Nous pensons souvent que l'électricité est produite uniquement dans les centrales électriques, et pas du tout dans les masses fibreuses des nuages d'eau, qui sont si raréfiées que vous pouvez facilement y mettre la main. Néanmoins, il y a de l'électricité dans les nuages, comme elle l'est même dans le corps humain.
La nature de l'électricité
Tous les corps sont constitués d'atomes - des nuages et des arbres au corps humain. Chaque atome a un noyau transportant des protons chargés positivement et des neutrons neutres. L'exception est l'atome d'hydrogène le plus simple, dans le noyau duquel il n'y a pas de neutron, mais seulement un proton.
Des électrons chargés négativement circulent autour du noyau. Les charges positives et négatives sont attirées mutuellement, de sorte que les électrons tournent autour du noyau d'un atome, comme les abeilles près d'un gâteau sucré. L'attraction entre les protons et les électrons est due aux forces électromagnétiques. Par conséquent, l'électricité est présente partout où nous regardons. Comme nous le voyons, il est également contenu dans les atomes.
Fait intéressant: la nature de la foudre réside dans l'électricité contenue dans les nuages.
Dans des conditions normales, les charges positives et négatives de chaque atome s'équilibrent, de sorte que les corps constitués d'atomes ne portent généralement aucune charge totale - ni positive ni négative.Par conséquent, le contact avec d'autres objets ne provoque pas de décharge électrique. Mais parfois, l'équilibre des charges électriques dans les corps peut être perturbé. Peut-être en faites-vous l'expérience lorsque vous êtes à la maison par une froide journée d'hiver. La maison est très sèche et chaude. Toi, traînant les pieds nus, fais le tour du palais. À votre insu, une partie des électrons de vos semelles est passée aux atomes du tapis.
Vous portez maintenant une charge électrique, car le nombre de protons et d'électrons dans vos atomes n'est plus équilibré. Essayez maintenant de saisir la poignée de porte en métal. Une étincelle se glissera entre vous et elle, et vous ressentirez un choc électrique. Voici ce qui s'est passé - votre corps, qui manque d'électrons pour atteindre l'équilibre électrique, cherche à rétablir l'équilibre en raison des forces d'attraction électromagnétique. Et il est en cours de restauration. Entre la main et la poignée de porte, il y a un flux d'électrons dirigé vers la main. Si la pièce était sombre, vous verriez des étincelles. La lumière est visible car les électrons émettent des quanta de lumière lorsqu'ils sautent. Si la pièce est calme, vous entendrez un léger crépitement.
L'électricité nous entoure partout et est contenue dans tous les corps. Les nuages dans ce sens ne font pas exception. Contre le ciel bleu, ils ont l'air très inoffensifs. Mais tout comme vous êtes dans une pièce, ils peuvent transporter une charge électrique. Si oui, méfiez-vous! Lorsque le nuage rétablit l'équilibre électrique en lui-même, un feu d'artifice entier clignote.
Comment la foudre apparaît-elle?
Voici ce qui se passe: dans un immense nuage d'orage, de puissants courants d'air circulent constamment, qui poussent diverses particules ensemble - des grains de sel océanique, de la poussière, etc.De la même manière que vos semelles, lorsqu'elles sont frottées contre un tapis, sont libérées des électrons, et les particules dans un nuage sont libérées des électrons lors d'une collision, qui sautent sur d'autres particules. Il y a donc une redistribution des charges. Sur certaines particules qui ont perdu leurs électrons, il y a une charge positive, sur d'autres qui prennent des électrons en excès, il y a maintenant une charge négative.
Pour des raisons qui ne sont pas entièrement claires, les particules plus lourdes se chargent négativement, tandis que les plus légères se chargent positivement. Ainsi, la partie inférieure plus lourde du nuage est chargée négativement. La partie inférieure du nuage chargée négativement pousse les électrons vers la terre, car les mêmes charges se repoussent. Ainsi, une partie chargée positivement de la surface de la terre se forme sous le nuage. Ensuite, exactement selon le même principe, selon lequel une étincelle saute entre vous et la poignée de porte, la même étincelle saute entre le nuage et le sol, seule cette très grande et puissante est la foudre. Les électrons volent en zigzag géant vers la terre, y trouvant leurs protons. Au lieu d'un crépitement à peine audible, un fort coup de tonnerre se fait entendre.
Si vous regardez l'ensemble du processus au ralenti, c'est ce que nous verrons. Une bande faiblement lumineuse dépasse de la base du nuage, appelée conducteur. Le chef d'orchestre, qui est aussi le «chef», commence à s'approcher de la terre avec des mouvements de torsion rapides. D'abord, il glisse de 50 mètres à droite, puis de 50 mètres à gauche. C'est le même zigzag que nous voyons dans le ciel. Le chemin du leader vers la terre se poursuit pendant une fraction de seconde, la force actuelle de la foudre atteint 200 ampères. Dans le câblage domestique, le courant ne dépasse pas 6 ampères. Lorsque le chef se trouve à une distance d'environ 20 mètres de la terre, une étincelle en saute vers le chef et s'y connecte. Un zigzag éblouissant se précipite vers le nuage, la force actuelle atteint 10 000 ampères.
Fait intéressant: Un éclair contient suffisamment d'électricité pour éclairer toutes les maisons et les entreprises de toute la ville, mais seulement pendant une fraction de seconde.
Le prochain chef glisse doucement dans le couloir formé, vers lequel vole à nouveau une étincelle géante. La température lors d'un coup de foudre atteint 28 000 degrés Celsius. Les flux d'électricité volent de haut en bas le long du canal: c'est le processus que nous percevons comme un coup de foudre.
Combien d'énergie est dans la foudre?
Environ 20 mille mégawatts, cette énergie est suffisante pour illuminer toutes les maisons et entreprises de toute la république, mais seulement pendant une fraction de seconde.
