Με αφορμή τις πρόσφατες ισχυρές καταιγίδες που όπως είναι φυσικό αυτή την εποχή συνοδεύονται από χαλαζοπτώσεις, θα γράψω δυό λόγια για τους κεραυνούς και θα εξηγήσω τι σημαίνει οτι το αυτοκίνητό μας είναι "κλωβός Faraday" και μπορεί να μας παρέχει ασφαλές καταφύγιο σε περίπτωση εκδήλωσης καταιγίδων. Θα εξηγήσω γιατί δεν είναι καλό να βγούμε έξω από το αμάξι και να πάμε να βρούμε καταφύγιο σε κάποιον άλλο εξωτερικό χώρο.

Ο κλωβός  Faraday, είναι ένα μεταλλικό πλέγμα που θωρακίζει τον χώρο από ηλεκτρικά πεδία και ηλεκτρομαγνητικά κύματα και  αναφέρθηκε για πρώτη φορά στα πειράματα του Michael Faraday τo 1836, ενώ η απουσία πεδίου στο εσωτερικό μεταλλικού φλοιού είχε παρατηρηθεί για πρώτη φορά από τον Benjamin Franklin το 1755.

Οι ηλεκτρολόγοι και οι φυσικοί χρησιμοποιούν τέτοιου είδους μεταλλικές θωρακίσεις για να απομονώσουν κυκλώματα καιασυστήματα από εξωτερικά ηλεκτρικά πεδία. Ένα γνωστό παράδειγμα κλωβού είναι η πόρτα ενός φούρνου μικροκυμάτων που περιέχει μεταλλικό πλέγμα. Αυτό εμποδίζει τα μικροκύματα να εξέλθουν από τη συσκευή, επιτρέπουν όμως την διέλευση του ορατού φωτός που έχει μικρότερο μήκος κύματος.

Χαρακτηριστική εκδήλωση του φαινομένου στη φύση είναι ότι όταν χτυπάει κεραυνός τα αεροπλάνα (και αυτό συμβαίνει συχνά) οι επιβάτες δεν παθαίνουν ηλεκτροπληξία, κανείς δεν παθαίνει τίποτε (Δείτε το Video) .

  O κλωβός αποτελείται από ένα μεταλλικό πλέγμα (ή κάποιο άλλο αγώγιμο υλικό), το οποίο επιτρέπει στο ηλεκτρικό ρεύμα να περάσει μέσα από το υλικό.χωρίς να επηρεάζει ό,τι βρίσκεται στο εσωτερικό του. Το ρεύμα δηλαδή κινείται γύρω από το άτομο που φοράει τη στολή και όχι μέσα σε αυτήν.Το αυτοκίνητό μας, ουσιαστικά, αποτελεί έναν κλωβό Faraday, γι’ αυτό και είμαστε ασφαλείς μέσα αν πέσει κεραυνός. Δείτε πείραμα με άνθρωπο μέσα σε έναν κλωβό Faraday

Το αυτοκίνητο ως κλωβός Faraday (Δείτε το Video)

Εάν το όχημά μας είναι κατασκευασμένο από μέταλλο, αυτό στην πραγματικότητα μας προστατεύει από την αστραπή. Το αυτοκίνητο πρέπει να έχει μεταλλική οροφή, έτσι ώστε η ηλεκτρική ενέργεια να μπορεί να εξαπλωθεί στο εξωτερικό του οχήματος χωρίς να επιβαρύνει τους επιβαίνοντες. Με το παραπάνω βίντεο καταλαβαίνουμε γιατί τα αυτοκίνητα είναι ασφαλής τοποθεσία σε περιπτώσεις εκδήλωσης κεραυνών. Όπως έχουμε μάθει από την Φυσική του σχολείου ο ηλεκτρισμός επιλέγει τον δρόμο της ελάχιστης αντίστασης και αυτό συμβαίνει όταν ο κεραυνός τελικά «επιλέγει» να κινηθεί γύρω από το όχημα και όχι μέσα από αυτό. Σημειώνουμε επίσης ότι το τζάμι του παρμπρίζ και των παραθύρων είναι μονωτήρας, οπότε και παρέχει κάποια προστασία. Ωστόσο, η προστασία μειώνεται αν έχουμε κατεβασμένο ένα παράθυρο , καθώς αυξάνουμε την πιθανότητα να περάσει ο κεραυνός στο εσωτερικό και να κάψει τα ηλεκτρονικά, ή να δημιουργήσει συνθήκες βραχυκυκλώματος που θα ανοίξουν οι αερόσακοι του οχήματος. Εάν οδηγούμε ένα κάμπριο αυτοκίνητο χωρίς μεταλλική οροφή τότε δεν πρέπει να περιμένουμε το αυτοκίνητό σας να σας σώσει, αν χτυπηθούμε από αστραπή. Δεν υπάρχει αρκετό μέταλλο για να μας προστατεύσει.

Παραπάνω βλέπουμε μια φωτογραφία που αποτελεί ένα παράδειγμα της θέσης που πρέπει να πάρουμε όταν βρισκόμαστε σε πεδίο ηλεκτρικά φορτισμένο. Δεν προτείνουμε φυσικά να μετάσχετε σε ανάλογο πείραμα , αλλά θα καταλάβετε τι εννοούμε βλέποντας το σχετικό βίντεο .

Στο προηγούμενο βίντεο καταλαβαίνουμε ότι για να σωθούμε από κεραυνό καθόμαστε πάνω στα πόδια μας δηλαδή βαθύ κάθισμα, χαμηλά στο έδαφος στις μύτες των ποδιών μας. Δεν ξαπλώνουμε, διότι αν το κάνουμε, το ηλεκτρικό ρεύμα που περνά το έδαφος από έναν κεραυνό, που έπεσε σε κοντινή απόσταση μπορεί να περάσει και μέσα από το σώμα μας, και φυσικά θα μας κάψει.

Γενικές αρχές ασφαλείας

    Εάν βρίσκεστε σε ένα αυτοκίνητο που δεν διαθέτει μεταλλικό σώμα, αναζητήστε καταφύγιο. Μην παρκάρετε κάτω από ένα δέντρο ή μετασχηματιστή και κάνετε την κατάσταση χειρότερη. Προσπαθήστε να βρείτε καταφύγιο μέσα ή κάτω από ένα ανθεκτικό κτίριο.
    Το ασφαλέστερο μέρος για εσάς και το αυτοκίνητό σας είναι μέσα στο σπίτι και το γκαράζ σας, αλλά δεν είναι πάντα δυνατό να φτάσετε εκεί κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας.
    Αν βρίσκεστε σε ένα μεταλλικό αυτοκίνητο, το καλύτερο που έχετε να κάνετε είναι να κάτσετε στην άκρη του δρόμου να ανάψετε τα φώτα κινδύνου και να σβήσετε τον κινητήρα. Βεβαιωθείτε ότι τα παράθυρα είναι κλειστά.
    Μην αγγίζετε μεταλλικά ή ηλεκτρικά εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένου του κινητού σας τηλεφώνου.
    Μη χρησιμοποιείτε ή μη μιλάτε στο τηλέφωνο, ακόμα και αν δεν είναι συνδεδεμένο με το αυτοκίνητο. Μην αγγίζετε το ραδιόφωνο, τα πεντάλ των ποδιών, τις λαβές των θυρών ή το τιμόνι. Μόλις περάσει ο κίνδυνος, μπορείτε να βγείτε από το όχημα.
    Αν βρίσκεστε στο αυτοκίνητό σας και χτυπηθεί από αστραπές, είναι ασφαλές να βγείτε από το όχημα αφού περάσει το ρεύμα. Ωστόσο, εάν η καταιγίδα δεν έχει περάσει, είναι καλύτερο να περιμένετε μέχρι να φύγει γιατί η αστραπή μπορεί να χτυπήσει την ίδια θέση δύο φορές!

    Αν τωρα παρατηρήσουμε ότι οι άκρες των μαλλιών μας ( αν έχουμε μακρυα μαλλια ) ορθώνονται ή το δέρμα μας μυρμηγκιάζει,να ξέρουμε οτι  αυτά είναι σημάδια ενός επικείμενου κεραυνού.Ετσι καθόμαστε αμέσως οκλαδόν, και καλύπτουμε ερμητικά τα αυτιά μας,ώστε να ελαχιστοποιήσουμε μια πιθανή απώλεια ακοής από την επικείμενη δυνατή βροντή. Ολα τα παραπάνω να είναι αχρείαστα, αλλά καλό θα ηταν να τα ξέρουμε. Οπως και όσο το δυνατόν να προσπαθήσουμε να ελαχιστοποιήσουμε το φοβο μας.

Πηγές:

physicsgg.me, ekfe.reth.sch.gr, sciencetube.gr, opencourses.auth.gr