Diverses questions sur la foudre . - Page 2
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Diverses questions sur la foudre .



  1. #31
    invite642cbf50

    Re : Diverses questions sur la foudre .


    ------

    donc a mon oral, est ce que je pourrai dire que la difference nuage sol est de 5000M ou dois-je dire que l 'on ne peut pas determiner cette distance à cause d autres fénomènes athmosphériques, mais que pour ioniser l'air lors d'un orage électrique, le nuage doit atteindre une différence de potentiel de 10 à 100 MV ?
    merci pour vos réponses

    -----

  2. #32
    LPFR

    Re : Diverses questions sur la foudre .

    Citation Envoyé par drooo Voir le message
    donc a mon oral, est ce que je pourrai dire que la difference nuage sol est de 5000M ou dois-je dire que l 'on ne peut pas determiner cette distance à cause d autres fénomènes athmosphériques, mais que pour ioniser l'air lors d'un orage électrique, le nuage doit atteindre une différence de potentiel de 10 à 100 MV ?
    merci pour vos réponses
    Re.
    Ne dites pas qu'on ne peut pas déterminer la distance. Dites plutôt que la distance est variable.
    Une brève recherche me donne une fourchette entre 450 m et 2000 m pour la base des nuages d'orage.
    A+

  3. #33
    invite642cbf50

    Re : Diverses questions sur la foudre .

    Et est ce que je dis que pour ioniser l'air lors d'un orage électrique, le nuage doit atteindre une différence de potentiel de 10 à 100 MV ?
    merci

  4. #34
    LPFR

    Re : Diverses questions sur la foudre .

    Citation Envoyé par drooo Voir le message
    Et est ce que je dis que pour ioniser l'air lors d'un orage électrique, le nuage doit atteindre une différence de potentiel de 10 à 100 MV ?
    merci
    Re.
    Et s'ils ne sont pas contents ils n'ont qu'aller le mesurer!
    A+

  5. #35
    invite642cbf50

    Re : Diverses questions sur la foudre .

    bin, d'accord et merci beaucoup ^^

  6. #36
    MCMB

    Re : Diverses questions sur la foudre .

    J'ai fais un TIPE il y a une dizaine d'année sur la foudre en classe préparatoire et je crois me souvenir de certaines choses:

    - Je crois que le champs électrique nécessaire pour rendre conducteur l'air humide est environ 30 fois moindre que pour l'air sec (mais je ne me souviens plus de la valeur du champs)

    - Lorsque un éclair tombe, il existe plusieurs phénomènes en jeu qui s'additionnent. Le nuage est généralement chargé négativement à sa base et positivement en sa cime (anion plus lourds que cations peut être). Le sol devient donc chargé positivement. Le champs électrique peut être très important mais il est rare qu'il dépasse la tension de "claquage" de l'air.
    En réalité, un autre phénomène se produit, les électrons se baladant rarement dans l'air (sauf quand on a des étincelles).
    En fait, quelques secondes avant que la foudre ne tombe, des cations (ion +) provenant du sol remontent vers le nuage, se frayant un chemin dans l'air. Ils partent généralement d'une aspérité (qui augmente le champs électrique). Tout cela dû à la différence de potentiel entre nuage et sol.
    Ces cations se suivent et créent un "couloir d'ionisation" vers le nuage. Ce phénomène est appelé "traceur". Ce traceur d'ions positifs évolue à une vitesse de quelques mètres par seconde voire dizaine de mètres par seconde.
    Ce canal ionisé et de résistivité beaucoup plus faible que l'air ambiant va relier le nuage au sol, et cette connexion une fois faite, l'éclair va tomber en suivant le chemin du traceur (pas besoin d'atteindre le champs limite de claquage de l'air). Ce sont à ce moment là des électrons qui descendent du nuage, évoluant de proche en proche sur les cations du traceur.
    A savoir qu'un éclair s'illumine plusieurs fois (5 à 15).
    L'intensité déversée par le nuage est très importante (10kA en moyenne) et la température croit très rapidement, suffisamment pour que l'air se transforme en plasma (me semble-t-il) et que la résistivité diminue encore.
    Le phénomène de traceur et sa "relative lenteur" explique très bien les "bourdonnement d'oreille" avant que la foudre ne tombe et donc une certaine prédiction de l'endroit ou elle va tomber. On a une preuve de l'ionisation de l'air (et donc de la présence du traceur) lors du phénomène des feux de saint elme tant redoutés des marins: des filaments bleus sortant des aspérités du bateau et montant vers le ciel par temps d'orage prédisant un abattement de la foudre dans les secondes suivantes.

    - Le bruit du tonnerre est dû au fait que l'air augment rapidement de température et comme PV=nRT, le volume étant le même dans le canal et la quantité de matière ne changeant pas, la pression augmente fortement ==> onde de choc proche de l'éclair qui se transforme en bruit du tonnerre lorsqu'elle s'éloigne.

    J'espère que cela a pu vous aider dans votre recherche

    Pour info, un livre très intéressant et complet sur le sujet:
    La foudre
    Nature, histoire, risques et protection
    Auteur Claude H. Gary
    de chez Dunod

  7. #37
    LPFR

    Re : Diverses questions sur la foudre .

    Bonjour, MCMB et bienvenu au forum.
    Nous essayons de nous tenir à des faits vérifiés et acceptés par la communauté scientifique et aux faits vérifiables dans des textes de physique.

    Votre affirmation que le champ électrique nécessaire pour rendre conducteur l'air humide est tout simplement fausse. Voir mon poste #22 à propos des potentiels d'ionisation:
    " Je ne crois pas que ce soit les cas. Les potentiels d'ionisation que j'ai trouvés sur le net sont:
    02: 12,1 V
    N2: 14,53-15,6 V
    H2O: 12,6 V.
    Donc, ça ne doit pas changer grand chose.
    "

    En réalité, un autre phénomène se produit, les électrons se baladant rarement dans l'air (sauf quand on a des étincelles).
    En fait, quelques secondes avant que la foudre ne tombe, des cations (ion +) provenant du sol remontent vers le nuage, se frayant un chemin dans l'air. Ils partent généralement d'une aspérité (qui augmente le champs électrique). Tout cela dû à la différence de potentiel entre nuage et sol.
    Je ne sais pas si vous êtes conscient de la contradiction: il n'y a pas d'électrons mais il y a des cations.
    Même si les électrons sont des milliers de fois plus mobiles que les molécules ionisées, ils ne peuvent pas disparaître d'une zone en la laissant chargée positivement. La neutralité électrique est très bien respectée.
    Ces cations se suivent et créent un "couloir d'ionisation" vers le nuage.
    Comme j'ai déjà dit, la mobilité des électrons est des milliers de fois plus grande que celle des cations. Donc, si quelqu'un bouge, ce sont les électrons et non les cations. De plus, pour créer un chemin, il faut qu'il y ait multiplication de molécules ionisées. Et ce ne sont pas les cations qui peuvent acquérir l'énergie nécessaire entre deux chocs.

    Je ne connais pas "Claude H. Gary" ni son bouquin. Mais j'ai et j'ai lu le Feynman, qui contient, à ma connaissance, les explications les plus sérieuses à propos des orages et de la foudre. Et même dans son texte, l'explication de la séparation de charges dans le fonctionnement de la "machine électrostatique" reste un peu floue.

    Au revoir.

  8. #38
    MCMB

    Re : Diverses questions sur la foudre .

    Cher LPFR

    Je pense m'appuyer sur des faits scientifiques acceptés par la communauté scientifique. Il est vrai que mes souvenirs datent un peu mais je ne crois pas qu'il y ait beaucoup de contradiction scientifique, c'est en toute bonne foi.

    Le fait est que je suis allé en 98 au centre des renardières d'EDF pour rencontrer des chercheurs d'EDF expérimentant sur la foudre afin de mieux prévoir et mieux protéger les installations électriques. Ils possèdent là-bas des installations permettant de créer la foudre (possédaient en fait car je crois que le centre a fermé depuis). Le phénomène de traceur est bien réel. Je crois que ce que j'ai raconté dans mon post précédent n'est pas très éloigné de ce qu'il m'avait été dit à cette époque.

    Je reconnais mon erreur sur le champs disruptif de l'air (claquage de l'air). En effet, il n'y a pas un rapport 30 mais un rapport 3 entre le champs de claquage de l'air sec et de l'air saturé d'humidité (36kV/cm air sec et 10kV/cm air humide).

    Certes la mobilité des électrons est beaucoup plus importante que celle des ions mais ils se font capter beaucoup plus facilement par les molécules et atomes ambiants, et la distance moyenne de parcours des électrons dans l'air est très faible. Ce qui n'est pas le cas pour des ions.

    Vous parlez de respect de neutralité, mais la neutralité reste globale. Par exemple, un nuage est bien chargé négativement en bas et positivement en haut, mais neutre globalement.

    Pour terminer, le livre de Feynman fait référence pour l'électrostatique, mais le phénomène de foudre est beaucoup plus complexe qu'une simple décharge électrostatique, et ce bouquin n'a jamais fait référence dans le phénomène qui nous intéresse. Enfin, ce livre est paru il y a plus de 20 ans et depuis beaucoup de choses ont été accomplies dans la recherche sur la foudre.

    Cordialement

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