הארקה פיזיקה ומה שביניהן

תוכן עניינים

מהי הארקה, למה היא חשובה ואיך היא עובדת? כל התשובות נמצאות כאן, בהמשך!

רגע של עברית

רגע לפני שנסביר מהי, לפניכם אנקדוטה קטנה: האם ידעתם, שעל פי האקדמיה ללשון עברית המילה הארקה היא שם הפעולה ואילו ארקה היא שם העצם, אליו נהוג להתייחס? דבר מעניין נוסף הוא מקור המילה, שמגיע מהמילה הארמית "ארקה" ופירושה הוא חיבור לאדמה.

מהי הארקה?

הארקה היא פעולה, המתבצעת בעבודות חשמל ובמהלכה נעשה חיבור בין גוף מוליך חשמל אל האדמה כדי להגדיל את רמת הבטיחות של אותו גוף חשמלי, כאשר באים אתו במגע. הארקה עצמה מתבצעת על ידי חיבור הגוף המוליך לאדמה באמצעות חיבור לגוף מוליך אחר בעל התנגדות נמוכה יותר מזו של הגוף המוליך המקורי.

הארקה המקיפה אותנו

כולנו מודעים לסכנות הכרוכות בהתחשמלות וכולנו מבינים שחשוב להימנע ממצב זה כדי לשמור על בריאותינו ואף על חיינו. יחד עם זאת, לא כולנו מבינים כמה חשמל מקיף אותנו בכל רגע ביום ובכל מקום שאנו נמצאים בו. אם נתחיל להסתכל מעט סביבנו נוכל לראות במו עינינו את כמות האסונות שנמנעת בכל יום ויום בזכות הארקות המתבצעות לגופים מוליכים הן בבית והן בחוץ.

הפיסיקה של הארקה

העיקרון המנחה הוא, שהחשמל נוטה לעבור דרך גופים, בהם ההתנגדות היא נמוכה יותר. לכן, כאשר זרם חשמלי זורם דרך שני גופים במקביל ואחד מהם הוא בעל התנגדות נמוכה יותר מזו של השני, החשמל יזרום דרך הגוף בעל ההתנגדות הנמוכה. אם ניקח מקרה, שבו אדם בא במגע עם זרם חשמלי מוארק, החשמל יזרום דרך הארקה ולא דרך גוף האדם שבא אתו במגע בזכות ההתנגדות הנמוכה של הארקה וכך נמנעת התחשמלות.

ביצוע הארקה בפועל

קיימות שיטות שונות לביצוע הארקה והן נועדו בעיקר כדי לשמש במקרים שונים. לדוגמה, יש הארקה למתח גבוה והארקה למתח נמוך. כמו כן, יש גם הארקה לבניינים ישנים, בהם אין הארקת יסוד, הארקה להגנה מפני ברקים, להגנה על מכשירי אלקטרוניקה עדינים מפני מתחים גבוהים ולא מותאמים ועוד.

רעמים וברקים

אם כבר עסקנו בברקים, בואו נבין איך הם נוצרים בטבע ואיך הם רלוונטיים להארקה ולפיסיקה. אם כן, ברקים נוצרים כאשר מטען של חשמל סטטי שהצטבר בין שני עננים או בין ענן לבין כדור הארץ מתפרק. ההתפרקות של מטען חשמלי זה יוצרת ניצוץ וככל שמדובר על מטען גדול יותר, כך גם הניצוץ גדול יותר ומתקבל הברק.

בידוד והגנה מפני ברקים

היות שהברק הוא התפרקות של מטען חשמלי גדול מאוד, כל מה שבא במגע ישיר אתו נחשף לנזק משמעותי ובמידה ומדובר על יצור חי, התוצאה עלולה אף להיות קטלנית! זוהי הסיבה לכך, שחשוב מאוד לבודד את הברק ולמנוע כל אפשרות של חשיפה אליו. את זה ניתן לעשות באמצעות הארקה: התקנת מוט בעל מוליכות גבוהה מעל המתקנים שאותם רוצים לבודד מפני הברקים.

ברקים קטנים

כאמור, הברקים המוכרים לנו מימים חורפיים וגשומים הם למעשה, תוצאה של התפרקות של חשמל סטטי. כולנו מכירים את המצב הזה, שבו בכל פעם שאנו נוגעים באדם אחר, במתכות שונות או כל חומר מוליך אחר, אנו מרגישים את הצריבה של התפרקות החשמל הסטטי. אמנם במקרה זה מדובר על מטען קטן וחלש ביחס לברקים, אבל התחושה היא עדיין לא נעימה ובהחלט ניתן למנוע אותה על ידי בידוד באמצעות נעליים מוארקות, שימוש בחפצים המכילים סיבי פחם או אבקת פחם כדוגמת רהיטים, בגדים וכדומה.