Das "Clever" - Wissensbuch

Die wissenschaftlichen Erläuterungen aus Sendung 19

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1. Blitz im Wasser

Frage: Können Fische im Wasser einen Blitzeinschlag überleben, wenn sie sich in einem Autowrack verstecken?

Kurzerläuterung: Ja, auch im Wasser wirkt der Faradaysche Käfig.

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Wissenschaftliche Erläuterung

Wasserflächen werden vergleichsweise selten vom Blitz getroffen und der Fisch aufgrund seiner geringen Größe noch viel seltener. Doch wenn es dennoch einmal passiert, können Fische sterben. Allerdings sind Fische sicher, wenn sie sich in einem Faradayschen Käfig befinden.

Strom sucht sich immer den Weg des geringsten Widerstands. Süßwasser hat einen spezifischen Widerstand von cirka 30 Ohm, das Metall eines Autowracks jedoch nur einen von 0,098 Ohm. Trifft die vom Blitz erzeugte Spannung nun auf unser Wrack, wirkt es wie ein Faradayscher Käfig. Dieser wurde benannt nach dem englischen Physiker Michael Faraday, der vor über 160 Jahren entdeckte, dass in eine Umhüllung aus Blech oder Maschendraht kein elektrisches Feld eindringen kann. Aus diesem Grund sind auch Insassen von Pkws und Bewohner von Häusern mit Blitzableitern vor Blitzeinschlägen bzw. deren Stromstärken sicher.

Metall ist durch seine schwach gebundenen Elektronen gut leitfähig, dadurch können sich die beweglichen Elektronen als Ladungsträger so anordnen, dass sie ein äußeres Feld abschirmen. Man muss jedoch beachten, dass es sich bei dem Käfig um eine geschlossene Metallkarosserie bzw. einen sehr engmaschigen Käfig handelt, da es sonst passieren kann, dass ein geringer Teil der Spannung durch die Leitfähigkeit des Wassers doch in das Innere des Käfigs gelangt.

Doch auch wenn der Blitz in ein Gewässer einschlägt, heißt das für den Fisch nicht unbedingt, dass er gegrillt wird. Die kleinen Nemos, die in Seen oder Flüssen schwimmen, sind dort auch ohne Faradayschen Käfig relativ gut geschützt. Im Wasser breitet sich der Blitz halbkugelförmig aus. In einer Entfernung von 100 m ist er kaum noch gefährlich. Schwimmt der Fisch aber innerhalb dieser Gefahrenzone, gelten folgende Punkte.

1. Je kleiner der Fisch ist, desto weniger Strom bekommt er ab.

2. Trifft die freigewordene Energie im Wasser auf einen Körper, nutzt sie sowohl den Weg durch den Körper wie auch um ihn herum. Die Aufteilung hängt von den verschiedenen Widerständen ab. Der Fisch und das Seewasser haben ungefähr den gleichen spezifischen Widerstand von ca. 30 Ohmmetern, das salzige Meerwasser hat sogar nur einen Widerstand von 0,3 Ohmmetern. Dadurch bekommen Fische rund 1.000- bis 100.000mal weniger Strom ab.

 

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