deze de weg van de minste weerstand kiezen. Logischerwijs is de weg van de minste weerstand diegene die door een hoog geleidend object loopt. De aanwezigheid van dit object beïnvloedt het elektromagnetisch veld in de lucht en daarmee het pad wat de bliksem zal volgen. Merk op dat we hiermee nog steeds geen antwoord op de eigenlijk vraag hebben: "Waarom beweegt de bliksem langs deze weg?". Dit heeft te maken met het actieprincipe: Gegeven een dynamisch systeem in coördinaten q(t) (het gevolgde pad als functie van de tijd). Dan is er met dat systeem een Lagrangiaan L(q, q', t) geassocieerd, waarbij q' de tijdsafgeleide van q is. (q, q') is het pad van het systeem in de faseruimte. Uit de Lagrangiaan vormen we de actie S, een functionaal van het pad q gegeven door een tijdsintegraal over de Lagrangiaan: S(q) = integraal van t1 tot t2 over L(q,q',t) dt. Het actieprincipe is de claim dat de variatieafgeleide van S verdwijnt: delta(S) = 0; Ofwel, dat het pad q, gevolgd door het systeem, stationair is tot op eerste orde. Uiteindelijk komt alle begrip over modellen van natuurkundige systemen neer op het vinden van oplossingen q, zodat delta(S)(q) = 0. Het enige waarin de onderdelen van de natuurkunde verschillen is de keuze van L. Ofwel, de keuze van te beschouwen systeem. Het verdient opmerking dat het actieprincipe geen absoluut principe is, maar eerder een wetmatigheid waar men tot op heden nog geen tegenvoorbeeld van heeft waargenomen. Daarentegen is het een bijzonder simpel en krachtig principe waarmee alle natuurkundige systemen kunnen worden begrepen. Helaas is de Lagrangiaan vaak gecompliceerd en zorgt dit voor moeilijk op te lossen bewegingsvergelijkingen: delta(S) = 0.
Bliksem is een (grote) stroomvonk. Lucht is een slechte stroomgeleider, dus zal de stroom naar een ander voorwerp worden aangetrokken. Een toren/flat/mast oid is het meest dichtbij, dus heeft de grootste aantrekkingskracht. Toegevoegd na 32 seconden: http://nl.wikipedia.org/wiki/Bliksem#Het_hoogste_punt Vrijwel alle dingen geleiden stroom beter dan lucht dat doet. Daarom zal de bliksem bij voorkeur via bijvoorbeeld bomen en hoge gebouwen stromen. Ook ijzeren hekwerken zijn goede geleiders. De blikseminslag veroorzaakt echter ook een gevaar door het potentiaalverschil in de grond. Alle geleidende voorwerpen, zoals een metalen hek maar ook een menselijk lichaam, nemen de stroom uit de grond op en geven hem verderop weer af, doordat ze beter geleiden dan de grond zelf. Als vuistregel geldt dat de bliksem door een hoog object wordt "aangetrokken" in een gebied met een straal van ca. 1/3 van de hoogte van het object. In een woestijn zal de bliksem het laagste punt opzoeken. Het zand is namelijk een zeer goede isolator, en de bliksem zal dus het punt opzoeken waar zo min mogelijk zand hoeft te worden doorkruist om bij het grondwater te komen. In een zandwoestijn kan men daardoor in de dalen zeldzame glazen fulgurieten vinden daar waar de stroom van een bliksem door het zand is gegaan.
Stroom volgt de weg van de minste weerstand, en vaak is dat precies via het hoogste punt in dat gebied.
De bliksem slaat vaak op het hoogste punt in maal LANG NIET altijd. Vanuit de aarde(en dus gebouwen) kan sproeiing ontstaan waar scherpe punten zijn. Daar waar dit st Elmsvuur de zoekontlading uit de wolk treft, onstaat door luchtionisatie een lage weerstand en volgt de hoofdontlading, al of niet vertakt. Dat houdt dus in dat waar sproeiing en oplading ontstaat, wellicht zeer binnenkort een hoofd of nevenontlading inslaat. Bij het onderzoek wat ik naar bliksem gedaan heb blijkt toch dat de bliksem zich zeer onvoorspelbaar kan gedragen. Zowel met een Waalton-Croft generator als met Marx en teslageneratoren blijkt de bliksem een eigen wil te hebben. Zo liep ik eens een ontlading op die (ofschoon er een meter dichter bij de generator een geaarde staaf stond, de ontlading mijn bril uit koos wat een onvergetelijk kleurrijke ervaring was. Prof. Dr, U Egberts is de deskundige op dit gebied in Nederland 9en Europa en ook zij ontdekt nog regelmatig dingen die onlogisch lijken maar zich ook in het klein (nou ja , klein, 4 MV is ook heel wat) voor blijken te doen. kortom, de bliksem houdt zich soms aan logische wetten (inslagpunten ) en soms totaal niet......
Stel zelf een vraag
Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?
