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Blitz

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Ø 4.0 / 31 Bewertungen

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Team Realfilm
Blitz
lernst du in der 5. Klasse - 6. Klasse - 7. Klasse - 8. Klasse

Beschreibung Blitz

Wenn es gewittert, dann kannst du häufig Blitze am Himmel sehen. Und du hast dich sicher schon einmal gefragt, wo diese einschlagen. Vielleicht hast du auch gehofft, dass es nicht in deiner Nähe stattfindet. Doch hast du dich auch schon gefragt, wie ein Blitz entsteht? Das und noch viele weitere Dinge über dieses Phänomen kannst du in diesem Video lernen. Du wirst lernen, dass Blitze eine Form statischer Elektrizität sind und ihren Ursprung beim Zusammenstoßen kleiner Eiskristalle in einer Gewitterwolke haben. Dies führt mit der Zeit zur Aufladung der Wolke wie bei einer Batterie. Ferner wird im Video erklärt, wie die größer werdende Ladung am Ende zur schlagartigen Entladung in Form eines Blitzes führt. Dieser ist im Grunde nichts anderes als schlagartig frei werdende Energie. Du wirst lernen, dass es nicht unwillkürlich ist, wo der Blitz einschlägt. Auch dies hat mit den Ladungen zu tun. Unterschiedliche Ladungen ziehen sich an. Wie du im Video lernen wirst, haben Blitze meist eine negative Ladung und werden deswegen von Orten positiver Ladung angezogen. Dazu wirst du verschiedene Beispiele kennenlernen. Zuletzt wird dir noch ein besonders außergewöhnliches Spektakel vorgestellt, welches du in starken Stürmen beobachten kannst. Diese nennt man Superzellen und dort können farbige Blitze entstehen, welche Sprites genannt werden. Aber trotz aller Schönheit solltest du nie vergessen, wie gefährlich Blitze sein können. Du kannst in Erinnerung daran im Video erfahren, wie viel Energie ein Blitz beinhalten kann. Viel Freude am Entdecken und Lernen!

Transkript Blitz

Wusstest du, dass jeden Tag Millionen von Blitzen auf der Erde einschlagen? Wetterleuchten kann den ganzen Himmel erhellen, während ein Linienblitz in gezackten Linien über den Himmel zuckt. Ein Blitz ist eine Form statischer Elektrizität. Statische Elektrizität sorgt auch dafür, dass deine Haare vom Kopf abstehen, wenn du mit einem Ballon daran reibst. Die Kraft eines Blitzes ist aber viel größer. Ein Blitz entsteht in einer Gewitterwolke, wenn sich kleine Eiskristalle bewegen und zusammenstoßen. Jeder dieser Zusammenstöße erzeugt eine elektrostatische Ladung in der Wolke. So wie eine Batterie besitzen diese Wolken ein positives und ein negatives Ende. Die positiven Ladungen liegen zumeist im oberen Bereich der Wolke, die negativen Ladungen im unteren Bereich. Wenn die negative Ladung im unteren Bereich der Wolke groß genug wird, gibt die Wolke Energie frei – und es entsteht ein Blitz. Der Blitz zuckt durch die Luft und da sich Gegensätze anziehen wird er von einem Ort angezogen, der die entgegengesetzte Ladung besitzt. Das kann eine andere Wolke sein, aber auch der Erdboden. Einige der ungewöhnlichsten Blitze entstehen in starken Stürmen, die man als Superzellen bezeichnet. Sie sind auch als rotierende Gewitter bekannt. Superzellen können farbige Blitze erzeugen, die man Sprites nennt. Obwohl er hübsch anzusehen ist, kann ein Blitz sehr gefährlich sein: Ein einziger Blitz enthält genügend Energie, um 100.000 Scheiben Toast zu rösten. Nur sehr selten werden Menschen vom Blitz getroffen, aber wenn, kann es tödlich enden – am besten ist es also, sich ein Gewitter von drinnen anzuschauen.

6 Kommentare

6 Kommentare
  1. Gutes Video;-)

    Von Fabian , vor etwa einem Monat
  2. wir haben auch mal nen lilanen blitz gesehen

    Von Rosie, vor etwa einem Monat
  3. echt ?

    Von Rosie, vor etwa einem Monat
  4. Bei uns ist letztens ein violetter Blitz eingeschlagen

    Von Max T., vor 8 Monaten
  5. Gut

    Von Abdurahman E., vor 10 Monaten
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Blitz Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Blitz kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne den Grund für die Entstehung eines Blitzes.

    Tipps

    Nachdem ein Blitz stattgefunden hat, ist die elektrostatische Energie innerhalb der Wolke geringer.

    In einer Gewitterwolke gibt es Regionen, die sich stark negativ aufladen.

    Lösung

    Ein Blitz ist ein sehr starker Stromfluss, der die Spannung zwischen verschiedenen Bereichen in einer Gewitterwolke oder zwischen der Wolke und der Erdboden ausgleicht.

    Diese Spannung entsteht, weil sich verschiedene Bereiche in der Gewitterwolke elektrostatisch aufladen und so eine Ladungstrennung in der Wolke erzeugen. Ganz genau versteht man diese Ladungstrennung bis heute noch nicht, weil es sehr schwierig ist, in einer Gewitterwolke physikalische Messungen zu machen. Vermutlich entsteht sie aber durch die starken Luftströmungen in der Gewitterwolke und die Kollision einzelner Wassertröpfchen und Eiskristalle.

  • Benenne die Ladungsverteilung in der Gewitterwolke.

    Tipps

    Die starken Aufwinde in einer Gewitterwolke bewirken eine Ladungstrennung.

    Im Vergleich zu der Oberseite einer Gewitterwolke ist der Erdboden negativ geladen.

    Lösung

    In einer Gewitterwolke herrschen Winde, die kleine Eispartikel und Wassertröpfchen durcheinanderwirbeln und bis zu $11$ Kilometer hoch in die Luft reißen können. Dort verbinden sich Tröpfchen miteinander und bilden größere Tropfen, die schließlich schwer genug werden, um gegen die Aufwinde nach unten zu fallen.

    In diesem wilden durcheinander kollidieren die Wassertröpfchen und Eispartikel immer wieder miteinander und tauschen dabei Ladungen untereinander aus. Meist nehmen die größeren Wassertropfen Elektronen von den kleineren Tröpfchen auf und laden sich damit negativ auf, während die kleinen Tröpfchen mit den fehlenden Elektronen eine positive Ladung erhalten. So werden vorwiegend negative Ladungen nach unten und die positive Ladungen nach oben transportiert.

    Auf diese Weise bilden sich verschiedene Ladungszonen in der Wolke aus. Insgesamt wird der obere Teil der Wolke sehr stark positiv und der untere Teil der Wolke eher negativ geladen. Blitze führen dann dazu, dass die Ladungsverteilung wieder ausgeglichen wird.

    Neueste Erkenntnisse aus der Forschung haben gezeigt, dass es in den meisten Gewitterwolken mehr als zwei Ladungszonen gibt. Beispielsweise bildet sich unter der negativ geladenen Zone meistens noch eine weitere Zone mit positiven Ladungen aus. Weil es schwierig ist, in einer Gewitterwolke Experimente durchzuführen, hat man bisher noch nicht ganz genau verstanden, wie diese Ladungszonen entstehen.

  • Erläutere die Entstehung eines Blitzes.

    Tipps

    Hier siehst du die Ladungsverteilung einer Gewitterwolke.

    Wie eine Batterie besitzt auch die Wolke ein positives und ein negatives Ende.

    Lösung

    Der Blitz entsteht in einer Gewitterwolke. Verursacht wird er durch die Bewegung und den Zusammenstoß kleiner Eiskristalle.

    Jeder der Zusammenstöße erzeugt eine elektrostatische Ladung in der Wolke. Wie eine Batterie besitzt auch die Wolke ein positives und ein negatives Ende. Die positiven Ladungen liegen zumeist im oberen Bereich der Wolke, die negativen Ladungen im unteren Bereich.

    Ist die negative Ladung im unteren Bereich der Wolke groß genug, gibt die Wolke Energie frei – es entsteht ein Blitz. Der Blitz zuckt dann durch die Luft und da sich Gegensätze anziehen, wird er von einem Ort angezogen, der die entgegengesetzte Ladung besitzt. Das kann eine andere Wolke sein, aber auch der Erdboden.

  • Erkläre den Ablauf eines Blitzschlags.

    Tipps

    Der sogenannte Leitblitz geht von der Wolke aus.

    Nach einem Blitzschlag hat der Erdboden die negativen Ladungen der Wolke aufgenommen.

    Auch nach einem Blitz ist der Ladungsausgleich nicht vollständig erfolgt.

    Lösung

    Durch die Ladungstrennung in einer Gewitterwolke ergibt sich eine hohe Spannung zwischen unterschiedlich geladenen Bereichen in der Wolke, aber auch zum Erdboden, der eigentlich elektrisch neutral ist. Während eines Gewitters kann die starke negative Ladung in der Wolke aber eine positive Ladung im Erdboden hervorrufen.

    Wenn die Spannung zwischen Erdboden und Wolke groß genug wird, beginnen einige negative Ladungen von der Wolke in Richtung Erde zu fließen. Auf ihrem Weg ionisieren sie Luftmoleküle und bilden so einen leitfähigen Kanal durch die Luft. Dieser sogenannte Leitblitz ist sehr viel schwächer als die Hauptentladung des Blitzes und kaum mit bloßem Auge zu sehen. Er zeichnet den eigentlichen Blitz gewissermaßen vor und erzeugt dabei auch die Verästelungen des Blitzes.

    Wenn der Leitblitz nahe genug an den Erdboden herankommt, beginnen positive Ladungen vom Erdboden aus nach oben zu fließen und damit eine sogenannte Fangentladung bilden, die ebenso einen leitfähigen Kanal erzeugt.

    Wenn sich die Fangentladung und der Leitblitz nun treffen, erzeugen sie gewissermaßen eine Kurzschluss zwischen der Wolke und dem Erdboden, sodass sich die Spannung zwischen der Wolke und dem Erdboden ausgleichen kann. Für sehr kurze Zeit fließt dann ein sehr starker Stromfluss zwischen der Erde und der Wolke: Die Hauptentladung.

    Die meisten Erdblitze gehen zwar von der Unterseite der Wolke aus, es kann allerdings auch Blitze zwischen der positiv geladenen Oberseite der Wolke und der Erde geben. Für solche Positivblitze ist eine viel größere Spannung nötig. Deshalb transportieren sie eine viel höhere Energie und sind damit viel gefährlicher als die Negativblitze. Jedoch sind nur etwa $5$ Prozent aller Blitze, die in den Erdboden einschlagen, Positivblitze.

  • Beschreibe die Blitze.

    Tipps

    Wetterleuchten entstehen durch Blitze innerhalb einer Wolke.

    Die hohe Energie eines Blitzes bringt die umliegende Luft zum Leuchten.

    Lösung

    Blitze sind Lichtbögen die entstehen, weil sich eine sehr hohe Spannung schlagartig über die Luft ausgleicht. Ein Blitz ist also ein sehr starker elektrischer Strom, der sich durch die Luft ausbreitet. Das Leuchten stammt von Luftmolekülen in der Umgebung des Blitzes, die durch die hohe Energie elektrisch angeregt werden. Zudem erhitzt der starke Stromfluss eines Blitzes die Luft in seiner Umgebung, sodass sich diese explosionsartig ausdehnt und den Donner erzeugt.

    Die Ursache für die starke Spannung, die den Blitz hervorruft, sind Ladungsunterschiede zwischen verschiedenen Wolkenteilen oder der Gewitterwolke und dem Erdboden. Da die Ladungsunterschiede vor allem zwischen verschiedenen Teilen einer Gewitterwolke auftreten, entladen sich die meisten Blitze auch innerhalb der Wolken. Lediglich 10 Prozent aller Blitze schlagen in den Erdboden ein.

  • Arbeite die Definitionen der Begriffe heraus.

    Tipps

    Du kannst die Zeit zwischen dem Beobachten eines Blitzes und dem Hören eines Donners nutzen, um die Entfernung des Einschlagortes eines Blitzes zu bestimmen.

    Einige der ungewöhnlichsten Blitze entstehen in starken Stürmen, die man als rotierende Gewitter bezeichnet. Wie nennt man rotierende Gewitter noch?

    Lösung

    Wetterleuchten

    Ein Wetterleuchten kann den ganzen Himmel erhellen.

    Linienblitz

    Der Linienblitz zuckt in gezackten Linien über den Himmel.

    Superzelle

    Einige der ungewöhnlichsten Blitze entstehen in starken Stürmen, die man als Superzellen bezeichnet. Sie sind auch als rotierende Gewitter bekannt und können farbige Blitze erzeugen, die man Sprites nennt.

    Donner

    Der Donner ist ein Geräusch, das von einem Blitz erzeugt wird. Du kannst die Zeit zwischen dem Beobachten eines Blitzes und dem Hören eines Donners nutzen, um die Entfernung des Einschlagortes eines Blitzes zu bestimmen.

    Du kannst hierzu folgende Faustregel nutzen:

    Zähle, sobald du einen Blitz beobachtet hast, die Sekunden bis zum nachfolgenden Donner. Teile die Sekunden nun durch 3. Das resultierende Ergebnis gibt dir etwa die Entfernung (in Kilometern) zwischen dir und dem Einschlagort des Blitzes an.

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