10- Şimşek ve Yıldırım Olayları :

Nötr haldeki maddeler temas (sürtünme ve dokunma) ya da etki ile elektriklenebilirler. Şimşek ve yıldırım olayları elektriklenme sonucu atmosferde meydana gelen doğa olaylarıdır.Güneş’in ısı etkisiyle yeryüzündeki deniz, göl, akarsu, baraj veya topraktan buharlaşan su buharı, atmosferin troposfer tabakasında birikerek bulutları oluştururlar. Atmosferdeki bulutlar rüzgarın etkisiyle hareket ederken (bulutlardaki su taneciklerinin hava moleküllerine sürtünmesi sonucu) hava moleküllerine sürtünerek elektriklenirler.

a) Şimşek :

Atmosferde elektriklenen bulutlar hareket ederken nötr haldeki buluta yaklaşınca (veya nötr haldeki buluta çarpınca) nötr haldeki bulutun kendine yakın olan kısmını zıt elektrik yüküyle yükler.Atmosferde zıt elektrik yüküyle yüklü iki bulut arasında, (–) yüklü buluttan (+) yüklü buluta doğru gerçekleşen (şiddetli) elektron yani elektrik yükü boşalmasına (elektron atlamasına) şimşek denir.Şimşek oluşurken meydana gelen şiddetli sese gök gürültüsü denir.Şimşek oluşurken elektron boşalması sırasında hava molekülleri ısınır, kor haline gelir ve ışık şeklinde kıvılcım görülür.

b) Yıldırım :

Atmosferde elektriklenen bulut, yeryüzünün kendine yakın yerlerinden geçerken bu yerleri etki ile elektrikleme sayesinde zıt elektrik yüküyle yükler.Zıt elektrik yüküyle yüklü bulut il yer arasında gerçekleşen (şiddetli) elektron yani elektrik yükü boşalmasına yıldırım denir. Yıldırım olayında elektrik yükleri yani elektronlar buluttan yere veya yerden buluta doğru akabilirler. Yıldırımlar daima çevresine göre yüksek olan yerlere düşerler.c) Yıldırımdan Korunma Yolları :
Açık Alanda Bulunuluyorsa :
1- Ayakta durulmamalı, yere yatılmamalı, eller yere değdirilmemeli ve çömelik halde durulmalıdır.
2- Çevresine göre daha yüksek olan yerlerin (ağaç, minare, elektrik direği, bayrak direği, telefon ve posta direği) yakında durulmamalıdır.
3- Açık alanlarda oynanmamalı, çalışılmamalıdır.
4- Ağır tarım veya yol araçlarında çalışılmamalıdır.
5- Traktörler, kazma–kürek, metal çitler, motosikletler, çim biçme makineleri ve bisiklet gibi elektrik ileten objelerden uzak durulmalıdır. Şemsiye açılmamalı veya olta taşınmamalıdır.5- Cep telefonuyla konuşulmamalıdır.
6- Elektrikli cihazlar kullanılmamalı ya da tamir edilmemelidir.
7- Araba varsa içine girilmelidir. (Yıldırım esnasında tamamen metal kaplı araba içerisinde güvende olunur. Arabada bulunan akım iletebilecek herhangi bir metale dokunulmamalı. Arabanın camları kapalı olmalı).
8- Ağaç altına sığınılmamalıdır.
9- Gruplar halinde durulmamalıdır.
10- Sudan uzak durulmalıdır. (Bir fırtına anında botla gezilmemeli veya yüzmeye gidilmemeli ve eğer dışarıda su üzerinde yakalanılırsa mümkün olduğu kadar çabuk karaya çıkılmalı).
11- Metal tokalı ayakkabılar ve tüm metal objelerden çıkarılmalıdır.
12- Çamaşır ipi, metal boru, ray ve bunlara benzer uzak mesafelerden yıldırımı taşıyabilecek metal devrelerden uzak durulmalıdır.
13- Yıldırımdan korunaklı bir yer aranmalıdır. (Vadiler ve hendekler gibi alçak alanlarda barınak bulmaya çalışılmalı. Alandaki en yüksek obje olunmamalı).
Kapalı Yerlerde Bulunuluyorsa :
1- Duvarlardan uzak durulmalıdır.
2- Pencere, kapı, lavabo, boru, soba, radyatör ve elektrikli aletlerden uzak durulmalıdır.
3- Acil durumlar dışında telefon kullanılmamalıdır ve elektrikli aletler tutulmamalıdır. (Sadece pille çalışan aletleri kullanılmalıdır).
4- Gerekli olmadıkça dışarı çıkılmamalıdır.
5- Fırtınadan önce, radyo ve televizyon setleri, bilgisayarlar da dahil olmak üzere elektrikli aletlerin bağlantıları kesilmelidir.
6- Banyo veya duş alınmamalıdır.
7- Yüksek yerleri yıldırımdan korumak için paratoner (yıldırımlık = yıldırım savar) kullanılmalıdır.

d) Paratoner :

Yüksek yerleri yıldırımdan korumak için kullanılan düzeneklere paratoner (yıldırımlık = yıldırım savar) denir. Paratonerlerde, yüksek yerlerin en üst kısmına sivri uçlu metal çubuk konur ve bu çubuk iletken tellerle toprağa gömülü olan metal plakaya bağlanır.(–) yüklü bulut yaklaşınca paratonerdeki (–) yükler toprağa itilir ve paratonerin buluta yakın olan ucu (+) yükle yüklenir. Bu (+) yükler sivri uçtan buluta püskürtülür ve bulutun, paratonerin üstüne gelen bölgesi nötrleştirilir. Bu sayede buluttan yere yük boşalması engellenir. Buluttan yere yük boşalması olduğunda ise bu yükler sivri uç tarafından alınarak iletken kablolar sayesinde topraktaki metal plakaya iletilir ve metal plaka sayesinde toprağa dağıtılır.Paratonerler yüksek yerleri yıldırım düştükten sonra değil, yıldırım düşmesini engelleyerek korur.
NOT :
1- Zıt elektrik yüküyle yüklü cisim veya yüklü cisim ile nötr cisim birbirlerine yaklaştırılırsa cisimler arasında elektron boşalması (atlaması) sonucu kıvılcım oluşur.
2- Şimşek ve yıldırım olaylarında elektron boşalması olduğu için (elektron akışı sırasında hava moleküllerinin ısınması sonucu) kıvılcım oluşur.
3- Şimşek ve yıldırım olaylarında elektron boşalması nedeniyle hava ısınır ve ısınan hava hızla genleşir. Sıkışmış haldeki hava hızla genleşince patlama oluşur ve bu patlamaya da gök gürültüsü denir.
4- Şimşek zıt yüklü iki bulut arasında, yıldırım ise zıt yüklü bulut ve yer arasında gerçekleşir.
5- Şimşek ve yıldırım olaylarında önce kıvılcımın (ışığın) görülüp sonra da gök gürültüsünün duyulmasının nedeni, ışığın hızının sesin hızından fazla olmasıdır. (Işık hızı, ses hızından yaklaşık 1 milyon kat daha fazladır)(c = 3.108 m/sn , csu = 2,25.108 m/sn , ccam = 2.108 m/sn)(Vses = 336 m/sn)
6- Paratonerler, binaları direk yıldırım darbelerine karşı korumak için geliştirilmiştir. 3 farklı metotla binalar yıldırma karşı korunabilmektedir.• Franklin çubuğu• Faraday Kafesi• Aktif Paratonerler
7- Cisimlerin üzerinde biriken elektrik yükleri, elektrik yükü boşalmasına ve kıvılcım oluşmasına neden olur. Bu yüzden eter, alkol gibi yanıcı ve düşük sıcaklıklarda buharlaşan sıvıların kullanıldığı yerlerin (ameliyathane, laboratuar gibi) zeminleri iletken maddelerle kaplanarak oluşabilecek elektrik yükü boşalmasında yüklerin toprağa akışı sağlanır.
8- Petrol tankerlerinin arkasında bulunan ve yere değen zincirler, tankerin hareketi sırasında oluşan elektrik yüklerinin toprağa akmasını sağlar.
9- Benzin istasyonlarında hortum ile yakıt aktarılması sırasında elektriklenme sonucu yangın meydana gelmesinin önlenmesi için topraklama yapılır.
10- Maddelerin elektriklenmesinden teknolojik gelişmeye bağlı olarak; otomobil ve beyaz eşyaların boyanmasında, endüstriyel tesislerin ve termik santrallerin bacalarından çıkan zararlı küçük parçacıkların havaya karışmasının önlenmesinde, evlerde kullanılan hava temizleyicilerinin yapılmasında yararlanılır.
11- Şimşeğin veya yıldırımın uzaklığı kabaca ölçülebilir. Bunun için şimşek çakmasıyla gök gürültüsü arasındaki süre ölçülür. Bu, çakmanın görülmesi, gürlemenin duyulması arasındaki zamandır. 25 saniyede yaklaşık 800 m, 20 saniyede yaklaşık 640 m, 15 saniyede yaklaşık 480 m uzaklıktadır.
12- Oraj şimşekli ve yıldırımlı fırtınadır.
13- Fiziksel nedenlerden dolayı, bulutun yüklenmesi sırasında yere yakın olan kısmında % 70 – % 90 ihtimalle negatif elektrik yükleri yer alır. Bazı koşullarda bunun tersi yüklenme de olabilmektedir (% 10 – % 30 olasılıkla).
14- Fırtınanın, hava akımlarının artmasıyla buluttaki negatif yük oranı ve buna bağlı olarak da yerdeki pozitif yük toplanması hızlanarak devam eder. Bulutla yer arasındaki potansiyel farkı arttıkça aradaki havanın da delinmesi kolaylaşır ve belli bir değerden sonra havanın delinmesiyle oluşan iletken kanal boyunca buluttan yere veya yerden buluta elektriksel boşalma başlar. (Artı yükler saniyede 100 000 km yi aşan bir hızla buluta akar).
15- Yıldırımda yere boşalma sürekli olmaz. Kısa veya uzun süreli duraklamalarla kademeli bir şekilde ileri sıçramalar halinde olur. Yıldırım her ileri sıçrayışta 10 – 100 metre kadar yol alır ve ortalama hızı 50.000 km/sn’dir. (Işık hızının %16’sı). Sıçramalar arasındaki duraklama süresi 30 – 90’µsn arasında gözlenmiştir.
16- • Yıldırım aynı yere birden fazla düşebilir. • Dünyada her yılın her saniyesinde yaklaşık 100 yıldırım çarpması meydana gelmektedir. • Şimşek sık sık sağanak yağışların dışında da çakabilir ve herhangi bir yağıştan yaklaşık 16 km uzaklıkta meydana gelebilir. • Kauçuk tabanlı ayakkabı ve lastik tekerlek çemberi yıldırımdan korunmayı sağlamaz. • Yıldırım çarpmasından ölme riski maruz kalan her insan için 1:28.500'dür.