ברק הוא תופעה אקלימית בה חשמל סטטי שהצטבר בעננים נפרק לאדמה או לענן אחר.


ברקים, התמונה לקוחה מויקיפדיה.

בתחתית ענני סערה (קומולונימבוסים)נוצר מטען חשמלי שלילי; הסיבה לא ממש ברורה, כנראה חיכוך בין טיפות המים ובעיקר גבישי הקרח המשחרר אלקטרונים מהאטומים (בדומה לחשמל סטטי הנוצר עקב חיכוך מסרק בבד). האלקטרונים מצטברים בתחתית הענן בעוד החלקיקים הטעונים חיובי ממשיכים מעלה כלפי ראש הענן; כתוצאה מכך נוצר הפרש פוטנציאלים.
המתח החשמלי בין תחתית הענן לקרקע נע בין 20-100 מיליון וולט (מתח= הפרש פוטנציאלים לאורכו של מוליך).
עוצמת הזרם החשמלי עשויה להגיע ל 10,000 אמפר (זרם= כמות המטענים הנעה לאורך המוליך).
המתח והזרם הגבוהים הם תוצאה של הכמות האדירה של חלקיקים המצויים בענן והיכולים לתרום להצטברות המטענים.
כעת כל מה שצריך זה מוליך שיחבר בין שני קצוות (ענן ואדמה) כדי לפרוק את הזרם החשמלי.
המוליך הוא האוויר! בעקבות השדה החשמלי החזק האוויר מתפרק ועובר יוניזציה ליונים חיוביים ושליליים. מצב זה קרוי פלסמה. כעת האלקטרונים באוויר חופשיים וקל להם הרבה יותר לנוע. המטען החשמלי נפרק מהענן ומתקדם לכיוון הקרקע.
כתוצאה מפריקת החשמל דרך האוויר, האוויר מתחמם מאוד עד כדי כ 30,000 מעלות- זאת הסיבה לאור הנראה.
הרעם נוצר בעקבות החימום המהיר של האוויר. האוויר מתפשט במהירות עצומה ולמעשה מתפוצץ; הרעם הוא גל ההדף של פיצוץ זה.


ברקים, התמונה לקוחה מויקיפדיה.

מאת: ד"ר מאיר ברק
מחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

18 תגובות

  • אנונימי

    ממש תודה.

    ממש תודה.
    ההסברים שלכם מובנים ומונגשים.

  • מאושר

    ברק ללא רעם

    היי, יצא לי לראות ברק ללא רעם, ונאמר כאן כי רעם הוא בעצם תוצאה ישירה של הברק. יש הסבר או שדמיינתי?

  • דודי

    10,000 אמפר

    בוויקיפדיה רשום שהברק יכול להגיע עד 150,000 אמפר. כאן רשום עד 10,000 אמפר. מי צודק?

  • אנונימי

    כמה אנרגיה יש הברק?

  • חגי כהן

    ומהר

  • חגי כהן

    כיצד נוצר ברק בקצרה בבקשה?

  • אבי

    מסלול חשמלי של הברק

    בשביל שיווצר זרם חשמלי מברק חייב שיהיה מסלול סגור.
    הברק נוצר מהפרש פוטנציאליים בין הקרקע והמטענים שבענן.
    השאלה היא איך נסגר מעגל שלם בין הקרקע לאדמה?

  • אנונימי

    ג'ינג'י

    ג'ינג'י

  • אביחי

    תשובה לשאלתך

    כדי שהיווצר חשמל סטטי אינה צריכה להיווצר מעגל חשמלי

  • תחת

    כן או לא רוני?????

  • מיכאל

    תיקון

    ע"פ תקן הברקים 11731 עוצמת הברק בוולטים היא בין 20 ל50 קילו וולט ולא בערכים של מיליונים

  • יוסי

    כיוון הברק

    ראיתי בתוכנית בטלוויזיה, שהברק אומנם נפרק ומתקדם לכיוון הקרקע, אך אור הברק שנוצר מכך, מתקדם לכיוון ההפוך, כלומר מהקרקע לענן. האם זה נכון?

  • מאיר ברק

    תשובה

    למעשה כיוון הברק הוא מהענן לקרקע אך גם מהקרקע לענן.
    האור שאנו רואים אכן מקורו מהחלק המגיע מהקרקע אך המאורע כל-כך מהיר (מליונית שנייה) שנו רואים את המוצר "המוגמר" כלומר את כל אור הברק כיחידה אחת מהענן לקרקע.

    קישורים:
    הסבר על ברקים באנגלית באתר NOAA
    http://www.nssl.noaa.gov/faq/faq_ltg.php

    סרטון על האור הנראה של הברק במהירות איטית
    http://www.youtube.com/watch?v=6NZ7BollRo4

  • חגית

  • מאיר ברק

    תשובה

    צריך לזכור שהדרך המדוייקת בה נוצר ברק (אפילו בין ענני גשם לקרקע) לא ברורה לחלוטין אם כי יש תיאוריות שמגובות בעובדות די מוצקות.

    ייתכנו מספר סיבות.

    (1). המונח ענן ישר גורם לנו לחשוב על ענני גשם גדולים ואפורים אך לעיתים מדובר על עננים דלילים מאוד בגובה רב.
    במיוחד בלילה (אז אנו רואים את הברקים) קשה לומר תמיד האם אין בכלל עננים בשמיים.
    (2). לרוב כאשר אנשים מדווחים על ברקים ללא עננים הם מתארים את הברקים כרחוקים מאוד וקרובים לאופק (ולא למשל מעל לראשם כמו בסערה). במרחק רב בלילה קשה מאוד לדעת אם לא מדובר בעננים (גם כאשר השמיים מעלינו נקיים מכל ענן).
    (3). ייתכן ולא מדובר בענן גשם. עקרונית תיתכן טעינה של מטען שלילי גם במקרים של ענן אפר וולקני וסערות חול. מה שצריך הוא כמות גדולה מאוד של חלקיקים שיתחכחו אלו באלו ובאוויר כדי "לשחרר" אלקטרונים.

    בכל מקרה על פי ההבנה כיום כדי שיווצר הפרש פוטנציאל בין האטמוספרה לאדמה יש צורך שחומר (מים, קרח, אבק) שיתחכך ויאבד אלקטרונים ויטען את האזור האמור במטען שלילי ביחס לאדמה.

  • סטס

    היווצרות ברקים

    האם חייב להימצא מוליך כדי שיווצר ברק?
    נגיד אם ניקח שני כדורים מוליכים בעלי הפרש פוטנציאלים עצום ונשים אותם בחלל , כאשר המרחק ביניהם יהיה קצר ( לא נוגעים זה בזה) , האם לא יווצר זרם חשמלי ?

  • ורד

    הפרש פוטנציאליים בין גופים

    לא מבינה את הושג הפרש פוטנציאלים

  • מאיר ברק

    כדי שיווצר ברק בין שני גופים צריכים לעבור אלקטרונים

    כדי שיווצר ברק בין שני גופים צריכים לעבור אלקטרונים.
    אם יעברו אלקטרונים הרי שהתווך כבר לא יהיה ואקום- יהיו בו חלקיקים!
    לכן התשובה היא שואקום מוחלט לא יכול להעביר זרם חשמלי אך אם תקרב את הגופים מספיק יקפוץ זיק חשמלי ביניהם ואז התווך לא יהיה כבר ואקום