Actualité-
12.08.2015
Coup de foudre, d’où viens-tu ?

En moyenne chaque année en France, près d’un million de coups de foudre ont lieu ! Cet été, vous avez sans doute eu l’occasion d’observer ce phénomène électrique mais savez-vous comment il se forme ? Que se passe-t-il près des pylônes électriques lorsque la foudre décide de frapper ?

Une histoire d’atomes

La matière qui nous entoure est composée d’atomes. Chaque atome est constitué d’un noyau, composé de protons (charges positives) et de neutrons (charges neutres), autour duquel gravite un nuage d’électrons (charges négatives). Les charges de même signe se repoussent et les charges opposées s’attirent comme un aimant. C’est cette force qui, à l’intérieur de l’atome, lie le noyau aux électrons.

Appliquée de l’extérieur, cette force peut aussi obliger un électron à se séparer de son noyau et lorsque beaucoup d’« électrons libres » se déplacent d’atome en atome, on parle alors de courant électrique. Dans les matériaux conducteurs, comme les métaux par exemple, les électrons se séparent facilement de leurs atomes et « le courant passe ». À l’inverse, on dit que le verre et le plastique sont isolants car les électrons sont très fortement attachés à leur atome, ils ne circulent pas et donc « le courant ne passe pas » !

Comment se forme le coup de foudre ?

Jusqu’à plusieurs dizaines de Km² de surface horizontale et plusieurs Km de hauteur, les nuages d’orage peuvent être très spectaculaires ! Ils se forment souvent à la fin d’une journée d’été, lorsque l’air chaud et humide s’élève dans l’atmosphère. Cet air, au fur et à mesure qu’il monte, se refroidit et se condense créant ainsi des gouttelettes d’eau et de la glace.

C’est le frottement entre ces particules d’eau et de glace, qui entraîne l’électrisation du nuage. Des électrons « s’arrachent » alors de leur atome. De là, le nuage se polarise, des charges positives s’accumulent en haut et des charges négatives se rassemblent dans le bas du nuage. Par influence, le sol à l’aplomb du nuage devient également chargé positivement.

 

Ces charges électriques vont générer un champ électrique, qui va exercer une force sur les électrons de l’air, compris entre le nuage et le sol. Si celle-ci est suffisante, certains électrons vont successivement se libérer pour finalement réaliser une sorte de canal conducteur, reliant le nuage et le sol. Résultat : les électrons accumulés dans le nuage s’engouffrent à toute vitesse dans ce canal et la foudre tombe !

Cet afflux massif d’électrons échauffe brutalement l’air du canal sur son passage. En pratique, l’air explose littéralement, avec en conséquence un flash lumineux qui forme l’éclair. Au même instant, l’air se dilate violemment et provoque une onde sonore que l’on appelle le tonnerre.

Trois facteurs influencent le coup de foudre

  • La force exercée par le champ électrique formé par les électrons de l’air, est d’autant plus importante que la distance est faible entre le nuage et le sol. C’est pourquoi la foudre tend à tomber sur les points surélevés qui sont plus proches du nuage comme les collines ou les constructions.
  • Les métaux étant bons conducteurs, les charges s’y accumulent beaucoup plus rapidement. Tout comme les structures métalliques qui sont en contact avec le sol et qui vont être plus facilement touchées par la foudre.
  • Si une structure métallique a une forme de pointe, elle augmente le champ électrique localement et de là, favorise le passage de l’électricité entre le nuage et elle-même. Elle est donc susceptible d’attirer la foudre.

C’est ici que les paratonnerres entrent en jeu. Ce sont des pointes métalliques que l’on pose au sommet des structures surélevées pour attirer la foudre directement sur elles. Elles sont reliées à la terre par un câble électrique de bonne dimension qui évacue l’énergie du coup de foudre dans le sol, évitant ainsi tout dommage sur le reste du bâtiment. Le paratonnerre est un des types de protection utilisés par RTE pour éviter que la foudre n’endommage le réseau de transport d’électricité.

 

1 Commentaires

Bonjour pour une fois dans votre vie comprenez ces phénomène http://pdf.lu/hO6q dans une page et vous ne vous poserez plus de questions à ce sujet Formation éclair + tonnerre + pluie= une seule opération 1-La photolyse (photodissociation ou photo-décomposition) des eaux océaniques consiste en la décomposition de la molécule d’eau en molécules d’hydrogène (H2) et en atomes (O) sous l’effet de rayonnements solaires, en l’occurrence les ultraviolets. https://fr.wikipedia.org/wiki/Photolyse www.google.dz/search?q=photolyse 2-Les molécules (H2) et les atomes (O) sont donc entraînés par les courants ascendants d'air chaud et sec qui représentent une force mécanique à laquelle s’oppose celle des courants descendants d’air froid, on assiste à l’opposition de deux forces mécaniques d’où compression du volume d'air englobant un mélange d’oxygène (O) et d’hydrogène (H2) qui tous deux agités par le fait de la compression , les frottements et l’effet des rayons solaires (ionisation) se chargent d’électricité positive pour l’hydrogène et négative pour l’oxygène et à un taux de compression favorable, les 2 gaz se combinent dans une réaction chimique explosive (la synthèse de l'eau est explosive), ils forment de l’eau (pluie) : Donc : éclair+tonnerre+eau = une seule opération 3-L’azote est connu par son inertie à réagir, la synthèse de l’eau est exothermique, il formera de l’ammoniac dans une réaction réversible N2+3H2 -->2NH3 N2+3H2 pluie ». Il se produit en 24 heures autour de la terre entre 2000 à 5000 orages par secondehttp://www.planetoscope.com/atmosphere/252-nombre-d-orages-dans-le-monde.html c'est-à-dire qu’il se forme de l’eau dans l’atmosphère entre 172.800.000 à 432.000.000 fois dans l’atmosphère par synthèse ensuite par coalescence mais l’origine initiale de sa formation reste une véritable réaction chimique.
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