Warum "sucht" sich der Blitz immer die höchste Stelle aus?
Bei Gewitter ist das ja meistens so, aber warum? Entladungen in den Wolken geschehen ja zufällig an verschiedenen Orten und oftmals schlagen die blitze an der höchsten Stelle ein
7 Antworten
Sie wählen immer den Weg mit dem geringsten Widerstand, heisst sie kürzen den Luftweg ab. Zweitens ist die elektrische Leitfähigkeit des Objektes wichtig. In einen Metallmast wird ein Blitz eher einschlagen als in einen gleich hohen Mast aus Kunststoff.
Ein Blitz wählt nicht. Wasser wählt auch nicht den Weg von der Quelle bis zur Mündung, sondern folgt den physikalischen Gesetzmäßigkeiten und der Bodenbeschaffenheit.
oftmals schlagen die blitze an der höchsten Stelle ein
Was so verallgemeinert nicht stimmt.
In Gebirgen z. B. sind es fast nie die Gipfel der Berge die "ausgesucht" werden, sondern deutlich tiefer liegende Bäume oder Gebäude. Einfach weil sie die besseren Leiter sind und die Leitfähigkeit ist entscheidend für den Weg, den die Elektriziät nimmt.
Bei Verzweigungen elektrischer Ströme ist die Stromstärke dort am Größten, wo der kleinste Widerstand entgegen steht.
Bei atmosphärischen Entladungen über Lichtbogen ist der kleinste Widerstand auf der kürzesten Verbindung zwischen "Einspeisungspunkt" an der Gewitterwolke und dem "Einspeisungspunkt" an der Erde gegeben. Nach einem kurzen Vorblitz bildet sich ein Plasma-Leiter in der erhitzten Luft, der aufgrund seines reduzierten Widerstandes die gesamte elektrische Leitung durch die Luft übernimmt. Das führt dann zu einem sichtbaren Lichtbogen.
Die kürzeste geometrische Verbindung auf dem Luftweg zwischen dem Stromknoten in der Gewitterwolke und dem elektrischen Erdpotential ist in aller Regel ein höheres Gebäude in der Region. Ob es im Einzelfall gerade "das höchste Gebäude der Region" ist, ist eine Frage der beliebigen Definition der "Region". Der Blitz einer Gewitterwolke über Bonn wird keinen Umweg über den Kölner Dom machen, nur weil der höher als das Bonner Rathaus ist.
Alles klar, noch Fragen dazu?
Ein Gewitter baut eine Spannung gegenüber dem Boden aus, die Luft wirkt zunächst wie ein Isolator. Aber sie hat eine bestimmte Duschschlagfestigkeit, die von einigen Faktoren abhängt: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/durchschlagfestigkeit/3543
Wird dieser Wert überschritten, findet ein Stromfluss statt. Höhere Standpunkte haben daher meistens die schlechteren Karten. Da wird die Grenze der Durchschlagfestigkeit schneller erreicht.
Trocken Luft hat hat eine von ca. 3000 Volt pro Millimeter.