Arama:

Etiket Bulutu







‘bulut’

Statik Elektrik Nedir?

19.08.2010

statikelektrik

Statik Elektrik (veya durgun elektrik), belli bazı nedenlerle meydana gelen ve isminden de anlaşıldığı gibi, bir işe yaramayan ve zaman zaman arklar şeklinde boşalan elektriktir. Bu boşalma genel olarak kontrol altına alınamaz ve statik elektrikten faydalanılamaz. Bu kontrolsüz güç, haliyle bazı tehlikeler yaratabilir.

Statik Elektrik, tabiatta birbirinden farklı veya aynı, iletken veya yalıtkan iki maddenin temas etmesi ve sonra ayrılması veya sürtünme meydana getirmesi sebebiyle kendiliğinden oluşur. Birbirleriyle temas halinde olan maddeler arasın da, temas yüzeyi boyunca elektron transferi olur. Bu sınır tabakasının elektriksel karakteristiği, her iki temas halindeki maddelerin karakteristiklerinden farklıdır.
Eğer bu iki madde birbirinden ayrılırsa, sınır tabakası ortadan kalkar ve neticesinde bir tanesinde elektron fazlalığı (negatif yüklenme) ve ötekisinde ise elektron azlığı (pozitif yüklenme) meydana gelir. Haliyle bu iki ayrı yük birbirlerini çekerler ve arada bulunan hava gibi yalıtkan olan bir tabaka boyunca ark (kıvılcım) yaparak boşal mak ve yük farklılığını dengelemek isterler. İşte bu ark teşekkülü bazı ortamlarda çok tehlikeli olabilir.

Pratikte, statik elektrik yüklerinin meydana geldiği olaylara şu şekillerde örnek verebiliriz :

a) Lastik tekerlekli araçlarda, seyir halinde iken hava ilesürtünme kuvveti sebebiyle statik elektrik yükü birikir. Bu yük, metalik özellikte olmayan fiberglas gövdeli araçlarda daha fazladır. Zira bunlarda geçiş yüzeyinin direncidaha fazladır. Parlayıcı sıvı taşıyan tankerlerde hava ilesürtünme ilaveten tankın içerisindeki sıvının çalkalanması sebebiyle de fazla bir statik elektrik yükü birikir.Bu nedenle, bu statik elektrik yükünün tehlikeli seviyeye erişmesine mani olmak ve oluşacak yükü sürekli olaraktoprağa iletmek için bu araçlarda topraklama zincirlerikullanılması mecburidir.

b) Fırtınalı havalarda, atmosferdeki bulutlarda statik elektrik yükü birikir. Bu yük, hava hareketlerindeki sürtünmelerden ve yağmur damlacıklarının sürekli çatlamasından oluşur. Neticede farklı polaritedeki bulutlar arasında ve bulutla yer arasında, bu statik elektrik yüklerinin boşalması kendini yıldırım şeklinde gösterir.

c) Saçlarımız çok temiz ve kuru, ortam havası ise kuruv e elektrikli ise yalıtkan özellikte olan saçlar ile plastik tarak arasında statik elektrik yüklerinin boşalarak dengelenmesi neticesinde ortaya çıkan çıtırtılar (deşarjlar) duyulur.

d) Çok yüksek hızla mesafe kateden uçaklarda, yüksek sürtünme kuvveti sebebiyle büyük değerde statik elektrik yükü toplanır. Bunlar uçağın bazı yerlerinde, bilhassa kanatlarındaki sivri uçlar vasıtasıyla sürekli olarak boşluğa atılır. Bilindiği gibi, sivri uçlar fazla elektrik yükünü etrafa yayarlar. Eğer bu boşaltma işi, havada devamlı yapılmasaydı, uçaklar yere inerken meydana gelebilecek şiddetli deşarjlar sebebiyle uçağın infilak etmesi bahiskonusu olurdu.

e) Sanayiden bir örnek, tabanca boyası işlemidir. Tabanca memesinde, basınçlı hava ve boyak arışımının sürtünmesi sebebiyle statik elektrik yükleri oluşur. Bu yüklerin sürekli olarak boşaltılması gerekir.Aksi takdirde, meydana gelebilecek deşarj arkı mevcut parlayıcı ortamı tutuşturabilir.

Neden kar yağıyor ?

25.12.2009

karyagisi1

Kış aylarında güneş ışınları çok güçlü olmadığı için, bulutların bulundukları yüksekliklerde hava sıcaklığı çok düşük olunca, yükselen su buharı, sublime denilen şekilde sıvı hale geçmeden, bu aşamayı atlayarak doğrudan buz kristali haline dönüşür. 0. 1 milimetre çapındaki buz kristalleri birbirlerine yapışarak kar tanelerini oluştururlar. Eğer bulut ile yer arasındaki hava sıcaksa bu kar taneleri yere düşene kadar yağmur tanesi haline dönüşebilirler, ama soğuksa yere kadar kar tanesi olarak inmeyi başarabilirler. Hafiflikleri nedeniyle yere o kadar yavaş inerler ki 3000 metreden inmeleri 2 saat alabilir. Bazen bulutun altındaki sıcaklık öyledir ki, bir kısmı kar, bir kısmı yağmur damlası halinde düşerler, biz buna ´sulu sepken´ diyoruz. Yani yağmur veya kar yağmasını belirleyen ana unsur, bulut ile yer arasındaki hava sıcaklığıdır.

Genel kanının aksine kar yağması havayı ısıtmaz, aksine ısınan hava karın yağmasına sebep olur. Çok soğuk havanın içine su alma kapasitesi daha azdır. İçine alamadığı su ya ´don´ şeklinde yeryüzünde kalır ya da ´kırağı´ oluşur. Bu şartlarda kar kesinlikle oluşamaz. Hava 3 derece gibi biraz ısınınca, su buharı yeryüzünden yükselebilir, çok yüksekliklerdeki soğuk hava tabakalarına ulaşabilir ve kar yağışı meydana gelebilir. Biz de sanki kar yağdığı için hava ısınmış gibi algılarız. Kar tanesinin oluşumu hakikaten bir tabiat mucizesidir.
kartanesi1

Gerçi bazı kayak merkezlerinde, kar yağışı yetersiz olduğu zamanlarda suni kar üretiliyor ama bu görüldüğü kadar kolay değil. Doğal kar tanelerinin ortasında çekirdek olarak toz parçacıklarının olduğunu biliyoruz. Eğer bunlar olmazsa saf su -40 derecede bile kristalleşemiyor. İlk olarak 1975 yılında Berkeley, California Üniversitesinden Prof. Steve Lindow ´snomax´ denilen bir proteini toz parçacıkları yerine kullanarak suni kar üretmeyi başardı. Bu madde sayesinde daha hafif ve kuru kar tanelerinin üretilmesi sağlandı ve Norveç´te yapılan 1994 kış olimpiyatlarında çok yaygın olarak kullanıldı. Kar kristalleri altıgen bir şekil içindedirler. Her bir koldan 3 ve 12´li kollar çıkar. Bu dizilişin sebebinin oksijen atomlarının diziliş şekli olduğu sanılıyor. Dolu yağışı daha ziyade ılıman iklimlerde ve bahar aylarında görülür. Isınan hava ile yükselen su buharı, hava akımları ile daha da yükselerek 12.000 metre civarında -50 derece hava sıcaklığında buz kristallerine dönüşür. Buradaki güçlü hava akımları ile bu buz kristalleri de birleşerek buz tanelerini oluşturur. Bu buz taneleri ağırlıkları nedeni ile o kadar hızlı düşerler ki bulut ile yer arasındaki sıcaklık ne olursa olsun eriyecek zaman bulamazlar. Çapı 5 milimetreden büyük dolular halinde yeryüzüne ulaşırlar. Aslında tüm bu şartların oluşması çok enderdir ve bu nedenle dolu yağışı hem çok az görülür, hem de çok kısa sürer.

Yıldırım nasıl düşüyor?

25.12.2009

yildirim

Gökyüzünde yılda 3 milyar şimşek veya yıldırım oluşmaktadır. Bir diğer deyişle yılın herhangi bir zamanında dünyanın üstünde 2000 yıldırım bulutu vardır ve dünyamıza her saniyede 100 yıldırım düşmektedir. Güçlü bir fırtına, Hiroşima´ya atılan atom bombasından 100 kat daha fazla enerji açığa çıkarmaktadır. Kim bilir? Belki bir gün gelecek yıldırımları da enerji kaynağı olarak kullanmayı öğreneceğiz. Bu gök olayı insanlığın ilk tarihinden itibaren ilahi bir işaret olarak görülmüştür. Yıldırım düşmesi insanlar için tehlikeli olmasına rağmen insan yaşamına faydası da vardır. Yıldırımlar yeryüzündeki bitkiler için faydalı maddeler olan nitratlar ve oksijenin de yeryüzüne inmesine neden olurlar. Her şey güneş ışıkları ile yeryüzünde ısınan havanın yükselmesi ile başlıyor. Tabii içinde buharlaşan suyu da yukarı taşıyarak. Bu yükselen hava yaklaşık 2-3 kilometreye ulaşınca havanın soğuk katmanlarına rast geliyor. Soğuk havalarda nefes verince nefesimiz nasıl buharlaşıyorsa aynen o şekilde buharlaşıyor ve gördüğümüz bulutu oluşturuyor. Bu bulutlar daha sonra hava akımları ile 20.000 metreye kadar tırmanabiliyorlar. Aslı tam bilinememesine rağmen bulutların bu yükselişleri sırasında içlerinde oluşan buz kristallerinin birbirlerine sürtünerek bir statik elektrik enerjisi açığa çıkardıkları öne sürülüyor. Bu elektrik enerjisi bulutların üst katmanlarında pozitif(+), alt katmanlarında ise negatif(-) yüklü olarak birikiyor. Bulutun içindeki yük havayı iyonize edecek güce ulaştığında şimşek oluşuyor. Yağmur bulutlarının alt yüzeylerindeki büyük negatif yük içindeki elektronları iterek orayı da pozitif yüklü hale getiriyor ve bu yük saniyede 1000 kilometre hızla toprağa iniyor, yani kısa devre yapıyor. Yıldırımın bu andaki ısısı 30.000 derece olup güneşin yüzeyindeki ısının 5 katı kadardır. Yıldırım düşerken çok şaşırtıcı bir şey oluyor. Yerden de buluta doğru bir boşalma oluyor. Yerden 100 metre yükseklikte bu iki akım birleşiyor ve iletkenliği çok fazla olan bir koridor oluşuyor. İşte bundan sonra yıldırımı hiçbir şey durduramaz, pozitif yük hızla buluta doğru onu nötr hale getirmek için yükselir. İşte yıldırımın havadan yere mi, yoksa yerden havaya mı oluştuğunu yaratan soru bu. Bu koridordan yerden göğe doğru neredeyse ışık hızının üçte biri hızla yükselen akım yıldırımın göze gelen şiddetli ışığını da yaratır. Ardından yine yukardan yere iner ve iki taraf arasındaki potansiyel farkı sıfırlanana kadar bu olay 10-12 kez tekrarlanabilir.