چرا رعد به دنبال برق می‌آید؟

برای اینکه به درستی بفهمیم که رعد و برق چیست، باید اطلاعاتی درباره الکتریسیته داشته باشیم.

با یک شانه پلاستیکی، موهایتان را شانه کنید و بعد این شانه را به چند خرده کاغذ نزدیک نمایید. مشاهده خواهید کرد که خرده کاغذها به سرعت جذب شانه می‌شوند. آنها به این دلیل جذب می‌گردند که شانه بر اثر مالش با مو، دارای بار الکتریکی شده است. به عبارتی، ذرات بسیار ریزی به نام الکترون از مو به شانه منتقل شده و با جمع شدن در آن، الکتریسیته ساکن ایجاد کرده‌اند.

همه می‌دانیم که اشیاء دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی هستند. بار مثبت جاذبه زیادی دارد که بار منفی را به سوی خود جذب می‌کند. هر اندازه که تعداد بارهای الکتریکی بیشتر شود، نیروی جاذبه بار مثبت نیز شَدیدتر خواهد گردید.

گاهی اوقات زیاد شدن این بار به اندازه‌ای می‌رسد که نیروی مقاومت برای جدا نگه داشتن بار مثبت از منفی از میان می‌رود. در چنین زمانی است که دیگر هر گونه عایقی از قبیل هوا، شیشه و یا چیزهای دیگری که می‌کوشیدند بارهای مثبت و منفی را از یکدیگر جدا نگه دارند، جا خالی می‌کنند و یا در هم فرو می‌ریزند.

در اینجا نوعی «تخلیه بار» به وقوع می‌پیوندد. به عبارت دیگر، یکی از آن دو جسمی که فشار بیش از اندازه بارهای الکتریکی را تحمل می‌کرده است، بار خودش را تخلیه می‌کند تا هر دو جسم از لحاظ داشتن بار الکتریکی با یکدیگر یکسان شوند.

این اطلاعاتی بود که برای شناختن ماهیت رعد و برق، لازم بود درباره الکتریسیته در اختیار داشته باشیم. چون صاعقه نیز بر اثر جمع شدن الکترون‌ها در ابر به وجود می‌آید.

برق زدن آسمان

حالا در مورد برق زدن آسمان نیز همین اتفاقات پیش می‌آید. یعنی ابری که قطره‌های بی‌شماری بخار آب را در خودش دارد، ممکن است در برابر زمین یا یک ابر دیگر از بار الکتریکی مخالف اشباع شده باشد. هنگامی که فشار بار الکتریکی میان آن دو به اندازه‌ای زیاد شود که مقاومت هوا را از لحاظ عایق بودن در هم بشکند، آن وقت است که برق در آسمان ظاهر خواهد شد.

پس به این ترتیب، برق در نتیجه این قبیل تخلیه‌های بار الکتریکی به وجود می‌آید. تخلیه بار الکتریکی در مسیری انجام می‌گیرد که مقاومت کمتری داشته باشد. از طرفی دیگر، چون قسمت‌های مختلف ابرها دارای مقاومت‌های گوناگونی هستند، از این رو برق به شکل جناغی یا کنگره کنگره در می‌آید. قدرت هوا در هدایت الکتریسیته در شرایط گوناگون کم و زیاد می‌شود و میزان حرارت، غلظت و رطوبت هوا نیز در این زمینه موثر است. هوای خشک عایق بسیار خوبی است. بر عکس، هوای بسیار مرطوب، یک هادی بسیار مناسب برای الکتریسیته به‌شمار می‌رود. از این رو مشاهده می‌کنیم که به محض اینکه باران شروع به باریدن می‌کند، معمولاً برق متوقف می‌شود.

رعد چیست؟

زمانی که الکتریسیته تخلیه می‌شود، هوای اطرافش به سرعت منبسط و سپس منقبض می‌شود. این انبساط و انقباض، جریان‌های شَدیدی را در هوا به وجود می‌آورد که از برخورد آنها صداهایی به گوش می‌رسد که آن را رعد می‌نامیم. علت آنکه صدای رعد در مسافت‌های دور غرش‌های پیاپی پیدا می‌کند، عبور امواج صدا از میان ابرهای گوناگون است.

نور با سرعتی معادل تقریباً 300 هزار کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کند. اما سرعت صوت تقریباً معادل با 330 متر در ثانیه است. به همین جهت است که همیشه اول برق را مشاهده می‌کنیم و سپس به دنبال آن، صدای غرش رعد را می‌شنویم.

منابع

• کتاب به من بگو چرا و چگونه. آرکادی لئوکوم. ترجمه سعید درودی. انتشارات بهزاد. 1391.
• کتاب بخوانید و بدانید. ویراستار بی تو ساگال. ترجمه سپیده عندلیب، حسین یاسینی. انتشارات پیکان. 1384.