Töltéselmozdulás

 Az élő és élettelen anyagok állandó mozgásban levő elektromos töltéssel rendelkeznek. Ezen elmozdulások nem mindegyike rendezett, észlelhető. A töltéselmozdulások látványos formáját kisülésnek nevezzük.

A villamos kisülés olyan töltéselmozdulás, amelyet fény-, hő-, és hanghatás követ.

Ahogy a felhőkben nő az elektromos feszültség, az elektromos mező egyre erősebb lesz. Egy bizonyos ponton ez annyira erős, hogy az elektronok a föld felszínén megpróbálnak ”mozogni”, minél jobban a földbe ágyazódni. Ez az eredménye az egyenletes töltésű részecskék visszaverődésének. Mivel az elektronok visszahúzódnak a föld belsejébe, a felszín mind erősebben pozitív töltésűvé válik. A vihar elektromos mezőt hoz létre a felhő és a talaj között. Mikor elég feszültség keletkezik, vagyis az elektromos mező eléggé intenzív, a környező levegőt ”durranásra” kényszeríti. Ez a durranás valójában a pozitív és negatív részecskék szétválasztása a levegőben. Ezt a folyamatot ionizációnak nevezzük. Az ionizáció azt az állapotot jelzi, melyben a töltések szétválasztódnak. Más szavakkal a levegő nem feltöltődik, csak a benne levő feltöltött részecskék eltávolodnak egymástól. Az ionizált levegőnek sokkal nagyobb az elektromos vezetőképessége. Mivel a levegő nem minden helyen egyenletesen ionizálódik, azokon a helyeken, ahol az ionizáció intenzívebb, ”útvonalak” képződnek, melyeken a villám könnyebben át tud cikázni. Ahhoz, hogy a villám létre tudjon jönni, szükséges, hogy az elektromos út a földhöz érjen, és földelést találjon. Földelést kell találnia – egy pontot, ahová becsapódhat. Ekkor történik a villámcsapás. Villámcsapás során igen nagy mennyiségű részecske mozdul el, mivel a villám általában negatív töltést bocsát a Föld felszínére. A felgyorsult elektronok a levegő atomjaival ütköznek, és ezen elektronok töltése 1,610^{-19 C. A fényt, amit látunk, valójában egy elektromos kisülés a föld és a felhő között, amely a levegőben létrejött elektromos utat követi. A fényjelenséget, mely a felhőtől a földig hatol, két alapvető jelenség alkotja (lehet több is sorozatban) becsapódás és dörgés. Ezek a becsapódások egymás után, egyazon pályán következnek be. Egy villámcsapás alkalmával az egymást követő kisülések száma elérheti a 20at is, de legtöbb esetben 3-tól 5-ig. Ez az egész folyamat 100 ms alatt zajlik le, de eltarthat egy másodpercig is. A villám becsapódási útvonala cikcakkos, úgy tűnik, mintha keresné a legalkalmasabb helyet a becsapódásra.}

Gömbvillám

Ha természetes jelenségről is van szó, a gömbvillámok az emberiség történelmében sokszor zavarba hozták a tudósokat, főként azért, mert senki sem laboratóriumi sem természetbeli körülmények között nem tudta előállítani. A gömbvillám leginkább egy fényes gömb formájában jelenik meg, amely sárgás-narancssárgás színre húz, és 15-20 cm-es átmérője. Hírtelen megjelenik a vihar közepében, és viselkedése kiszámíthatatlan, és néhány másodperc múlva már nem látható. Gyakran csak egyszerűen eltűnik, más alkalmakkor becsapódik, és kárt okoz. A házba becsapódhat ablakon keresztül, vagy kéményen, és áthatolhat a jelenlévő személyeken. Az egész világon hallottak már hasonló jelenségről, melynek leírása olykor vicces is. Számos leírások léteznek az ókortól napjainkig, de valódi meghatározása még nem létezik.

Zivatar és a zivatarfelhők töltéselmozdulásának szemléltetése

" aspe�& to
����

Acél (<0,4%C)

45….55

Alumínium

237

Arany

316

Bronz

62

Cink

121

Ezüst

427

Króm

91

Magnézium

156

Mangán

21

Nátrium

133

Nikkel

91

Ólom

35

Ón, fehér

67

Öntöttvas

42...50

Platina

71

Réz

399

Titán

22

Vas

81

Volfrám

173