Potęga elektryczności

Wielu zna jednostki elektryczne jak wolt, amper, wat, om etc. Ale przy burzy znaczenie ma też kilka innych, jak np. kulomb. Ładunek elektryczny przenoszony w czasie uderzenia jednego pioruna może sięgać np. 20 kulombów. Z kolei natężenie pola elektrycznego w chmurach burzowych sięga 10-50 (średnio 20) kV/m.

Z polem elektrycznym wiąże się pojęcie potencjału, a różnica potencjałów to oczywiście napięcie, notowano między Ziemią a chmurami nawet w granicach do 100 milionów woltów (zwykle około 200-250 kV).

Szczytowe natężenie prądu to około 20 kA, a notowano nawet i 500 kA niekiedy. Energia silnego pioruna to nawet 1 gigadżul (GJ).

Przykład obrazujący potęgę natury i elektryczności. Załóżmy że np. na osiedlu Górczyn burza trwała jakieś 90 minut. Wyładowania rzędu 200-250 kV. Prąd około 2-5 kA spokojnie. Razem co najmniej 1-1.5 GWh energii. Oczywiście, w bardzo dużym przybliżeniu, bo to nie obwód złożony z bateryjki i żarówki.

Zakładając, że jedno gospodarstwo domowe (3 osobowe) płaci 100 zł mies. za energię elektr., czyli zużywa około 200 kWh mies., nawałnica ta ("gdyby złapać pioruny do puszki i przekazać na przerób dalszy") dałaby darmowe miesięczne opłaty za prąd dla około 15-22 tys. ludzi, czyli np. osiedle Górczyn albo Staszica mogłoby mieć prąd w październiku gratis.

Na szczęście dzięki kilku XVIII- i XIX-wiecznym "wariatom" burz się już obawiać nie musimy. Jednym z nich był Benjamin Franklin (wynalazca piorunochronu), którego imieniem nazwano istniejącą mniej więcej do lat 60-tych jednostkę ładunku elektrycznego. Michael Faraday, który ma też swoją jednostkę w "panteonie sław", opracował zagadnienie pt. klatka Faradaya, którą jest (i praktycznie chroni przed burzą) samochód, autobus ...

Było jeszcze kilku innych, jak William Gilbert, Jean Marie Ampere, Jean Baptiste Biot, Joseph Henry, Carl Friedrich Gauss, Hans Christian Oersted, Georg Ohm, Ernst Siemens, Gustav Kirchoff (nie doczekał się jednotski), James Clark Maxwell, Wilhelm Weber, Nikola Tesla, Peter Debye, dzięki którym siły natury są już dla ludzi bezpieczniejsze i "wydajniejsze".

Ernst Mach, austriacki fizyk, choć niezwiązany z elektryką, ma też duże osiągnięcia na polu "przeciwburzowym". Jako małe dziecko nauczyłem się, i pewnie wiele osób zna tą "zasadę", że mierzymy czas od błysku do grzmotu, i dzieląc przez 3, otrzymujemy wynik "jak blisko jest burza". Błysk światła dociera do nas natychmiast, dźwięk natomiast z prędkością 1 Macha, czyli jest to około 1 km na 3 sekundy.

I podczas burzy możemy sobie mierzyć. A to "pół km", a to "2 km", a to "8 km", i już wiemy, kiedy można wyjść na spacer pooddychać ozonem, którego notabene coraz mniej.