Hledej

BlueBoard

HP fan fiction
baner_1

 welcome

Úvod Hosté Snake Teorie druhá
    Teorie, proč magický blesk vás zasáhne a přírodní nebo mechanický ne, když se budete krýt kovovou tyčí

      lightningTak tady bude třeba vysvětlit pár pojmů.

      Pojmy:

      Blesk – je elektrický výboj šířený vzduchem, nabitý zápornými ionty (mají svoje jméno, ale tím se nebudeme zabývat).

      Magický blesk – je blesk vytvořený magii nějakého tvora (kouzelníka) nebo magickým předmětem (hůlka).

      Přírodní blesk – je blesk stvořený přírodními zákony, běžně z mraků při bouřce.

      Mechanický blesk – je blesk stvořený zařízením, které napodobuje přírodní podmínky při bouřce. Určitě jste nějaký viděli v pokusech ve fyzice, hlavně na vytváření blesků z třecí elektřiny, ale bohužel jak se jmenují, nemohu nikde najít.

      Kulový blesk – je elektrický výboj šířený vzduchem, nabitý kladnými ionty.

      V – značka pro jednotku elektrického napětí Volt

      A – značka pro jednotku elektrického proudu Ampér

      Ω - značka pro jednotku elektrického odporu Ohm

      1TV = 1 000 MV = 1 000 000 KV = 1 000 000 000 V (platí u všech značek (veličin) v elektrickém proudu

      Tak a teď k teoriím:

      Přírodní a mechanický blesk

      Oba se řídí fyzikálními zákony elektřiny. Tedy jdou zákonem nejmenšího odporu. Blesk samotný je tvořen napětím a proudem, stejně jako elektřina ze zásuvek v domě, ale je mnohem silnější. Zatím co my používáme napětí o 240V a 400V a proudech max. 10A (hlavně v koupelně pro pračky) a 25A (v dílnách pro některé stroje), blesk má klidně 100MV (100  milionů V) a 500MA (500 milionů A).

      Blesk o velikosti v kV (v rozmezí 1 tisíc až 100 tisíc voltů) a kA, je běžný blesk, který jde z mraku do mraku. Blesk se totiž musí vybít přes odpor (u tohoto blesku odporem vzduchu). Odpor vzduchu v atmosférických výškách je velmi malý okolo 10kΩ a čím blíž k zemi vzduch je tím má odpor větší okolo 100MΩ asi 2 metry od země.

      Tento blesk, čím je nabitější, tím níž musí klesnout, aby se spotřeboval. Po své dráze se tedy vybíjí, a když spotřebuje asi 2/3 své síly otočí se zpět nahoru do mraků, kde se po dráze úplně vybije. Zároveň je odpuzován záporně nabitými ionty v mracích, a proto klesá (podobný efekt je u magnetu pokud chcete přiložit dva stejné póly k sobě - budou se odpuzovat).

      Zatím co blesk nabytý v MV a MA musí klesnout až k zemi, kde je vybit kladnými ionty obsažených v půdě (zase se uchýlím k magnetu, mraky jsou minusový pól a zem plusový).

      Takže pokud blesk nemá dostatek síly, k tomu aby klesl k zemi, a vrací se do mraků pomocí zákonu menšího odporu (podobné to je pokud se přiblížíte k zásuvce na pár milimetrů, elektřina nemá dost síly, aby přeskočila na vás. Zatím co když se přiblížíte k vlakovému trakčnímu vedení (kde je běžně cca 10kV a 6kA) přeskočí na vás výboj i do vzdálenosti 2 metrů (záleží kolik proudu a napětí v trakci je) u nás v ČR je uváděná vzdálenost 1,5 metrů tak nelezte na střechy vlaků).

      Působením zákonu přitahování (blesk z mraku je přitahován k zemi), zákonu menšího odporu (blesk se snaží vrátit vzhůru kde je menší odpor) a zákonu vybití (blesk se snaží ztratit svojí sílu) dochází k typickému klikatění blesku. To je způsobeno střídáním větších účinku těchto tří zákonů.

      Takže podle zákonu přitahování, zákonu menšího odporu (který je silnější než zákon přitahování) a zákonu vybíjení (ten je pro změnu ve vyšších sílách silnější než zákon menšího odporu) technický blesk, vystřelený z předpokládané zbraně, neklesne k zemi podle zákonu přitahování, protože zákon menšího odporu se snaží blesk nasměrovat vzhůru a zákon přitahování zase dolů. Působením těchto dvou zákonů a jejich jemného střídání dochází ke klikatění v jedné rovině ve snaze najít co nejmenší odpor k vybití, proto vystřelený blesk není rovný paprsek.

      Zákon vybití zase zaručuje pohyb blesku vpřed. Jelikož blesk své bezprostřední okolí nabíjí zápornými ionty a tím způsobuje, že okolí se stává pro blesk prostředí s nulovým vybíjejícím potenciálem a toto prostředí samo odpuzuje blesk od sebe je nucen pohybu vpřed. Tím taky blesk nemusí být ukončen nárazem do nějakého objektu, ale sám se “rozplyne“ po ztrátě síly.

      Pokud blesk narazí na předmět o nižším odporu než okolní vzduch (běžně kovy). Blesk se po tomto předmětu sveze k jeho konci, jelikož zákon menšího odporu získá navrch nad zákonem přitahování. Ionty nabytý předmět po průchodu blesku odpudí blesk z předmětu, který je nucen postupovat dál prostředím s vyšším odporem (vzduchem) dokud se nevybije (takže pokud blesková zbraň A vystřelí na objekt C a v cestě je kovová tyč (v jakékoliv poloze, kromě šikmé stranou, kdy blesk změní směr) blesk vletí do tyče a na druhém konci z ní vyletí a zasáhne objekt C.

      Poloha tyče je velmi důležitá příklady polohy tyče a následky:

      Souběžná – blesk vletí na jednom konci a vyletí na druhém a směřuje stejným směrem

      Kolmá – blesk vletí na jedné straně široké plochy a rozšíří se po celé této ploše z důvodu zákona o vybití a odpuzování záporně nabitými části tyče, ale přitom působí zákon o nižším odporu (proto se blesk “nerozprskne“ do okolí a tyč nepůsobí jako štít) a vyletí stejným směrem na druhé straně, kde se zúží do původní velikosti z důvodů působení zákona o nižším odporu.

      Souběžně šikmá (jeden konec tyče směřuje k blesku a druhý stranou) – blesk do jednoho konce tyče vletí a z druhého vyletí, ovšem tím že je tyč šikmě změní směr podle tyče z důvodu působení zákona nižšího odporu.

      Kolmo šikmá – je stejná jako kolmá jen změní směr polohy druhé strany širší plochy.

      Pokud bude tato tyč připevněná k jinému tělesu o větším odporu než tyč, blesk si nebude všímat této části – z důvodu působení zákona o menším odporu a bude se chovat jako by toto těleso tam nebylo.

      Pokud bude tyč připevněná k jinému tělesu o menším odporu než tyč blesk do tohoto tělesa “sjede a vystoupí z jeho nejvzdálenějšího konce od místa vniku blesku (tím směrem se bude taky blesk pohybovat) – tím jde nasměrovat blesk zpátky na místo výstřelu.

      Pokud bude tato tyč zaražená do země, blesk se působením kladných iontů v zemi vybije, ale jelikož se ionty v tom místě neutralizují, rozšíří se blesk rovnoměrně do okolí (po zemi ve snaze se vybít) – tím vzniká ten hezký efekt, kdy blesk ze shora udeří do země a vytvoří se v okolí úderu kolo tvořené elektřinou (z pohledu shora – dráze blesku). Být uvnitř tohoto kola je velmi nebezpečné, ale méně nebezpečné než přímý zásah blesku.

      Blesk se snaží vybít a proto se klikatí a větví a nejde celý jen vpřed, ale i mírně do stran. Zásah takovéto větve blesku je daleko méně nebezpečné než zásah hlavní linii (asi o 70% nižší).

      Magický blesk

      Magický blesk je technicky stejný jako přírodní nebo mechanický blesk (taky se tak chová až na pár výjimek) jen je vytvořený pomocí magie.

      Magie vytváří těsně před samotným bleskem prostředí skoro o nulovém odporu a tím směřuje blesk k cíli. Magie nedokáže blesk nasměrovat ke kolmému odbočení (proto je cíl v bezpečí za zdí nebo dost velkým objektem, který ho celého zakryje (pokud ta zeď nebo onen objekt nebude zničen úderem blesku do něj), ale ohne dráhu blesku jen v řádu několika stupňů (takže podél mírně do oblouku postavené zdi. Pokud by oblouk činil příliš malý kruh (oblouk je část kruhu), blesk proletí okolo cíle v mírném zahnutí k němu). Tím se taky ruší nebezpečí “sjetí“ blesku do kovové tyče (viz. Přírodní a mechanický blesk) a blesk proletí okolo kovové tyče.

      Blesk se i při magii snaží vybít a proto se klikatí a větví a nejde celý jen za magii vytvářeným prostředím, ale zásah takovéto větve blesku je daleko méně nebezpečné než zásah hlavní linii (asi o 90% nižší). Menší nebezpečí je způsobeno tím, že více energie je směřováno do prostředí vytvářeném magii.

      Souhrn a rozdíly

      Takže Blesk je stále blesk ať je tvořený magii přírodou nebo mechanickým zařízením jen se může měnit jeho intenzita.

      Hlavní linie vystřeleného blesku magii je nebezpečnější (má sílu cca 85% z místa výstřelu) než vystřeleného blesku mechanicky (má sílu cca 65% z místa výstřelu).

      Vedlejší linie vystřeleného blesku magii je méně nebezpečná (má sílu cca 10% z místa výstřelu) než vystřeleného blesku mechanicky (má sílu cca 25% z místa výstřelu).

      Zbývajících 5% síly magického a 10% mechanického blesku je spotřebováno dráhou, rozdvojením atd. blesku.

      Pochopitelně pokud bude cíl stát těsně před hlavní zbraně (hůlkou) bude síla blesku 100%.

      Tyto parametry jsou ve vzdálenosti přibližně 100 metrů mezi střelcem (kouzelníkem) a jeho cílem. Jiná vzdálenost mění tyto parametry lineárně. Jak ukazuje tabulka:

      vzdálenost

      Síla hl. linie m. blesku

      Síla vedl. linie m. blesku

      Spotřeba magického blesku

      Síla hl. linie mech. Blesku

      Síla vedl. linie mech. Blesku

      Spotřeba mech. Blesku

      0m

      100%

      0%

      0%

      100%

      0%

      0%

      100m

      85%

      10%

      5%

      65%

      25%

      10%

      200m

      80%

      9%

      11%

      60%

      22%

      18%

      300m

      75%

      8%

      17%

      55%

      19%

      26%

      400m

      70%

      7%

      23%

      50%

      16%

      34%

      500m

      65%

      6%

      29%

      45%

      13%

      42%

      600m

      60%

      5%

      35%

      40%

      10%

      50%

      700m

      55%

      4%

      41%

      35%

      7%

      58%

      800m

      50%

      3%

      47%

      30%

      4%

      66%

      900m

      45%

      2%

      53%

      25%

      1%

      74%

      1 000m

      40%

      1%

      59%

      20%

      0%

      80%

      1 100m

      35%

      0%

      65%

      15%

      85%

      1 200m

      30%

      70%

      10%

      90%

      1 300m

      25%

      75%

      5%

      95%

      1 400m

      20%

      80%

      0%

      100%

      1 500m

      15%

      85%

      1 600m

      10%

      90%

      1 700m

      5%

      95%

      1 800m

      0%

      100%

      Jak je vidět z tabulky magický blesk doletí dál než mechanický blesk, díky vytváření prostředí s nulovým odporem. Ale má méně nebezpečnější vedlejší linie blesku a tedy je nebezpečný hlavně samotnému cíli.

      Oproti tomu mechanický blesk doletí kratší vzdálenost a je pro cíl méně nebezpečný, ale pro své okolí je nebezpečnější a tedy jde více použít proti více blízkých cílů najednou než magický blesk.

      Intenzita (tedy síla) blesku udává, jak velký elektrickou ránu dostane cíl a jak je viditelný blesk.

      Pro informaci vzduch do 2 metrů od země má přibližně odpor 100MΩ, železo má odpor 2,6MΩ (železem si teď nejsem jistý, ale má daleko míň než člověk) člověk má odpor 5,1MΩ.

      Ochrana

      Chránit se před mechanickým nebo přírodním bleskem lze například kovovou tyčí zaraženou před člověkem do země (v případě blesku z nebe musí být ještě vyšší podle vzorce: výška osoby X vzdálenost od tyče = potřebná velikost tyče). Blesk sjede přes tyč do země, kde se neutralizuje, ale vytvoří elektrizující oblast (blesk z nebe cca 3 metry a tedy je potřeba stát dál než tři metry od tyče, která musí být velká min. 6 metrů pro 2 metrovou osobu).

      Další ochranou je zavření se do uzemněné kovové klece (Faradayova klec), kdy blesk sjede po kleci do země a vybije se. Takovou Faradayovou klecí je třeba skříň rozvaděče (pojistek) většinou pokrytá plastem nebo barvou, protože dotek částí těla s klecí, přes kterou jde proud, vás kopne.

      Další ochranou účinnou, ale jen proti nízkým proudům a napětím (cca. 400V a 15A) je naprostá izolace od všeho kovového a od země (stačí se nedotýkat ničeho kovového a od země izolování pomocí bot s velkou gumovou podrážkou – pracovní boty nebo tzv. traktory ideální).

      Mimo jiné má elektřina vlastnost zahřívání a proto pokud budete v brnění hlavně v kovovém tak se po úderu blesku ochráníte před elektrickým výbojem (je to Faradayova klec a blesk sjede po brnění do země), ale elektřina toto brnění zahřeje a vy se v něm upečete (a pak že jsou legendy o dracích a přitom to byl jen blesk, který udeřil do rytíře zakutého ve zbroji. Po otevření té zbroje byl rytíř upečen).

      Proti magickému blesku jsou tyto ochrany neúčinné (pokud vás nemine nebo nejste za dostatečně odporově velkou překážkou. Takovou překážkou je třeba skála nebo zeď. Např. dům je tvořen zdmi a před zavedením hromosvodů, dům ochránil obyvatele před elektrickou ránou, ale zahřál střechu a vznikl požár). Kovovou tyč mine a Faradayovou klecí proletí volnými otvory, pokud nejsou v ní díry tak do ní vrazí, zahřeje, místo dopadu tím roztaví (magie udržuje elektrický proud na jednom místě) a se sníženou silou (potřebnou k roztavení materiálu) udeří do vás.

      Ze stejného důvodu nejsou účinné běžné magické štíty. Blesk je rozbije a letí (se sníženou silou) dál. Proto je potřeba vytvořit štít, který bude pro elektrický výboj odporový a tím blesk ve skutečnosti vybije.

      Pro použití k povídkám a k fantasy hrám

      Pro čtenáře a hráče, kteří chtějí vědět, jak fungují určité fyzikální a magické jevy

                                                                     Sepsal Snake

       

      Items details

      • Hits: 4804 clicks

      Tecox component by www.teglo.info

      Vaše komentáře a dotazy 

      #
      Jerry 04 Prosinec 2011
      Všem zájemcům o blesky (a nejen kulové) mohu doporučit populárně naučnou klasiku:

      Ivan Štoll: Tajemství kulového blesku, Horizont, Praha, 1988.

      Skutečně vřele doporučuji. Autor knihy je skutečně Pan Fyzik a Pan Učitel, jak jsem měl tu čest osobně poznat na jeho přednáškách a cvičeních. Pokud byste se o něm a jeho dalších knihách chtěli něco málo dozvědět, přikládám odkaz:

      databazeknih.cz/.../...
      #
      Snake 06 Prosinec 2011
      problém je že ta kniha je dost nedostatkovým zbožím.

      A tahle teorie nemá být přesným vysvětlením vzniku blesku (o čemž převážně pojednává ta kniha), ale o použití v rpg hrách na hrdiny (původně psáno pro hru Dračí doupě a nastal při hraní problém jestli je ta želesná tyč ochrání před bleskem od kouzelníka) a rozšířil jsem jí i pro jiné světy.
      #
      Lachim 06 Prosinec 2011
      Pokud budeš ve svých teoriích pokračovat takhle zajímavě i dál, tak se už teď těším na další.
      #
      Snake 07 Prosinec 2011
      když najdu téma tak proč né