מדוע הזרם זורם לכדור הארץ?

חשמל זורם לאדמה

כפי שאתה בוודאי זוכר משיעור הפיזיקה שלך, מעגל תמיד סגור. החשמל זורם ממקור חשמל (סוללה או שקע) לצרכן ומשם חזרה למקור החשמל. במקרה של סוללה, זהו הקוטב השלילי.

• במובן זה, רשת החשמל הציבורית יוצרת גם מעגל סגור. מהגנרטור בתחנת הכוח, החשמל מגיע אליכם במשק הבית באמצעות מספר תחנות שנאי ומפעיל את המכשירים החשמליים שלכם שם.
• עם זאת, מעגל זה חייב להיות סגור. בתיאוריה, ספק החשמל יכול היה להניח כבל גם כאן. עם זאת, קל יותר להשתמש בכדור הארץ כמוביל החזרה.
• על מנת להשלים את המעגל, הגנרטור, ליתר דיוק קצה אחד של הסליל שלו, מחובר לכדור הארץ באמצעות קוצים עמוקים של אדמה. חלקים אחרים של תוואי הכבלים מוארים אף הם.
• קווי בית ומוטות ברקים מוארקים. צינורות מים העשויים מלוחות מתכת או אדמה או קוצים משמשים לשם כך. כדור הארץ משמש כנקודת התייחסות ויש לו פוטנציאל "אפס".


מדוע החשמל זורם? - הסבר מהפיזיקה

מדוע החשמל זורם בעצם דרך הכבלים? בשביל זה יש פשוט ...

• פסי חשמלית, המשמשים מוליכי החזרה כאשר מסילות הרכבת פועלות, מחוברים גם הם לאדמה במרווחי זמן קבועים באמצעות קוצים אדמיים.

אגב: הקוטב השלילי של מצבר הרכב מחובר לגוף כ"קרקע "וכך יוצר את קו החזרה.

כדור הארץ כמוביל חזרה - למה זה עובד

עם זאת, כעת תהיתם מדוע כדאי להשתמש בכדור הארץ כמוליך החזרה ומה בה פיזיקה עומד מאחורי זה?

• קודם כל, אתה חוסך הרבה כבלים אם יש לך מוליך החזרה שכבר זמין - במקרה זה כדור הארץ.
• מנקודת מבט פיזית, כדור הארץ מתאים כנפח גדול מאוד לפריקת זרמים או חיובים. כל גוף מכיל אינספור מטענים, אך ניתן לטעון אותו רק במידה מסוימת, אחרת מתרחשות הפרשות בצורה של ברקים או ניצוצות. עם זאת, כדור הארץ יוצר מאגר עצום של מטענים ויכול להיות עקרוני טעון במיוחד. בנוסף, לאדמה יש בדרך כלל מוליכות טובה (במיוחד באדמה לחה), מה שמאפשר לזרמים לזרום ולהתפזר.

כפי שאתה יכול לראות, חשמל אינו זורם לאדמה מרצון, אך הוא קורה באמצעות הארמת קווים (וגם מוטות ברק) דאגו כי הדבר ייעשה ללא התנגדות ומכשולים גדולים פחית. בסופו של דבר, זו גם הסיבה לכך שהשוואת המטען בברקים מתרחשת בעיקר בין עננים, אך גם כלפי כדור הארץ.