• La découverte de la nature électrique de la foudre ne remonte pas à si longtemps que ça...

    L'expérience de Benjamin Franklin consistait à accrocher une clé à un cerf-volant et une bouteille de Leyde au bout de la corde, et à le faire voler pendant un orage. Une fois que la corde était assez mouillée pour faire passer le courant, un éclair frappa soudainement le cerf volant. Il parcourut la corde, frappa la clé puis atteignit la bouteille de Leyde.
    La clé servait à montrer visuellement que l'éclair avait bien parcouru la corde. La bouteille de Leyde permettait, une fois chargé, de réaliser d'autres expériences traitant de l'électricité, à la manière d'un condensateur. Franklin signala qu'il était possible d'utiliser la bouteille dans ces expériences, ce qui prouva qu'elle avait bien été chargée par la foudre : en juin 1752, la nature électrique de celle-ci fut donc démontrée.

    Notons que Franklin a eu beaucoup de chance, il aurait pu se faire électrocuter facilement. Ne tentez surtout pas de refaire cette expérience...

    Expérience sur la foudre - Benjamin Franklin

    " Lorsque la pluie a suffisamment mouillé la ficelle pour conduire librement le feu électrique, vous trouverez [ce feu électrique] jaillissant abondamment de la clef à l'approche de votre coude, et avec cette clef, une fiole, ou bouteille de Leyde, peut être chargée : et les esprits obtenus de ce feu électrique peuvent être excités, et [il devient possible de réaliser] toute autre expérience sur l'électricité habituellement menées à l'aide d'un tube ou globe en verre et caoutchouc, et donc la similitude avec la nature électrique des éclairs complètement démontrée. "



    Lettre de Franklin à destination de l'Angleterre, 19 octobre 1752.

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  • Nous allons expliquer succintement en quelques étapes, comment se forme ce fameux coup de foudre.

    Le cumulonimbus

    Assez facile à repérer, le cumulonimbus est le principal nuage annonceur d'un orage. On peut le reconnaître à sa hauteur impressionnante (jusqu'à plus de 15 000 mètres de haut !) et à sa forme d'enclume particulière. Il contient jusqu'à plusieurs millions de tonnes d'eau et de glace, autant dire qu'il joue dans la cour des grands !

    Cumulonimbus

    Un cumulonimbus dans le Jura. Photo : Wikipédia

    Il se forme lors de forts contrastes de température : s'il fait chaud au sol, et froid en altitude, les conditions sont plus "favorables" à la formation du nuage, et des futurs éclairs.

    Carte de foudroiement

    Carte de foudroiement, 1999. Source : blog de Erwan Jordan Vincent, auteur inconnu

    Cette carte le confirme : dans les pays chauds, les éclairs tombent bien plus souvents. Attention, cela ne signifie pas que les orages sont plus violents à un endroit ou à un autre.
    Le cumulonimbus est facile à repérer de loin. Mais lorsqu'on est en dessous, ça se complique un peu. À ce moment-là, fiez-vous à votre expérience : le ciel bas, gris et lourd, le vent qui se lève, la sensation d'humidité sont autant d'indices annonceurs d'un orage.

    L'électrification du nuage

    Les différences de températures créent des vents violents à l'intérieur du nuage, qui agitent les molécules d'eau et créent de l'électricité statique. Les particules positives +, plus légères, se retrouvent au sommet du nuage ; au contraire, les particules négatives - s'accumulent à la base.
    Quant au sol un phénomène d'électrisation se produit aussi : plutôt négatif par beau temps, celui-ci se charge positivement avant un orage.Les nuages et le sol sont donc électrisés. Récapitulons : positif en haut, positif en bas... et négatif au milieu.
    Ainsi les décharges peuvent circuler entre le bas du nuage et le sol, mais aussi à l'intérieur du nuage lui-même. Ajoutons maintenant quelques nuages aux alentours : en réflechissant un peu, on pourrait penser que les nuages s'échangent des décharges entre eux ! Eh bien oui, vous avez deviné, c'est justement le cas.
    On a donc 3 types d'éclairs :

    • Les éclairs intra-nuageux, à l'intérieur d'un nuage.
    • Les éclairs inter-nuageux, entre plusieurs nuages.
    • Les éclairs nuage-sol, entre le nuage et... le sol.


    Si l'orage est faible, seuls les éclairs intra et internuageux éclatent. Lorsqu'il commence à prendre de l'ampleur, l'air n'est plus capable d'isoler une tension aussi intense : les éclairs nuage-sol prennent le dessus, sans pour autant être les seuls à frapper. Penchons-nous donc sur l'éclair nuage-sol, puisque c'est le seul à toucher la Terre et à causer la quasi-totalité des dégâts.

    Éclair nuage-sol à Issoudun

    Éclair nuage-sol à Issoudun. Photo : Wikipédia


    Le coup de foudre


    Parmi les éclairs nuage-sol, il en existe deux sous-types : l'éclair descendant, qui va du nuage vers le sol, et l'éclair ascendant, qui va du sol vers le nuage. Le deuxième, plus rare, se produit plus souvent au niveau des hautes structures : bâtiments, paratonnerres... Lorsqu'on voit des éclairs de type ascendant, cela signifie que l'orage est assez violent.

    Tour Eiffel : coup de foudre ascendant

    Coup de foudre de type ascendant. Photo : Wikipédia


    Pour se faire une idée des principaux types d'éclairs, schématisons un orage violent dans la ville de Martigues...

    Orage à Martigues


    Maintenant , voyons comment se protéger de la foudre !

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