В дома молнии ударяют редко. Когда это все-таки случается, молния чаще всего избирает путь наименьшего сопротивления, стремясь добраться до земли. Как правило, таким путем наименьшего сопротивления в здании являются крупные проводящие системы, такие как водопроводные трубы, электропроводка или линии телефона и кабельного ТВ, поскольку все они напрямую заземлены в землю.
Совет национальной безопасности США сообщает, что шансы умереть от удара молнии в течение года составляют 1:6 000 000 (www.nsc.org/research/odds.aspx). Чтобы было с чем сравнивать, ваши шансы погибнуть под колесами автомобиля за тот же период равны 1:50 000 — то есть риск в 120 раз больший. Эта информация дает основания предположить, что падение жертвой удара молнии крайне маловероятно. Просто во время грозы и бури с молнией отключите свои заземляющие приборы и не используйте их.
Приложение Б
Физика заземления: анализ текущего понимания вопроса
Доктор Гаэтан Шевалье, приглашенный ученый факультета биологии развития и клеточной биологии Калифорнийского университета в Ирвайне.
Земля — наиболее отрицательно заряженный объект в ближайшем окружении человека. Когда вы поднимаетесь над ее поверхностью и набираете высоту, электрический потенциал нарастает с каждым метром подъема примерно на 200 вольт (200 В/м). Это не слишком широко известный, но достоверно установленный научный факт. На высоте нескольких километров рост потенциала вертикального электрического поля начинает замедляться. По мере подъема этот рост сокращается до 150, а потом и до 100 В/м. На высоте около 100 км он прекращается.
В хорошую погоду при ясном небе и почти полном отсутствии облаков разница электрических потенциалов между верхней частью атмосферы (называемой ионосферой в силу ее ионизации и проводимости) и земной поверхностью составляет от 250 000 до 500 000 вольт. Представьте себе эту систему как два проводника, один с потенциалом 0 вольт (земля), а другой с потенциалом 250 000–500 000 вольт (на высоте около 100 км).
В ясную погоду атмосфера — не слишком хороший проводник (в особенности поблизости от земли), но при этом и не идеальная изолирующая среда. В ней существует очень незначительный ток электронов, отрывающихся от земли с плотностью примерно 1 микроампер на квадратный километр поверхности (приблизительно равный затуханию по мощности в 1 микроватт на квадратный метр). Он называется «яснопогодным током»; это одна из составляющих исполинского природного феномена, известного как «глобальный электрический контур» (см. рис. Б-1).
Глобальный контур подзаряжается главным образом за счет грозовых облаков. Во время активной грозы скопление облаков генерирует ток силой в среднем в 1 ампер, направленный к поверхности Земли. В любой момент времени на Земле происходит от 1000 до 2000 гроз, и совместными усилиями они производят до 5000 ударов молний в минуту. Таким образом, электрический ток силой в 1000–2000 ампер постоянно переносит отрицательный заряд к поверхности Земли, а равный ему положительный заряд — в верхние слои атмосферы. Электрический заряд, непрерывно перетекающий в ионосферу от грозовых облаков, поддерживает яснопогодный ток, текущий к поверхности.
Рис. Б-1. Глобальный электрический контур Ток идущий от земли в месте удара молнии («вкладывающей» электроны в землю) и возвращающийся к земле в других местах. Источник: NASA|MSFC (Dooling).
Предположим, частица пыли парит в атмосфере на высоте около 2 м над землей (т. е. на уровне роста высокого человека). Электрический потенциал на этом уровне составляет 400 вольт. Пылинка приобретет положительный электрический заряд (от столкновений с окружающими ее атмосферными частицами) и будет сохранять свой электрический потенциал на уровне 400 вольт. Если пылинка поднимется на 4 м, она приобретет электрический заряд, поддерживающий электрический потенциал в 800 вольт. Какова бы ни была высота, электрический заряд пылинки приобретает потенциал, существующий в данном атмосферном слое.