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Fulmine volt

Quanti volt ha un fulmine?

I fulmini sono fenomeni legati all'elettricità atmosferica; consistono in una scarica elettrica, di grandi dimensioni, tra nubi e nubi, tra nubi e suolo o tra punti diversi all'interno della stessa nube, che si trovano ad una elevata differenza di potenziale elettrico.

Possiamo immaginare la nube come una grande pila. I cristalli di ghiaccio che si formano in cima alla nube temporalesca sono carichi positivamente. Le gocce d'acqua che tendono a cadere alla base del cumulonembo hanno invece carica negativa.

Quando il potenziale è sufficiente a superare la resistenza dell'aria, si ha la scarica elettrica, con le cariche negative che si muovono verso quelle positive lungo percorsi a zig-zag, corrispondenti a canali di aria ionizzata, e quindi buona conduttrice. La maggior parte delle scariche avviene tra le nubi, solo un fulmine su quattro avviene tra suolo e nube.

Formazione di un fulmine

Fulmine tra una nube e il suolo (a sinistra); fulmine tra due nubi (al centro); fulmine intranube (a destra).

La velocità del fulmine varia dai 96.000 ai 140.000 km/h. Lungo la scarica l'aria si riscalda a 30.000°C e la pressione può aumentare da 10 a 100 volte, generando onde d'urto che percepiamo come tuoni.

A differenza di quanto si possa pensare, la maggior parte dei fulmini tra nubi e suolo viaggia da terra verso le nubi e non viceversa.

Ma quanti volt ha un fulmine?

Per avere una stima del voltaggio di un fulmine, è necessario considerare la rigidità dielettrica dell’aria secca, che vale 3 MV/m, ovvero 3.000.000 di volt per metro.

Considerato un fulmine lungo 100 metri, risulta che il voltaggio minimo del fulmine è pari a 3.000.000 di v/m x 100 m = 300 milioni di volt per ogni 100 m di lunghezza del fulmine. Quindi per un fulmine lungo 100 m il voltaggio è di 300 milioni di volt.

Ne caso in cui il fulmine sia più lungo, si avranno voltaggi più elevati, superiori anche al miliardo di volt. Le correnti in gioco sono invece dell'ordine di diverse centinaia di migliaia di ampere.

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