Một tia sét trong tự nhiên thường mang điện áp trung bình khoảng 300 triệu vôn, sinh ra nguồn năng lượng khổng lồ. Theo  Viện Vật lý Địa cầu (IGP) và Cơ quan Thời tiết Quốc gia Hoa Kỳ (NWS), việc ngồi trong ô tô kín khi trời sấm sét là một biện pháp an toàn nhờ nguyên lý lồng Faraday. Khung vỏ kim loại của xe sẽ dẫn dòng điện chạy vòng quanh lớp ngoài và truyền thẳng xuống mặt đất, bảo vệ người ngồi bên trong khỏi nguy cơ điện giật. Tuy nhiên, sự an toàn này chỉ được đảm bảo đối với các loại xe có mui kim loại cứng hoàn toàn và người dùng tuyệt đối không chạm vào các chi tiết dẫn điện bên trong xe trong suốt thời gian xảy ra giông bão.

 

1. Tổng quan về hiện tượng sét và mức điện áp cơ bản

Sét là một hiện tượng thời tiết quen thuộc nhưng mang sức mạnh vô cùng to lớn. Việc hiểu rõ về mức điện áp của sét sẽ giúp chúng ta nhận thức đúng đắn mức độ nguy hiểm của nó.

1.1. Định nghĩa về sự phóng điện trong tự nhiên

Sét thực chất là một luồng điện cực mạnh di chuyển giữa các đám mây hoặc từ mây xuống mặt đất. Khi các hạt băng và nước trong đám mây dông cọ xát vào nhau, chúng tạo ra sự mất cân bằng điện tích khổng lồ. Phần trên của đám mây thường tích điện dương, trong khi phần dưới cùng lại tích điện âm. Khi sự chênh lệch điện tích này vượt qua giới hạn cách điện của không khí, một tia lửa điện khổng lồ sẽ được phóng ra để cân bằng lại. Quá trình phóng điện này diễn ra chỉ trong chớp mắt nhưng lại giải phóng một nguồn năng lượng cực kỳ khủng khiếp.

 

1.2. Thông số vôn điện trung bình của một tia sét

Nhiều người thường thắc mắc một tia sét mang bao nhiêu vôn điện khi đánh xuống mặt đất. Theo thông tin từ Cơ quan Thời tiết Quốc gia Hoa Kỳ (NWS), một tia sét điển hình thường mang điện áp trung bình khoảng 300 triệu vôn. Thậm chí, những tia sét siêu lớn có thể đạt tới mức điện áp lên đến một tỷ vôn trong những cơn bão nghiêm trọng. Để dễ hình dung, con số này lớn gấp hàng triệu lần so với dòng điện 220 vôn mà chúng ta đang sử dụng trong lưới điện sinh hoạt hàng ngày. Sức mạnh này đủ để thắp sáng một thành phố nhỏ trong vài phút hoặc nung chảy các vật liệu kim loại cứng nhất.

Không chỉ có điện áp cao, dòng điện trong một tia sét cũng đạt mức khoảng 30.000 ampe. Sự kết hợp giữa vôn và ampe khổng lồ này tạo ra nhiệt độ xung quanh tia sét lên tới 30.000 độ C, nóng gấp năm lần bề mặt mặt trời. Bất kỳ vật thể nào nằm trên đường đi của tia sét đều phải chịu một sức ép nhiệt và điện cực kỳ tàn khốc. Chính vì vậy, việc tìm kiếm một nơi trú ẩn an toàn, chẳng hạn như bên trong ô tô, là điều kiện tiên quyết để bảo toàn tính mạng. Những con số này khẳng định rằng sức mạnh của thiên nhiên là không thể xem thường và chúng ta cần tuân thủ các nguyên tắc an toàn cơ bản.

 

2. Ngồi trong ô tô kín khi trời sấm sét có an toàn không?

Nhiều người tin rằng ô tô là nơi trú ẩn tuyệt vời khi trời mưa bão có sấm sét. Dưới góc độ vật lý, niềm tin này là hoàn toàn có cơ sở và được chứng minh bằng khoa học.

2.1. Nguyên lý lồng Faraday bảo vệ người bên trong

Sự an toàn khi ngồi trong ô tô chủ yếu đến từ một khái niệm vật lý gọi là nguyên lý lồng Faraday. Lồng Faraday được định nghĩa là một không gian kín được bao bọc hoàn toàn bằng vật liệu dẫn điện, thường là kim loại. Khi có một dòng điện cực mạnh đánh vào bên ngoài lồng, các electron sẽ chỉ di chuyển dọc theo bề mặt kim loại bên ngoài mà không thể xuyên vào bên trong. Lớp vỏ kim loại này hoạt động như một tấm khiên, triệt tiêu hoàn toàn điện trường ở không gian rỗng bên trong lồng. Nhờ đó, bất kỳ ai hoặc vật gì nằm bên trong không gian này đều được cách ly hoàn toàn khỏi dòng điện nguy hiểm bên ngoài.

Áp dụng nguyên lý này vào thực tế, một chiếc ô tô có bộ khung và mui làm bằng thép chính là một chiếc lồng Faraday hoàn hảo. Khi tia sét mang hàng trăm triệu vôn đánh trúng nóc xe, dòng điện sẽ nhanh chóng lan tỏa khắp lớp vỏ kim loại rỗng bên ngoài. Nó sẽ chạy vòng qua các cánh cửa, nắp capo và khung gầm mà không hề chạm tới khoang hành khách bên trong. Theo Viện Vật lý Địa cầu (IGP), “lớp vỏ kim loại của xe ô tô chính là yếu tố quyết định giúp bảo vệ con người khỏi tác động trực tiếp của tia sét”. Do đó, người ngồi yên vị trên ghế nỉ bên trong xe sẽ không bị dòng điện truyền qua cơ thể.

 

2.2. Sự thật về tác dụng cách điện của lốp cao su

Có một hiểu lầm rất phổ biến là lốp xe bằng cao su mới là thứ giúp ô tô cách điện với mặt đất. Tuy nhiên, cao su chỉ có tác dụng cách điện đối với những dòng điện sinh hoạt có mức điện áp thấp. Với một tia sét mang điện áp lên tới 300 triệu vôn, lớp lốp cao su mỏng manh này hoàn toàn không có ý nghĩa gì. Dòng điện khổng lồ có thể dễ dàng chọc thủng hoặc đốt cháy lớp cao su để truyền thẳng xuống mặt đất. Vì vậy, sự an toàn của bạn hoàn toàn phụ thuộc vào khung xe kim loại chứ không phải là bốn chiếc lốp xe.

Để hiểu rõ hơn về sự vô dụng của lốp cao su trước sét, chúng ta cần xem xét các yếu tố thực tế sau đây:

• Sét đã vượt qua khoảng cách vài kilomet không khí cách điện từ đám mây xuống đất, nên vài centimet cao su không thể ngăn cản nó.
• Nước mưa bám trên lốp xe và mặt đường tạo ra một lớp dẫn điện hoàn hảo, bỏ qua hoàn toàn đặc tính của cao su.
• Nhiệt độ cực cao của tia sét có thể làm nóng chảy lốp xe ngay lập tức khi dòng điện đi qua.

 

2.3. Đường truyền của dòng điện khi đánh trúng xe

Khi tia sét chạm vào nóc xe, nó luôn tìm con đường ngắn nhất và ít điện trở nhất để đi xuống đất. Dòng điện sẽ bao trùm lấy lớp vỏ thép bên ngoài, chạy dọc theo các cột trụ của xe và truyền xuống mâm bánh xe bằng kim loại. Từ mâm xe, tia lửa điện sẽ phóng xuyên qua lốp cao su hoặc trượt theo dòng nước mưa trên lốp để tiếp đất. Quá trình này diễn ra chỉ trong vài phần nghìn giây, tạo ra tiếng nổ lớn và ánh sáng chói lòa. Ngay sau khi dòng điện thoát hết xuống đất, chiếc xe sẽ trở lại trạng thái bình thường mà người bên trong không hề hấn gì.

 

3. Những loại xe và tình huống không đảm bảo an toàn khi có sét

Dù nguyên lý lồng Faraday rất hiệu quả, không phải chiếc xe nào cũng cung cấp mức độ bảo vệ giống nhau. Có những trường hợp ngoại lệ mà việc ngồi trong xe lại tiềm ẩn rủi ro rất lớn.

3.1. Rủi ro ở xe mui trần và xe mui vải

Những chiếc xe thể thao mui trần hoặc xe sử dụng mui bằng vải bạt hoàn toàn không có khả năng chống sét. Khi không có lớp vỏ kim loại cứng bao bọc phía trên đầu, nguyên lý lồng Faraday sẽ không thể hoạt động. Tia sét có thể đánh thẳng vào đầu người lái xe hoặc xuyên qua lớp vải mỏng để truyền dòng điện vào khoang nội thất. Trong trường hợp này, chiếc xe không những không bảo vệ được bạn mà các chi tiết kim loại trên xe còn có nguy cơ thu hút sét. Nếu gặp mưa dông khi đang lái xe mui trần, bạn phải ngay lập tức tìm một tòa nhà kiên cố để trú ẩn thay vì ngồi lại trong xe.

 

3.2. Xe sử dụng vỏ sợi thủy tinh hoặc nhựa

Ngày nay, nhiều loại xe hiện đại hoặc xe chuyên dụng được chế tạo từ vật liệu composite, sợi thủy tinh hoặc nhựa cứng để giảm trọng lượng. Những vật liệu này không có tính dẫn điện, do đó chúng không thể tạo ra một lồng Faraday bao quanh hành khách. Khi sét đánh trúng một chiếc xe vỏ nhựa, dòng điện sẽ không trượt trên bề mặt mà sẽ tìm đường xuyên thẳng qua vỏ xe. Nó sẽ đánh vào các hệ thống dây điện, khung gầm bên trong và có thể truyền trực tiếp vào người ngồi trong xe. Do đó, bạn cần nắm rõ chất liệu vỏ xe của mình để biết nó có thực sự an toàn trong mưa bão hay không.

Bảng 1: Đánh giá mức độ an toàn của các loại phương tiện khi trời có sét

Ngoài ra, các loại xe máy, xe đạp điện hay xe máy cày không có cabin kín cũng nằm trong danh sách cực kỳ nguy hiểm. Người điều khiển những phương tiện này phơi mình hoàn toàn ngoài trời, trở thành điểm cao nhất thu hút dòng điện phóng xuống. Thực tế đã ghi nhận rất nhiều trường hợp tai nạn thương tâm xảy ra khi người dân cố gắng lái xe máy về nhà trong cơn dông. Sự che chắn duy nhất của họ chỉ là chiếc áo mưa mỏng manh, hoàn toàn vô dụng trước luồng điện hàng trăm triệu vôn. Việc dừng xe và tìm nơi trú ẩn an toàn là quy tắc sống còn mà bất cứ ai cũng phải ghi nhớ.

 

3.3. Thói quen chạm vào chi tiết kim loại bên trong

Ngay cả khi bạn đang ngồi trong một chiếc xe vỏ thép kín, sự an toàn vẫn có thể bị phá vỡ nếu bạn mắc phải những sai lầm cơ bản. Khung xe bên ngoài đang mang một dòng điện khổng lồ, và một số chi tiết kim loại bên trong xe có thể kết nối trực tiếp với khung gầm này. Nếu bạn vô tình chạm tay vào tay nắm cửa bằng kim loại, vô lăng có lõi thép hoặc cần số, dòng điện có thể truyền qua cơ thể bạn. Cơ thể người dẫn điện tốt hơn nhiều so với ghế nỉ hay đệm da, nên điện sẽ chọn bạn làm đường dẫn. Vì vậy, các chuyên gia luôn khuyến cáo người dùng phải ngồi yên, thu gọn tay chân và không chạm vào bất cứ thứ gì dẫn điện.

Để đảm bảo an toàn tuyệt đối khi ngồi trong ô tô lúc trời sấm sét, bạn nên tránh xa các vật dụng sau:

• Tay nắm cửa, khung cửa sổ và các nút bấm có viền kim loại trên táp lô.
• Hệ thống radio, màn hình giải trí và các cổng sạc điện thoại kết nối với ắc quy.
• Vô lăng và bàn đạp phanh, chân ga vì chúng thường liên kết trực tiếp với khung gầm.

 

3.4. Nguy hiểm từ việc hạ kính cửa sổ khi trời mưa

Một thói quen nguy hiểm khác là hạ kính cửa sổ xuống để ngắm mưa hoặc hút thuốc khi trời đang có sấm chớp. Khi cửa sổ mở ra, lồng Faraday bảo vệ bạn sẽ bị hở, tạo điều kiện cho tia lửa điện tạt vào bên trong khoang lái. Gió mạnh cũng có thể cuốn theo những tia sét nhánh hoặc nước mưa mang điện tích xâm nhập trực tiếp vào người bạn. Để lớp vỏ kim loại phát huy tối đa tác dụng cách ly dòng điện, toàn bộ cửa kính phải được đóng kín hoàn toàn. Việc giữ cho không gian bên trong xe khô ráo và cách biệt với bên ngoài là yếu tố then chốt để sống sót qua cơn bão.

 

4. Các bước xử lý an toàn khi ô tô vô tình bị sét đánh

Dù xác suất bị sét đánh trúng xe khi đang di chuyển là không cao, bạn vẫn cần biết cách xử lý để không hoảng loạn. Dưới đây là những bước cơ bản để đảm bảo an toàn cho bản thân và phương tiện.

4.1. Chờ đợi dòng điện truyền hết xuống đất

Nếu chiếc xe của bạn không may trở thành mục tiêu của một tia sét, điều đầu tiên và quan trọng nhất là phải giữ bình tĩnh. Tiếng nổ lớn và tia lửa chói lòa có thể khiến bạn giật mình, nhưng hãy nhớ rằng lồng vỏ thép đang bảo vệ bạn. Tuyệt đối không được hoảng sợ mở cửa và bước chân ra khỏi xe ngay lập tức, vì dòng điện có thể vẫn còn lưu lại trên vỏ xe. Nếu bạn bước một chân xuống đất trong khi tay vẫn chạm vào cửa xe, cơ thể bạn sẽ tạo thành mạch nối đất và bị điện giật nghiêm trọng. Thay vào đó, hãy tấp xe vào lề đường một cách an toàn, tắt máy và ngồi yên tại chỗ.

Thời gian chờ đợi an toàn thường được khuyến cáo là ít nhất 30 phút kể từ khi nghe thấy tiếng sấm cuối cùng. Quãng thời gian này đảm bảo rằng cơn dông đã đi qua và dòng điện trên vỏ xe đã được truyền hết xuống lòng đất. Trong lúc chờ đợi, bạn có thể bật đèn cảnh báo nguy hiểm để các phương tiện khác biết xe bạn đang gặp sự cố. Hãy giữ tay đặt trên đùi, không chạm vào radio hay hệ thống điện tử trên xe để tránh rủi ro rò rỉ điện. Sự kiên nhẫn trong tình huống này chính là chìa khóa để bảo vệ tính mạng của bạn và những người đi cùng.

 

4.2. Kiểm tra phương tiện và gọi cứu hộ

Sức mạnh của tia sét có thể gây ra những thiệt hại nặng nề cho hệ thống vận hành của chiếc xe. Dòng điện hàng trăm triệu vôn có thể làm cháy toàn bộ hệ thống điện tử, vi mạch điều khiển và làm hỏng ắc quy. Lốp xe cũng có nguy cơ bị nổ hoặc chảy xệ do nhiệt độ quá cao sinh ra khi dòng điện truyền qua cao su. Do đó, ngay cả khi xe vẫn có thể nổ máy, việc tiếp tục lái xe đi ngay là một quyết định rất mạo hiểm. Hệ thống phanh điện tử hoặc trợ lực lái có thể đã bị vô hiệu hóa, gây nguy hiểm cho quá trình di chuyển tiếp theo.

Sau khi đảm bảo cơn bão đã tan và an toàn để ra ngoài, bạn nên thực hiện các bước kiểm tra cơ bản sau:

• Quan sát lốp xe xem có dấu hiệu xẹp, cháy xém hoặc nứt vỡ do nhiệt độ cao hay không.
• Kiểm tra mùi khét từ nắp capo hoặc hệ thống dây điện bên trong khoang lái.
• Gọi ngay cho dịch vụ cứu hộ giao thông để kéo xe về gara kiểm tra toàn diện thay vì tự lái.

5. Tầm quan trọng của việc chủ động phòng tránh sét khi lái xe

Dù chiếc ô tô có thể bảo vệ bạn an toàn nhờ nguyên lý vật lý tuyệt vời, việc chủ động phòng tránh vẫn luôn là ưu tiên hàng đầu. Khi nhận thấy bầu trời tối sầm, gió giật mạnh và có tiếng sấm từ xa, bạn nên hạn chế việc lái xe ra đường nếu không thực sự cần thiết. Việc di chuyển trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt không chỉ tiềm ẩn nguy cơ sét đánh mà còn đi kèm với rủi ro cây đổ, ngập nước và tầm nhìn hạn chế. Theo khuyến cáo từ Cục Cảnh sát Giao thông (CSGT), người dân nên chủ động tìm nơi dừng đỗ an toàn tại các trạm dừng nghỉ hoặc khu dân cư khi có mưa dông lớn. Một quyết định dừng lại đúng lúc có thể giúp bạn tránh được những rủi ro không đáng có.

Kiến thức về mức điện áp khổng lồ của sét và khả năng cách điện của xe ô tô cần được phổ biến rộng rãi trong cộng đồng. Nó giúp đập tan những lầm tưởng tai hại về việc lốp cao su chống sét, từ đó thay đổi thói quen sử dụng xe của nhiều người. Các trung tâm đào tạo lái xe cũng nên đưa kỹ năng xử lý tình huống khi gặp mưa bão vào chương trình giảng dạy thực tế. Việc trang bị kiến thức đúng đắn sẽ giúp tài xế giữ được sự bình tĩnh, không hoảng loạn đưa ra những quyết định sai lầm khi có sự cố bất ngờ. Hiểu biết về vật lý không chỉ là lý thuyết trên sách vở mà thực sự là công cụ cứu mạng trong đời sống hàng ngày.

Tóm lại, sức mạnh của một tia sét mang hàng trăm triệu vôn là một thế lực thiên nhiên vô cùng đáng sợ. Tuy nhiên, bằng việc ứng dụng nguyên lý lồng Faraday, con người đã tạo ra những chiếc ô tô có khả năng che chở bản thân trước cơn thịnh nộ của đất trời. Sự an toàn này đòi hỏi chúng ta phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc như đóng kín cửa, không chạm vào kim loại và chờ đợi dòng điện tiêu tán. Hãy luôn nhớ rằng, chiếc xe chỉ là công cụ hỗ trợ, còn ý thức phòng tránh và sự cẩn trọng của chính bạn mới là lá chắn bảo vệ vững chắc nhất. Việc tôn trọng sức mạnh của tự nhiên và trang bị kiến thức khoa học sẽ giúp mọi hành trình của bạn luôn được bình an.

 

Hy vọng nội dung trên giúp ích cho bạn! Nếu như có ý kiến gì/bổ sung thông tin, bạn có thể bình luận thêm bên dưới. Hoặc, nếu bạn có nhu cầu gì về thiết bị điện, đặc biệt là các thiết bị/phụ kiện tủ điện, bạn có thể xem thử các sản phẩm của Tiến Duy tại đây.