A villám nagy energiájú, jellemzően természetes légköri kisülés. Keletkezhet felhő–felhő és felhő–föld között. Áramerőssége a 20-30 000 ampert is eléri, kivételes esetekben meghaladhatja a 300 000 ampert is.
A villám keletkezése
Benjamin Franklin munkássága óta tudjuk, hogy a villám elektromos gázkisülés, amely a felhők között, vagy a talaj és felhők között jön létre. Többnyire vonalas szerkezetű, de van felületi villám is, amely a felhők felületén keletkezik. Ritkább jelenség a gömbvillám. A villám keletkezése a felhők vízcseppjeinek, jégkristályainak súrlódására, széttöredezésére vezethető vissza. A tulajdonképpeni villámot elővillám vezeti be, amely több lépésben ionizálja a levegőt, és így egyre nagyobb szakaszát vezetővé teszi. Eközben a földfelületről (vagy az ellentétes előjelű elektromossággal feltöltött felhő felől), főként a kiemelkedő részekből megindul az ellentétes előjelű elektromosság áramlása a felhő felé. Ugyanazon az ionizált légcsatornán több villám is áthaladhat. A kisülésben szállított töltésmennyiség mindössze 1-2 C, de az igen rövid kisülési időtartam miatt 30-40 000 amperes áramerősség lép fel. A villám sebessége igen nagy, 180 km/s.
A mennydörgés oka
A villámok felhevítik a levegőt, amely hirtelen kitágul és összeütközik a környező légtömegekkel s ez nagy robajjal jár.
Miért nem villámlik és dörög egyszerre?
Azért, mert a fény és a hang terjedési sebessége különböző. Ugyanazt a távolságot a fény sokkal gyorsabban teszi meg, ezért látjuk először a villámlást, s csak ezután halljuk a dörgést. A villámlás távolsága könnyen kiszámolható. Minden másodperc a villámlást követően addig, amíg meghalljuk az égzengést, hang sebessége miatt kb. 340 métert jelent. Az így kapott másodperceket osszuk el hárommal, így megközelítőleg megkapjuk, hogy hány kilométerre van tőlünk a vihar.
Villámcsapás elleni védekezés
Villámcsapás ellen nincs igazi védekezés, azonban a károkat és a sérüléseket előre tervezéssel és odafigyeléssel jelentősen csökkenteni lehet. Villámcsapás zivatar előtt is lehetséges, ezért vegyük komoly figyelmeztető jelnek a sötét és magas viharfelhőket vagy az erősödő szelet. A villámcsapások 10%-a azonban verőfényes, kék égbolt mellett következik be, a zivatarfelhőtől akár 15 km távolságra. Ha látjuk a villámlást és utána 30 másodpercen belül meghalljuk a dörgést, azonnal keressünk menedéket.
Épületek védelme
A villámok elleni védekezés érdekében Benjamin Franklin feltalálta a villámhárítót. Ez egy, az épületek tetején elhelyezett és földelt fémrúd, amely az épület környezetében felhalmozódó elektromos töltéseket a villámhárítón keresztül elvezeti, illetve becsapódó villám esetén annak áramát a talajba vezeti, így az épületet megóvja a villámcsapás közvetlen károsító hatásaitól.A villám azonban akkor is okozhat károkat, ha villámhárítóba csap. A villámhárítóban folyó nagy áramerősség hatására háromféle úton terjedhet tovább a villám hatása.
Konduktív csatolással: A földelt fémvezetéken végigfolyó illetve a földben szétterjedő áram hatására megemelkedik a villámhárító és annak környékének potenciálja a távolabbi „föld” pontokhoz képest.
Induktív csatolással: A villámhárítóban folyó áram mágneses tere feszültséget indukálhat a közelben található, attól független vezetőhurkokban is. Többszintes épület esetén az adatátviteli és villamos hálózatok és antennák rendszerében könnyen indukálódhatnak hatalmas túlfeszültségek.
Kapacitív csatolással: A villámhárító és a hozzá kapcsolódó vezetők, vezetékek mint egyik fegyverzet és a környezetben található fémtárgyak, más vezetékek mint másik fegyverzet közötti kapacitás (szórt kapacitás) miatt a villámhárító potenciáljának megugrása a másik fegyverzet ellentétes irányú feltöltődéséhez vezet. Ez nagy áramerősségekkel és feszültségszintekkel járhat.
Emberek a szabadban
Szabadban végzett tevékenységünket az aktuális időjárásjelentés ismeretében tervezzük meg úgy, hogy villámlás esetén vissza tudjunk vonulni egy közeli épületbe vagy egy teljesen zárt, felül is fémmel borított gépjárműbe. A járművön belül is maradjunk távol a fémes részektől (pl. ne fogjuk a kormányt).
Zivatar idején lehetőség szerint kerüljük a kiemelkedő tárgyak (oszlop, torony, fák, elektromos távvezeték), barlangbejáratok, nyitott térségek, illetve vízfelületek közelségét. Magashegyi túránál keressünk törmelékes kőzettel borított helyet magunknak, üljünk le, zárjuk össze lábainkat és tegyük a fülünkre a kezünket (ezzel csökkentjük a halláskárosodás veszélyét).
Közvetlenül a villámcsapás előtt sercegést vagy recsegést lehet hallani, és bőrünkön felállhat a szőr vagy bizsergést érzünk rajta. Ha ilyenkor csoportban vagyunk, szóródjunk szét, és guggoljunk le úgy, hogy az egyes emberek között legyen 4-5 méter távolság. Ilyenkor, ha az egyik csoporttagot villámcsapás éri, a többiek segíteni tudnak rajta.
Emberek épületen belül
Maradjunk távol a vízvezetékektől, ajtótól, ablakoktól, ne használjuk a vezetékes telefont, a kézmosót, a zuhanyzót, a fürdőkádat. Kapcsoljuk ki az összes elektromos készüléket, húzzuk ki a konnektorból és az antennacsatlakozóból a zsinórokat, és ezektől is maradjunk távol. Az utolsó, hallható villámcsapás után még várjunk 30 percet, és csak aztán folytassuk normál tevékenységünket.
Villámcsapás és a repülőgép
Érdekesség, hogy a statisztikák szerint minden rendszeres kereskedelmi járatot évente átlagosan egyszer villámcsapás ér (van, amelyiket többször is, és van, amelyiket egyáltalán nem).[6] Az ilyen esetek többnyire csak ijedelmet okoznak a gép fedélzetén, mivel a repülőgépek többségének teste az elektromosan jól vezető alumíniumból vagy fémötvözetekből készül, ez pedig megvédi a gép berendezéseit, illetve a gép utasait a közvetlen villámcsapástól (Faraday-kalitka elve). A gép érzékeny elektromos berendezései túlfeszültség ellen védve vannak. Vigyázni kell azonban, ha a gépből való kiszálláskor villámlik, ekkor ugyanis a gép által biztosított védelmet már nem élvezzük.
Élettani hatásai
Villámcsapás esetén az áramütés csak 10-20%-ban halálos, ha van a közelben életmentésre alkalmas személy, aki azonnal beavatkozik. Csonttöréssel csak akkor kell számolni, ha az áldozat leesett valahonnan, azonban szinte mindenkinél hallás- és látászavarok lépnek fel, mert az erős fény- és hanghatás (tartósan is) károsíthatja az érzékszerveket. Az érzékcsalódások akár órákig is eltarthatnak. A villámcsapás ún. áramjegyet hagy maga után: az áram ki és belépési helyén világos színű, faág alakú bőrelhalás marad. Ezt ugyanúgy kell kezelni, mint más égést.
Ha a villámcsapást szenvedett áldozat magánál van, és környezete villámcsapás szempontjából nagy kockázatot jelent, kísérjük vagy szállítsuk kisebb kockázatot jelentő helyre. Az esetek többségében sem hallani, sem látni nem fog minket, ezért oda kell mennünk hozzá, és kézen fogva vezetnünk kell. Az áramütött személy nem hordoz elektromos töltést, így nyugodtan megfoghatjuk puszta kézzel is.
Ha az áldozat nincs magánál, nem lélegzik, és értünk hozzá, azonnal kezdjük meg az életmentést, a szájból orrba való lélegeztetést. Ezt még a szállítása előtt, az eredeti helyszínen kezdjük meg, és csak utána szállítsuk.
Ellenőrizzük a pulzusát a nyaki ütőérnél legalább 20 másodpercig, és ha nem észlelünk pulzust, a lélegeztetéssel felváltva szívmasszázst is kell alkalmaznunk, amely esetben a szívmasszázs folytonosságán van a hangsúly. Ha az áldozat a nedves földön fekszik, helyezzünk alá valamilyen védőréteget, ami elszigeteli a talajtól, hogy csökkentsük a kihűlés veszélyét. Ha a pulzus visszatér, de az áldozat még nincs magánál, folytassuk a lélegeztetést, amíg az újra meg nem indul. Ha a pulzus nem tér vissza 20-30 perces szakszerű kezelés után sem, a mentő személy kevésbé érzi majd magát bűnösnek, ha ekkor abbahagyja a mentést.
forrás: wikipedia.hu