Warum fungiert die Erde bei einem Blitzeinschlag als Minus Pol?

9 Antworten

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das ist bei leibe nicht immer so, wie du hier annimmst. es gibt auch blitze, bei denen der strom in die andere richtiung fließt. d.h. die erde lädt sich postiv auf.

das hängt in erster linie damit zusammen wie sich das ganze auflädt...

lg, anna

Wenn die Erde sich positiv auflädt kommt der Blitz von oben. Du verwechselst gerade etwas.

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@Schurschi1510

Kommt drauf an was man zugrunde legt, die technische oder die physikalische Stromrichtung.

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@Peppie85

Es fließen jedoch Elektronen und keine Protonen. Protonen und Neutronen bilden den Atomkern. Das es Atomkerne bei einem Blitz zerreißt und selbst Wasserstoff aufgespalten wird ist mir neu.

Entweder kommt der Blitz aus dem Boden, oder schlägt dort ein.

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@Schurschi1510

wir reden jetzt hier nicht von der frage ob teschnische, physikalische oder philosophische stromrichtiung und auch nicht davon, ob der blitz aus dem boden kommt, von oben einschlägt... auch wenn das duchaus mit der polairät eines blitzes zusammen hängt bzw. zusammen hängen kann.

es gibt blitze in beide richtungen, auch was den stromfluss betrifft.

https://new.siemens.com/de/de/produkte/services/blids.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Blitz

lg, anna

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Ob die Erde beim Blitzschlag als positiver oder negativer Pol fungiert, ist zunächst eine Frage der Polarität des Erdblitzes. Die meisten Gewitterblitze bilden sich zwischen Wolkenschichten. Daneben beobachten wir auch Erdblitze, d.h. Funkenentladungen zwischen Wolke und Erde. Hier ist die Wolke in der Regel negativ geladen. Sog. Positivblitze dagegen sind selten und besonders heftig.

Beim gewöhnlichen Gewitterblitz, also dem Negativblitz, breitet sich unter der negativen Ladung der Wolke am Erdboden eine positive Ladung aus durch Influenz (Siehe Wiki "Influenz"). Die beiden Ladungen bilden einen Kondensator (Siehe Wiki "elektrischer Kondensator"), wie wir ihn aus vielen Elektrogeräten des Alltags kennen.

Beim Kondensator werden entgegengesetzte Ladungen aufgebaut und meistens in Sekundenbruchteilen abgebaut, d.h. der Kondensator wird entladen, manchmal über einen Funkenblitz. Hier handelt es sich nicht um einen Stromkreis mit kontinuierlichem Stromfluss, sondern um statische Aufladungen und Entladungen. Im Gegensatz zum alltäglichen Stromkreis bildet sich bei der statischen Aufladung auf einer Seite eine deutliche Verdichtung von Ladungsträgern (Elektronen) und auf der Gegenseite eine entsprechende Ausdünnung von Ladungsträgern: Überfluss und Mangel drängen zum Ausgleich.

Bei der Entladung des Kondensators bildet sich kein geschlossener Stromkreis, insofern der Kondensator für Gleichstrom undurchlässig ist.

Alles klar soweit, oder noch Fragen dazu?

Die Kombination aus Wolken und Erde ist bei Gewitter die Batterie. Es ist kein guter Leiter dazwischen (außer Benjamin Franklin lässt einen Drachen steigen), aber bei hinreichend hoher Potentialdifferenz gibt es Überschläge auch durch die Luft.

Könnte man einen Blitzeinschlag in den Körper bei genügend hohem Widerstand überleben? Wie sähe dieser Widerstand aus?

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@Philipp3141

wenn man sich die Isolatoren bei Faraday-Käfig-Versuchsanlagen ansieht, bekommt man einen Begriff von den nötigen Widerständen. Faraday-Käfig ist auch das, was am besten schützt, nicht durch Widerstand, sondern durch Ableitung.

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Für einen einmaligen Stromimpuls braucht man keinen geschlossenen Stromkreis sondern nur einen Ladungsunterschied zwischen zwei Potentialen.

Der Regen unter der Gewitterwolke transportiert freie Elektronen auf die Erdoberfläche.

Im Plasmakanal eines Blitzes fließen diese dann wieder zurück.

wollen wir mal festhalten :

Stoßen Graupelkörner nun mit leichteren Eiskristallen zusammen, entreißen sie diesen Elektronen und die Ladungstrennung beginnt. Innerhalb der Wolke baut sich schließlich elektrische Spannung auf. Während sich an ihrer Unterseite zunehmend negativ geladene Teilchen anhäufen, sammeln sich oben die positiv geladenen Teilchen. Beträgt der Spannungsunterschied mehrere Millionen Volt, versucht die Wolke den Ladungsunterschied auszugleichen. Der Blitz entlädt sich schließlich schlagartig innerhalb der Wolke
Manchmal bildet aber auch die Erdoberfläche den Pluspol. Dann zucken Blitze aus der Wolke Richtung Boden. Rund 10 Prozent aller Blitze bahnen sich deshalb einen Weg zur Erde. Je turbulenter die ladungstrennenden Vorgänge in einer Gewitterwolke ablaufen, umso intensiver entwickelt sich auch ihre elektrische Aktivität und damit die Zahl derjenigen Blitze, die auf der Erde einschlagen. Der Ablauf einer Blitzentladung gliedert sich wie folgt: Zunächst bildet sich ein Blitzkanal (meist zick-zack-förmig). Dazu dient eine sogenannte Vorentladung. Sobald sich die beiden Blitzkanalteile getroffen haben, ist eine leitende Verbindung erstellt und es kommt zum Stromfluss, der den eigentlichen Blitzschlag auslöst.
...
Treffen sich die beiden Blitze ist die Leitung geschlossen und es kommt zum Hauptblitz. Diese Entladung wandert mit 100.000 km/ s von unten nach oben. Für das Auge ist dieser Vorgang aber kaum wahrnehmbar, sodass der Blitz gesamtheitlich eher ein Aufflackern ist, als dass er eine Richtung hat. Die Ladungsträger fließen jedoch, wie in der Physik üblich, vom negativen zum positiven Pol, also von der Wolke zum Erdboden.
https://www.donnerwetter.de/wetter-aktuell/verlaeuft-ein-blitz-von-oben-nach-unten-oder-umgekehrt_cid_31943.html

und

Berühren sich zwei Körper nur, kommt es zu einem Ladungsaustausch. Dabei werden die Ladungen der beiden Körper verglichen. Sind beide Körper gleich groß bildet sich der Mittelwert/Durchschnitt beider Ladungsmengen aus. Beim Ladungsaustausch spielt die Größe der Körper eine wesentliche Rolle.
https://kompy.info/berufliche-schulen-zum-einsatz-in-den-schulversuchen.html?page=45

ergo ist in den wolken ein viel höheres potential was die erde durch ihre größe ausgleichen kann , somit nimmt der erdkörper die ladung auf und verteilt sie .

lustigerweise hat aber selbst unsere erde noch ein elektrisches feld
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/elektrisches-feld-der-erde#

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