Elektrisches Feld (IV)
Abschirmung durch Influenz
(c) Friedrich Sick
e-feld-4
Durch eine el. Ausgleichsleitung zwischen Schirmblechen (siehe Skizze) wird durch Influenz ein Ladungsausgleich hergestellt und es kann dadurch keine Spannung und damit auch kein el. Feld zwischen den Schirmblechen entstehen - Faradayscher Käfig!

Das Prinzip findet beim Blitzschutz Anwendung (siehe Skizze)! Die Ableitung verbindet das Erdpotential mit der Fangleitung am Dachfirst und verlegt damit den Bezugspunkt des el. Feldes über das Gebäude.

Ein Wärmegewitter entsteht z.B. wenn feuchte, warme Luft aufsteigt, sich dabei abkühlt und dadurch Wassertröpfchen als sichtbare Wolke auskondensiert werden. Die Wassertropfen steigen nicht weiter nach oben und werden durch die an ihnen vorbeistreichende Luft durch Reibung elektrisch negativ geladen. Es bildet sich ein el. Feld zwischen Wolke und Erde. Ist die Spannung zwischen Wolke und Erde so hoch, dass die Durchbruchfeldstärke erreicht ist, kommt es in einem Ionisationskanal zum Ladungsausgleich, der die Luft darin zum leitfähigen Plasma erhitzt (Blitz). In diesem Plasma kommt es meist in kurzer Folge zu weiteren ( 5-7 )Entladungen (multiple Blitze). Da sich die glühende Luft schlagartig ausdehnt und nach der Entladung schnell wieder abkühlt, werden Schockwellen freigesetzt (Donner).

Beispiele für Abschirmungen
  • Blitzschutzzelte mit Metallgewebe
  • Das Innere eines Autos
  • Abgeschirmte Koaxialkabel

    Blitzdaten

  • E = 3 - 20KV/m
  • I = 10 - 100KA
  • Q = 10 - 400C
  • U = 30 - 100MV
  • t = ~1ms
  • P = 300GW - 10TW
  • W = 300KWs - 2,7KWh