- Pour le champ électrique: Il sagit de la différence de potentiel entre deux charges ; il est noté E et sexprime en V.m-1 (Volts par mètre). Sil est important, il peut entraîner des décharges car lair devient conducteur. Plus il est élevé et plus les décharges électriques sont fortes. Il peut être facilement crée entre deux plaques si une tension entre les deux existe. Or dans le cas des orages, une plaque est la surface terrestre, quon considère par référence comme de tension nulle (0 V.m-1). Lautre est la partie basse du nuage, qui est électrifiée fortement et négativement.
Une relation relie le champ électrique, la tension et la distance entre le nuage et la surface terrestre :
E = (UAB)/AB
A représente le nuage
B représente un point de la surface terrestre situé en dessous du nuage
E = champ électrique en V.m-1
|UAB| = différence de potentiel entre le nuage et la terre en V
AB = distance entre le nuage et la terre en m
On a fait tout une expérience sur le champ électrique avec la machine de Wimshurst, qui permet de produire des petits éclairs. Peut-être que vous en avez une dans votre lycée, puisque nous c'était le cas:
Il sagit dune machine électrostatique inventée en 1882 par l'anglais James Wimshurst.
Elle se compose de deux disques isolants en plexiglas sur lesquels sont collés des pastilles métalliques en cuivre. Grâce à une manivelle on fait tourner les disques en sens inverse (lun vers la gauche et lautre vers la droite). Deux balais métalliques en zinc pour chaque disque servent à créer des charges électriques par frottement avec les pastilles. Lun crée des charges positives et lautre des charges négatives. Ces charges opposées sont stockées dans des condensateurs, et chaque condensateur est relié a une boule métallique. Lorsque les charges dans les condensateurs sont importantes, une décharge se produit et un petit éclair jaillit entre les deux boules (appelées éclateurs) quon a au préalable rapprochées.
- Pour l'électrisation des nuages : Lactivité électrique dans le cumulonimbus est dûe aux particules deau liquide et de glace, nommées hydrométéores. La famille des hydrométéores glacées est constituée de cristaux de glace, de flocons de neige, de particules de grésil et de grêle.
Leau liquide est aussi présente dans le nuage, depuis les gouttelettes de la taille du micron jusquaux gouttes « précipitantes » de quelques millimètres.
La formation et la répartition des charges électriques dans le nuage seraient dûes au phénomène de précipitation, qui met en jeu trois types dhydrométéores : les cristaux de glace, les particules de grésil et les gouttelettes deau.
Il se produit un transfert de charge lorsque les cristaux de glace et les particules de grésil se rencontrent, portées par le vent. Ce phénomène produit de lélectricité statique par frottement.
Lexemple classique est celui de la baguette de verre ou de plastique que lon frotte avec un chiffon de laine. Des charges sont « arrachées » à la baguette sous leffet du frottement. Lorsquon approche la baguette (ici chargée négativement) dun objet chargé positivement, lobjet est attiré par la baguette, car deux charges électriques de signes différents sattirent.
Dans le nuage, le transfert de charge varie en fonction de la température : inférieure à -10°C (dans la partie la plus haute du nuage), les cristaux se chargent positivement et le grésil négativement, et inversement pour une température supérieure à -10°C (dans la partie basse du nuage). Fin de la deuxième phase : le cumulonimbus est électrisé et tout est réuni pour que se développe une grande activité électrique.
Bon voilà, je sais pas du tout si ca peut t'apporter qques trucs...
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