10 000 Volt zünden den Blitz.
WORUM GEHT ES?
Viele Häuser besitzen heutzutage einen Blitzableiter. Im Falle eines einschlagenden Blitzes leitet er den Strom in den Boden ab, sodass das Haus keinen Schaden nimmt.
Der Hörnerblitzableiter ist zwar auch ein Blitzableiter, aber nicht mit der Erde verbunden. Er wird bei Hochspannungsleitungen und Oberleitungen eingesetzt, damit Überspannungen durch einen vorübergehend entstehenden Lichtbogen abgebaut werden können.
WESHALB IST DAS SO?
Per Knopfdruck wird mit einem Transformator eine sehr große Spannung von über 10.000 Volt erzeugt und an die beiden Hörner angelegt. Die Luft zwischen den beiden gebogenen Metallstäben wirkt zunächst als Isolator und verhindert ein Überspringen der Ladungen von dem einen Metallstab auf den anderen. Nachdem der Trafo in Betrieb ist, schnellt ein Metallstift für einen kurzen Augenblick zwischen den Hörnern nach oben. Dadurch verringert sich der Bereich, der mit Luft gefüllt ist.
Die isolierende Eigenschaft der Luft reicht nicht mehr aus. Es bildet sich an dieser Stelle ein Lichtbogen, also eine so genannte stabile Gasentladung, bei der die Luft elektrisch leitfähig wird und durch die energiereichen Stöße der Teilchen zu leuchten anfängt.
Sobald der Metallstift wieder nach unten aus dem Lichtbogen gezogen wird, wandert der Lichtbogen zwischen den Metallstäben langsam nach oben. Er wird dabei immer länger und reißt dann irgendwann ab. Diese Aufwärtsbewegung hat zwei Ursachen. Zum einen erwärmt sich die Luft im Lichtbogen und steigt auf. Zum anderen liegt es an den Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes zwischen den Hörnern. Würden diese auf dem Kopf stehen, würde der Lichtbogen bei ausreichend großer Stromstärke sogar nach unten geblasen.
Alltagsbezug
Übrigens: Kleine blaue Lichtblitze entstehen beim Öffnen eines selbstklebenden Briefumschlags. Um dies beobachten zu können, muss man in einen völlig dunklen Raum gehen und die Augen einige Minuten an die Dunkelheit gewöhnen. Wenn man dann die Klebestreifen des Umschlags aufreißt, entdeckt man die kleinen blauen Blitze zwischen den Klebeflächen.