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Perché cadono i fulmini?

24 novembre 2007

Nei giorni di maltempo mi è capitato spesso di fermarmi a guardare i fulmini. C’è qualcosa di magico e misterioso nel piacere di osservare da un posto sicuro la potenza degli elementi naturali (quello che Kant definiva il sublime dinamico). Ma queste possenti scariche di energia come si formano?

Tutto ovviamente comincia in alto nel cielo. Durante un temporale il movimento delle nuvole genera al loro interno una distribuzione non uniforme delle cariche elettriche: nella parte più alta si addensano cariche positive mentre alla base si forma una zona carica negativamente. La base negativa della nuvola si affaccia sul terreno e induce in questo una carica positiva (le cariche negative respingono quelle di segno uguale e attirano quelle di segno opposto).

Questo processo genera un forte campo elettrico nell’aria dovuto al fatto che le cariche tendono naturalmente a bilanciarsi. Anche se l’aria è un buon isolante (un dielettrico) e non permette il passaggio di corrente, i fortissimi campi elettrici presenti tendono a ionizzare le sue molecole, cioè a renderle portatrici di carica. Quando ci sono abbastanza ioni l’aria perde le sue proprietà dielettriche e diventa un conduttore.

A questo punto dalla nuvola parte una serie di piccole scariche negative, dette scariche pilota, che si fanno strada ramificandsi lentamente (100 km/s !) sino a terra , dove ci sono le cariche positive che tendono ad andare verso l’alto. A un altezza di circa 10-20 metri dal suolo le cariche si incontrano e questo crea un ponte per le cariche positive che risalgono verso la nuvola a 20000 km/s seguendo le traccie lasciate dalle loro compagne negative.

Questo è il fulmine vero e proprio.

Quando la corrente passa nell’aria questa si scalda quasi istantaneamente fino a 10-15000° C per poi raffreddarsi rapidamente, il processo causa un espansione/contrazione dell’aria da noi percepita come tuono.

Un’ultima curiosità: la luce viaggia a 300.000 km/s mentre il suono a soli 330 m/s. Significa che il lampo viene percepito immediatamente mentre il rumore del tuono impiega per raggiungerci circa 3 secondi per ogni chilometro di distanza. Se contiamo i secondi che separano il lampo dal tuono e dividiamo per 3 possiamo scoprire a che distanza è caduto il fulmine.

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2 commenti

  1. bella spiegazione mi è servita a molto grazie mille ciao!


  2. OTTIMO, GRAZIE



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