Fulgerul si trasnetul

Formarea fulgerelor
Avand in vedere numeroase masuratori ce au fost facute, s-a constat ca picaturile de ploaie, fulgii de zapada, grindina etc., in caderea lor spre pamant, transporta si sarcini electrice. S-a mai stabilit ca sarcinile pozitive transportate de precipitatii sunt mai numeroase decat cele negative. In timpul caderii aceleiasi precipitatii (ploaie ori zapada), unele particule lichide ori solide sunt incarcate cu electricitati diferite, iar altele raman neutre.
Cauza formei in zig zag a fulgerului este produsa prin descarcarea electrica numai prin zonele cu aer ionizat.

Fulgerul este deci un arc luminos, ca urmare a procesului de descarcare electrica cauzat de o diferenta de potential electrostatic, realizat la nivelul norilor sau intre nori si pamant.

Lungimea si durata fulgerului
Fulgerul are in medie 4 sau 5 descarcari care necesita o descarcare prealabila ce dureaza 0,01 secunde, iar cea pricipala numai 0,0004 secunde. Dupa o pauza scurta (0,03 s – 0,05 s) urmeaza descarcari noi.
Au fost observate astfel de descari atingand un numar de 42 cu o intensitate in medie de 20.000 Amperi.
Fulgerul poate avea o lungime de 1-3 Km.

Ce spun cercetatorii
Benjamin Frankli in anul 1752 demonstreaza ipoteza ca fulgerul este rezultatul tensiunii dintre nori si pamant, cu ajutorul unui zmeu de hartie cu care a declansat fulgerul in prezenta norilor de furtuna. Aceasta a fost un punct deosebit de important in cercetarea fulgerelor.

Exista totusi controverse cu privire la efectul fulgerului, ca si a modului in care ia nastere.
Azi se folosec in locul zmeelor rachete, sau baloane metereologice de cercetare. Parerea cercetatorilor ca fulgerul produs si in laborator este rezultatul unei simple descarcari electrice s-a schimbat la sfarsitul anilor 1990, aparand 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)descarcari 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.