Tximista: 150 milioi volteko deskarga elektrikoa
2001/03/25 Astobiza, Amaia
Ekaitz elektrikoak dauden egunetan, hodeiek kondentsadore erraldoi gisa jokatzen dutela esan genezake. Kondentsadoreak bi xafla eroalez osatutako tresnak dira. Xafla horien artean dielektriko bat dago, hau da, isolatzaile elektriko bat. Tentsioa aplikatuz gero, karga negatiboak xafla batean metatzen dira eta positiboak bestean. Hartara, bi xaflen artean eremu elektrikoa sortzen da eta, bertan, elektrizitatea meta daiteke. Esan bezala, hodeiek ere antzera jokatzen dute. Aurrerago azalduko ditugun arrazoiengatik, hodeien goiko aldea positibo bilakatzen da eta behekoa, aldiz, negatibo.
Baina hodeien barnean gertatzen diren prozesuak hobeto ulertzeko, ekar ditzagun gogora udako egun sargoriak. Horrelakoetan, aireko hezetasuna nabarmena izaten da eta lurraren azala bero-bero egoten da. Horregatik, lurretik hurbil dagoen airea erraz berotu eta hedatu egiten da eta, dentsitatea txikitu egiten denez, airea gorantz mugitzen da. Gorako bidean, bi fenomeno gertatzen dira elkarrekin. Alde batetik, airea hoztu egiten da, lurreko berotasunetik urruntzen ari delako. Beste alde batetik, altitudea handitzearekin batera atmosferaren presioa txikiagoa denez, airea gehiago hedatzen da, eta horrek ere airea hozten laguntzen du.
Hozte-prozesu horretako une batean, airea jada ez da gai horrenbesteko hezetasunari eusteko eta, beraz, ura kondentsatu egiten da eta lainoa sortzen da. Lurrunaren kondentsazio-prozesu horretan, beroa askatzen da eta, ondorioz, hodeia oraindik azkarrago igotzen da eta asko handitzen da. Gainera, hodeia zenbat eta altuago izan, tenperatura txikiagoa izango da hodeiaren goialdean. –10 eta –20 C ingurura heltzen denean, hodeiko ur-lurruna sublimatu egiten da eta izotz-kristalak eratzen dira. Horrela, bada, une horretan, hodeiaren behealdean ur-tantak eta goialdean izotz-zatiak ditugu.
Baina sortutako ur-tantak oso txikiak izaten dira eta ez dira berez prezipitatzen. Airean izaten diren turbulentzien ondorioz, ur-tantek eta izotz-kristalek elkar jotzen dute. Apurka-apurka, izotz-kristalak handitu egiten dira eta erortzen hasten dira. Erortzean, kristalen tenperatura igo egiten da. 0 C ingurura heltzean, kristalak urtu egiten dira eta, orduan bai, orduan euritakoa atera edota arrapaladan aterpe bila hasteko ordua iritsi da. Dena dela, baliteke kristalak urtzean sortutako ur-tantak beste turbulentziaren batek harrapatu eta berriro goiko aldera joatea. Goialde horretan nahiko izotz-kristal handiak sortuz gero, txingor gisa prezipitatuko dira.
Baina, gertaera horietatik abiatuta, nola sortzen dira tximistak? Nola gertatzen da hasieran aipatu dugun energia-transferentzia? Egon, fenomeno hori azaltzen saiatzen diren hainbat teoria daude. Guk, hemen, hedatuen eta onartuen dagoena azalduko dugu.
Lehen esan dugun bezala, turbulentzien eraginez, izotz-kristalek eta ur-tantek elkar jo eta bat egiten dute. Baina hori ez da beti horrela izaten eta badira elkar jo arren bat egiten ez duten baten batzuk ere. Horren ordez, elektroi batzuk askatzen dira gorantz doan hezetasunetik. Askatutako elektroiak hodeiaren beheko aldean metatzen dira eta, beraz, hodeiaren alde hori negatiboki kargatuta geratzen da. Gorantz doan hezetasunak, berriz, elektroiak galdu dituenez, karga positiboa dauka. Horregatik, hodeiaren goialdea positiboki kargatzen da. Goialdean tenperatura baxuagoa denez, hodeiaren goiko aldea izoztu egiten da, eta positiboki kargatutako izotz-zatiak eratzen dira.
Talkak eta izoztea etengabe gertatzen dira eta, beraz, hodeiaren behealdean gero eta karga negatibo gehiago daude eta eremu elektrikoaren intentsitatea gero eta handiagoa da. Azkenean, hodeien behealdeko karga negatiboa hain da handia, ezen lurraren azaleko karga negatiboak aldaratu egiten baititu. Ondorioz, lurraren azala positiboki kargatuta geratzen da. Orain, energia-transferentzia gerta dadin behar den bakarra lainoaren eta lurraren artean zubi-lana egingo duen bidea da. Paper hori jokatzen duena hodeiaren inguruko airea da. Baina, horretarako, airea ionizatu egin behar da. Eta nola gertatzen da hori?
Lehenengo, negatiboki kargatuta dagoen hodeiaren alde eroalea lurrera hurbiltzen da eta lurreko karga positiboak erakartzen ditu. Lurrean, karga positiboak milaka lekutan daude. Esaterako, pinu-orratzetan edota belar-hosto zorrotzetan. Karga positibo horiek guztiak eroalearen muturrean elkartzen dira, hau da, lurreko objektua ere ionizatu egiten da. Azkenean, hodeiaren eta lurraren arteko potentzial-diferentzia hain da handia, ezen hodeiaren inguruko airea apurtu egiten baita nolabait, ionizatu. Orduan, korrontea airean zehar hedatzen da, kargen banaketa neutralizatu ahal izateko. Zelanbait esateko, airearen apurketa horrek hodeiaren eta lurraren artean zirkuitulaburra egiten du, bien artean metalezko kable bat egongo balitz legez.
Baina deskarga bortitz hori gertatu aurretik, askoz energia gutxiagoko hainbat deskarga gertatzen dira, eta horiek dira tximista nagusiak ibilitako bidea markatzen dutenak. Fenomenoa, beraz, txinparta txiki batekin hasten da. Txinparta horrek jauzi ez jarraituak egiten ditu airean, erresistentzia gutxieneko eskualdeen bila betiere. Puntu batean erresistentzia gutxiko eskualde bi edo gehiagorekin topo eginez gero, hasierako txinparta adarkatu egiten da, eta bere adarrek ahalik eta bide errazenetik hedatzen jarraitzen dute. Gehienetan, txinparta horiek lurrera heldu aurretik, inguruko tontorren batetik (eraikinetatik, zuhaitzetatik, etab.) beste txinparta batzuk ateratzen dira eta hodeietatik datozenekin bat egiten dute. Une horretan gertatzen da deskargarik handiena. Eta, izan, deskarga hori ere segundo-hamarren batez banatutako deskarga-serie bat da eta deskarga horien kopurua 40 arterainokoa izan daiteke.
Airean, deskargaren hedatze-abiadura 30.000 eta 160.000 km/s bitartekoa izan daiteke. Gertatzen denean, airea horrenbeste berotzen da ezen, azkenean, argitasun handia ematen baitu. Eta, hara!, tximista!, ikusi al duzu? Baina tximista ez da inoiz isil-isilik etortzen. Airea hain bortizki hedatzen denez, presio-uhin bat sortzen da, eta uhin horrek trumoia sorrarazten du. Guri, entzuten dugunean, burrunba egiten duela eta errepikatu egiten dela iruditzen zaigu, hodeiaren oinarrian hasi eta gero eta hurbilago entzuten dugun zarata sumatzen dugulako. Gainera, hots hori oztopo natural eta artifizialengatik gertatzen den oihartzunarekin nahasten da. Baina, lasai, 150 milioi volt inguruko deskarga elektrikoa baino ez da!
Ez al zaitu tximistak harrapatuko!
Tximista karga positibo edo negatiboaren transferentzia gertatzen denean ikusten da. Transferentzia hori hodeiaren alde batetik bestera, hodeien artekoa edota hodeiaren eta lurraren artekoa izan daiteke. Hala ere, tximistarik kaltegarrienak hodeien eta lurraren artean gertatzen direnak izaten dira. Ohikoenak karga negatiboa dutenak dira, % 90 inguru hain zuzen.
Karga positiboko tximistak, aldiz, oso gutxitan gertatzen dira eta, batez ere, ekaitzaren amaiera aldera sortzen dira. Hala ere, karga negatibokoak baino arriskutsuagoak dira. Izan ere, sortzen diren aire-lasterrak bikoitzak dira eta, horregatik, denbora gehiago irauten dute. Hartara, erredurak eragiten dituzte eta tximistak jotako objektuen tenperatura asko igotzen da.
Oro har, airea ionizatu eta tximista gertatzeko behar den tentsioa metroko 300.000 volt ingurukoa da. Hau da, hodeia lurretik 500 metrora badago, tximista gertatzeko potentzial-diferentziak 150 milioi volt ingurukoa izan behar du. Bestalde, korronte labur horren intentsitatea 10.000 eta 500.000 anpere bitartekoa izan daiteke.
Tximistaren argia, adi egonez gero, sortu eta berehala ikusten dugu, 300.000 km/s inguruko abiadurarekin hedatzen delako. Trumoiaren hedapen-abiadura, ordea, nahiko txikia da, 340 m/s ingurukoa. Tximista ikusi dugunetik trumoia entzun dugunera igarotako denbora neurtuz gero, tximista erori den lekura dagoen gutxi gorabeherako distantzia kalkula dezakegu.
Horretarako, igarotako segundoak 340 aldiz biderkatzea besterik ez dugu egin behar. Baina, kontuz!, ez zaitzala euri-zaparradak kalkuluak egiten harrapa! Badaezpada ere, jakin ezazu deskarga elektrikoa gertatu ondoren mela-mela eginda utziko zaituzten euri-tantak 6-7 m/s abiadurarekin eroriko direla.
Gainera, ahal dela, egokiena etxean edo auto barruan sartu eta tximisten edertasuna kristalez bestaldetik behatzea da. Nolanahi ere, ez saiatu zuhaizpean babesten, zuhaitzek tximistak erakartzen baitituzte. Garrantzitsuena lurrarekin kontaktua ahalik eta txikiena izatea eta gorputza ahalik eta beheren izatea da; hartara, tximistaren batek zugandik hurbil jotzen badu, korronte elektrikoari kosta egingo zaio zure gorputzetik zehar igarotzea.
Gara-ko Natura gehigarrian argitaratua
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia