Formarea fulgerelor

Fulgerul si trăsnetul

Formarea fulgerelor

Având în vedere numeroase măsuratori ce au fost făcute, s-a constat că picăturile de ploaie, fulgii de zăpadă, grindina etc., în căderea lor spre pământ, transportă si sarcini electrice. S-a mai stabilit că sarcinile pozitive transportate de precipitaţii sunt mai numeroase decât cele negative. În timpul căderii aceleiaşi precipitaţii (ploaie ori zăpadă), unele particule lichide ori solide sunt încărcate cu electricităţi diferite, iar altele ramân neutre.
Cauza formei în zig zag a fulgerului este produsă prin descărcarea electrică numai prin zonele cu aer ionizat.

Fulgerul este deci un arc luminos, ca urmare a procesului de descărcare electrică cauzat de o diferenţă de potenţial electrostatic, realizat la nivelul norilor sau între nori si pământ.

Lungimea si durata fulgerului
Fulgerul are în medie 4 sau 5 descărcări care necesită o descărcare prealabilă ce durează 0,01 secunde, iar cea pricipală numai 0,0004 secunde. După o pauză scurtă (0,03 s – 0,05 s) urmează descărcări noi.
Au fost observate astfel de descărcări atingând un număr de 42 cu o intensitate în medie de 20.000 amperi.
Fulgerul poate avea o lungime de 1-3 Km.

Ce spun cercetătorii

Benjamin Franklin în anul 1752 demonstrează ipoteza că fulgerul este rezultatul tensiunii dintre nori si pămţnt, cu ajutorul unui zmeu de hârtie cu care a declanşat fulgerul în prezenta norilor de furtună. Aceasta a fost un punct deosebit de important în cercetarea fulgerelor.

Există totuşi controverse cu privire la efectul fulgerului, ca şi a modului în care ia naştere.
Azi se folosec în locul zmeelor rachete, sau baloane metereologice de cercetare. Părerea cercetatorilor că fulgerul produs şi în laborator este rezultatul unei simple descărcări electrice s-a schimbat la sfârşitul anilor 1990, apărând unele aspecte care nu au putut fi clarificate.

Trăsnetul

Este o descărcare electrică, de mii de amperi între nor şi pământ, căutând întotdeauna traseul cel mai scurt de parcurs. Ţinând cont de puterea descărcării este absurd să credem că nişte tălpi din piele ne vor proteja de trăsnet, deoarece, după ce parcurge kilometri în aerul izolator, câţiva milimetri de dielectric nu vor împiedica drumul său spre pământ.

Formarea trăsnetului

Atunci când condiţiile atmosferice sunt normale, echilibrul electric din atmosferă este stabil. În momentul în care se formează nori de furtună (cumulonimbus), sarcinile pozitive şi negative se separă în interiorul acestor nori.
Partea inferioară a norului se încarcă de obicei negativ. Acest lucru provoacă o acumulare de sarcini pozitive pe toate elementele care se găsesc la sol, acumulare care va fi cu atât mai importantă pe vârfurile metalice.
Norul începe să se descarce, descărcarea avansând prin salturi de câteva microsecunde. Aceste modificări electrice bruste produc o acumulare de sarcini pozitive şi mai importantă.

Efectul Corona este perceptibil uneori, ca o lumină verde, se producea astfel pe catargele vapoarelor când marinarii vorbeau despre focul din Saint Elme. Numeroase persoane au observat că părul li se electrizează atunci când sunt surprinse de o furtună la munte.

Se creează traseul de descărcare: sarcinile care produc efectul Corona formează un traseu ascendent care vine în întâmpinarea descărcării norului. Când acestea se întâlnesc, traseul este creat. Norul se descarcă prin acest canal.
O descărcare electrică posedă o energie enormă, capabilă să atingă temperaturi de 30.000 grade C, care sunt percepute ca o lumină orbitoare, si care este denumită trăznet (sau fulger, dacă se produce între nori). Tunetul este sunetul ca de explozie care se produce de-a lungul canalului de descărcare al gazelor generate prin această încălzire. Durata sa pare mai mare decât este în realitate din cauza reflexiei sunetului si pare că ajunge mai târziu din cauza faptului că viteza sunetului (340 m/s) este mai mică decât cea a luminii (300.000 Km/s).

Clasificarea descărcărilor electrice atmosferice

a)descărcări între nori, având aspectul unei urme luminoase;
b)descărcari în interiorul norilor, care se produc între două centre de sarcini de semn contrar din interiorul
aceluiaşi nor;
c)descărcări care nu ating solul;
d)descărcări prin părţile superioare ale norilor, dirijate în sus;
e)descărcări între nor si pamânt, numite trăsnete, sau fulgere de pamânt.

Având în vedere numeroase măsurători ce au fost facute, s-a constat că picăturile de ploaie, fulgii de zăpadă, grindina etc., în căderea lor spre pământ, transportă şi sarcini electrice. S-a mai stabilit că sarcinile pozitive transportate de precipitaţii sunt mai numeroase decât cele negative. În timpul căderii aceleiaşi precipitaţii (ploaie ori zapadă), unele particule lichide ori solide sunt încărcate cu electricităţi diferite, iar altele ramân neutre.
Cauza formei în zig zag a fulgerului este produsă prin descărcarea electrică numai prin zonele cu aer ionizat.