13. september 2013

Et sikkert helle i tordenvejr

Kirsten Søgaard spørger

Det er blevet mig fortalt siden jeg var lille, at det sikreste sted, man kunne opholde sig, hvis man befandt sig ude i tordenvejr, var en bil. Siden har jeg hørt, at ja, det er sikkert, men bilen bliver så at sige opladet, og man kan ikke forlade bilen flere timer efter, at et lyn er slået ned i den. Er det korrekt?

Jeg har kigget rundt på nettet for at finde ud af, om statisk elektricitet kan være et sikkerhedsproblem efter et lynnedslag i en bil, men jeg har ikke stødt på emnet på nogen af de sider, hvor man rådgiver omkring sikkerhed i forbindelse med lyn og uvejr. Og den slags sider er der overraskende mange af, især fra USA hvor man dels har nogle heftige uvejr i bl.a. Midtvesten, og hvor det kan være nyttigt at vide, hvad man skal gøre ude på de store åbne vidder.

Efter at have læst lidt på lektien vil jeg da også tro, at det er enten et ikke-eksisterende problem eller ikke er af nogen større betydning. Jeg får selv ret tit et rap over fingrene, når jeg stiger ud af en bil, men det skyldes statisk elektricitet, som er opstået, når mit tøj har gnubbet sig op ad sæderne og sikkerhedsselen. Det kan godt føles som et pænt stort rap, men er ufarligt. Jeg kan ikke tro, at det vil være meget større efter et lynnedslag, og det ville nok stadig mest skyldes mit tøj.

Man kunne måske tro, at der ville ophobes statisk elektricitet i metaldelene af en bil efter et lynnedslag, fordi bilen er isoleret fra jordoverfladen af dækkene, der for en stor del består af gummi, som er en god isolator. Men det er et lyn nærmest ligeglad med, det er alt for kraftig en udladning til at bekymre sig om en smule gummi. Luft er også en mægtig god isolator, men det forhindrer ikke et lyn i at bevæge sig nogle kilometer gennem atmosfæren. Lidt gummi stopper altså ikke lynet, som typisk springer videre til jorden netop via dækkene eller ved en kæmpegnist fra understellet af bilen.

På en af de amerikanske hjemmesider skriver de, at for at et dæk skulle kunne isolere bilen i forhold til jorden, må det måle mere end halvanden kilometer i diameter. Først da bliver det svært for lynet at springe videre. På andre amerikanske sider kan man se fotos af biler, der har været ramt af lyn. Ofte er der afbrændte mærker i lakken, nogle gange sprænger et dæk, og undertiden skades fælgen, netop fordi lynet har bevæget sig mellem jord og bil via dækket. Skaderne på bilen kan gå lige fra næsten ingenting til helt ødelagte biler, men der sker sjældent personskade.

Grunden til, at en bil er et sikkert sted at være under et tordenvejr, er altså ikke at den har fire isolerende gummidæk. Snarere tværtimod. En bil er et sikkert sted at være, fordi den enorme elektriske udladning i et lyn vil bevæge sig frit mod jorden gennem de ydre metaldele frem for de indre dele. Og den elektriske ladning i et lyn bevæger sig meget hurtigt, det er faktisk grunden til de mange tusind volt.

Svingninger i strømmens retning danner et magnetfelt (man husker måske, at elektricitet er en form for elektromagnetisk svingning, sådan som H.C. Ørsted påviste det i 1820), og magnetfeltet er med til at skubbe strømmen af elektroner ud mod bilens overfalde, som typisk er af metal og derfor leder strømmen godt. Det kaldes på engelsk "skin-effect" (noget i retning af hud-effekten), og den er så stærk, at man påstår, det er sikkert et røre ved metallet på indersiden af fx vinduesrammen i bilen, men hvis man stak hånden ud af vinduet, ville man få et stød, som let kunne være dødeligt. Det er vigtigt, at bilens ydre er ledende, og det betyder desværre, at biler, der for en stor del består af glasfiber eller andre dårlige ledere, ikke beskytter passagererne nær så godt som biler af metal, og åbne biler er naturligvis slet ikke sikre.

Mange steder kan man læse, at en bil er et sikkert helle i et tordenvejr, fordi den fungerer lige som et såkaldt Faradays bur. Man har måske set billeder af personer, der sidder stille og roligt og i sikkerhed inde i et metalbur, der slår gnister af statisk elektricitet. Men lyn er ikke statiske, slet ikke. Et Faradays bur fyldt med statisk elektricitet fungerer ved, at de utallige små elektriske ladninger frastøder hinanden indtil de alle sammen ligger så langt som muligt fra hinanden på ydersiden af buret.

På overfladen af en lynramt bil strømmer ladningerne forbi med ufattelig fart og kontrolleres i stedet af et magnetfelt, som strømmen selv skaber. Det forhindrer ikke Faradays bur i at være et fint sted at opholde sig i det fri under et tordenvejr (hvis man da lige havde sådan et stående), men altså ikke pga. den statiske elektricitets opførsel.

Men lad nu være med at eksperimentere med at røre ved bilens indre metaldele under et tordenvejr. I stedet kan man følge nogle af de anvisninger, som man kan finde på de amerikanske hjemmesider, skrevet af folk med stor erfaring på området: Pil ikke ved metaldele, gearskifte eller rat, sid med hænderne i skødet (for en sikkerheds skyld), og brug ikke hovedtelefoner eller radio/afspiller. Arbejdsmaskiner med lukkede styrehuse eller styrtbøjler er også relativt sikre. Og sidder man i en bus er man ekstra heldig, da ladningen fra lynet får endnu mere metaloverflade at sprede sig ud over. Og bliv for alt i verden siddende, indtil uvejret har passeret. Åbner man døren og sætter foden i jorden, vil man let blive den vej, lynet tager mellem bil og jord.