Comment un nuage d'orage fabrique-t-il la foudre ?
La foudre naît de cristaux de glace et de grêle qui se cognent, et le premier savant à vouloir la capturer chez lui l'a payé de sa vie.
▶ Lancer l'histoireLa foudre est une gigantesque étincelle électrique entre deux régions de charges opposées : dans un nuage, entre deux nuages, ou entre un nuage et le sol. Les charges s'accumulent dans le nuage d'orage grâce à d'innombrables petites collisions. Au milieu du nuage, l'air ascendant emporte vers le haut de petits cristaux de glace, tandis que la grêle, plus lourde, reste en suspension ou tombe. Quand ils se heurtent, les cristaux légers se chargent positivement et montent au sommet du nuage, et la grêle lourde se charge négativement et reste plus bas.
Étape 1: Glace et grêle se heurtent
Dans l'air ascendant, au milieu du nuage d'orage
Étape 2: Les charges se séparent
Les cristaux légers et positifs montent ; la grêle lourde et négative reste en bas
Étape 3: L'écart grandit
L'air isole les charges, jusqu'à ce qu'il n'y arrive plus
Étape 4: L'air cède
L'électricité s'engouffre en un éclair
Étape 5: Le tonnerre suit
L'air surchauffé se dilate en onde sonore
Au début, l'air sert d'isolant entre les charges. Mais quand l'écart devient trop grand, cette isolation cède et l'électricité traverse l'air en un éclair. Le canal chauffe l'air à environ 30 000 °C, et l'air se dilate si violemment qu'il produit une onde sonore : le tonnerre. Comme le son parcourt environ un mile toutes les cinq secondes, tu peux compter les secondes entre l'éclair et le grondement, diviser par cinq, et obtenir la distance en miles.
On n'a pas toujours su que la foudre était de l'électricité. En 1752, Benjamin Franklin a proposé de faire voler un cerf-volant dans l'orage pour le vérifier, et des expériences comme la sienne ont montré que foudre et électricité sont une seule et même chose. Un travail dangereux : en 1753, Georg Wilhelm Richmann a été tué à Saint-Pétersbourg en tentant de reproduire ces expériences.
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Récap
Les cristaux de glace légers montent chargés positivement, la grêle lourde reste en bas chargée négativement, et quand l'air ne tient plus l'écart, l'éclair jaillit.
Le fait surprenant · Georg Wilhelm Richmann est mort en 1753 en reproduisant des expériences sur la foudre, apparemment tué par une boule de foudre.
Sources (4)
Pas de source, pas d'affirmation. Chacun des 16 faits de cette leçon renvoie à au moins une de ces sources.