ฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้อย่างไร


ฟ้าผ่าเกิดจากการถ่ายเทของประจุไฟฟ้าในบรรยากาศ  เมื่อมีลมพัดผ่านผิวพื้นดิน หรืออาคาร จะทำให้ลมซึ่งประกอบด้วโมเลกุลของแก๊สชนิดต่าง ๆ ได้รับอิเลคตรอนจากการขัดสี และพาอิเลคตรอนไปยังก้อนเมฆในอากาศ ทำให้บริเวณพื้นดินมีประจุไฟฟ้าเป็นบวกขณะเดียวกันบริเวณด้านล่างของก้อนเมฆจะมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ แต่เนื่องจากก้อนเมฆซึ่งประกอบด้วยโมเกลุลของไอน้ำจึงเป็นตัวนำ ไฟฟ้าได้ดีกว่าอากาศ จึงทำให้อิเลคตรอนที่บริเวณด้านล่างของก้อนเมฆจะเหนี่ยวนำให้เกิดประจุไฟฟ้าบวกขึ้นที่ด้านบนของก้อนเมฆ จนในที่สุด ทำให้บริเวณด้านบนของก้อนเมฆมีประจุไฟฟ้าบวกเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ และบริเวณด้านล่างของก้อนเมฆจะมีอิเลคตรอนเคลื่อนที่ไปรวมกันอยู่มากเมื่อนานขึ้นประจุลบจะเกิดมากขึ้น  ประกอบกับที่ผิวโลกก็จะเกิดประจุไฟฟ้าบวกขึ้นทั้งนี้เพราะสูญเสียอิเลคตรอนไป จึงทำให้เกิดแรงดูดระหว่างประจุบวกที่ผิวโลกกับอิเลคตรอนที่ด้านล่างของก้อนเมฆ จึงทำให้อิเลคตรอนเคลื่อนที่จากด้านล่างของก้อนเมฆลงสู่พื้น  และในการเคลื่อนที่ของอิเลคตรอนลงสู่พื้นจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจึงเกิดแรงผลักอากาศให้แยกออกจากกันอย่างรวดเร็วและเมื่อออากาศเคลื่อนที่มากระทบกันจะเกิดเสียงดังขึ้น และมีประกายไฟเกิดขึ้นด้วย

ลมซึ่งประดอบด้วยโมเลกุลของแก๊สชนิดต่าง ๆ เมื่อพัดด้วยความเร็วสูงจะททำให้เกิดการขัดสีกับผิวพื้นโลกและสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ จึงทำให้โมเลกุลของลมได้รับอิเลคตรอน และไปถ่ายเทให้กับด้านล่างของก้อนเมฆ

Lightning Animation (53k)

  • เมื่อประจุลบ(อิเลคตรอน)รวมตัวกันที่ด้านล่างของก้อนเมฆมากขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงขนาดหนึ่ง แรงผลักระหว่างอิเลคตรอนบนก้อนเมฆ  และจะผลักให้อิเลคตรอนที่ผิวโลกแยกตัวออกจากประจุบวก จนทำให้ผิวโลกมีประจุเป็นบวกเพิ่มมากขึ้น
  • ประจุลบบนก้อนเมฆจะผลักกันเองและขณะเดียวกันจะถูกดูดโดยประจุบวกจากพื้นโลก
  • จึงทำให้มีประจุลบเคลื่อนที่ลงสู่ผิวโลก เนื่องจากแรงผลักจากด้านบนและแรงดูดจากด้านล่าง
  • จึงลำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเลคตรอนจากก้อนเมฆลงสู่ดินและเกิดแสงขึ้นมาในขณะที่มันเคลื่อนที่ระหว่างก้อนเมฆกับพื้นโลกจะเคลื่อนที่อย่างเร็ว ทำให้เกิดทั้งเสียงและเปล่งแสงออกมาเราเรียกว่าฟ้าผ่า
  • ประจุบวกที่เกิดขึ้นในก้อนเมฆและบนพื้นโลกจะไม่เคลื่อนที เพราะมีมวลมากกว่าอิเลคตรอน มาก.  

Electric field picture (12k) ถ้าบนพื้นโลกซึ่งมีประจุไฟฟ้าเป็นบวกและมีต้นไม้สูงอย จะทำให้สนามไฟฟ้าระหว่างอากาศข้างบนและยอดไม้มีค่ามากกว่าบริเวณอื่น ๆ (เพราะระยะทางใกล้) เส้นแรงไฟฟ้าจะอยู่กันอย่างหนาแน่นกว่าบริเวณอื่น ๆ   จึงทำให้อิเลคตรอนเคลื่อนที่ลงสู่พื้นโลกบริเวณนั้น









 



ขอบคุณทุกท่านที่กรุณาให้ความสนใจในวิชาฟิสิกส์  ด้วยความปราถนาดี  จากประจียด  ปฐมภาค

กลับสู่ไฟฟ้าสถิตย์

 

กลับหน้าแรกไฟฟ้าสถิต

กลับหน้าแรกของโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง