dimanche 28 mars 2010

Question d'élève: Si l'air est un isolant, pourquoi y-a-t-il des éclairs lors des orages?

En fait, les éclairs sont la manifestation visuelle de la foudre et le tonnerre en est la manifestation auditive.

Alors, sans rentrer dans le détail de l'explication physique de la foudre car c'est plutôt complexe, il faut savoir que celle-ci est causée par une différence de potentiel (bref une tension) entre 2 endroits.

L'un au moins de ces endroits est un cumulonimbus qui est un  gigantesque nuage ayant la plus grande hauteur parmi tous les nuages. Ce sont les cumulonimbus qui donnent naissance aux orages.

Il y a donc 3 types de foudre:

  • Celle qui descend du cumulonimbus vers la terre (foudre descendante)
  • Celle qui va de la terre vers le cumulonimbus (foudre ascendante)
  • Et celle qui a lieu à l'intérieur même du nuage ou entre 2 nuages.

    Intéressons nous à la foudre descendante:

En bref les grandes gouttelettes d'eau descendues par gravité en bas du nuage présentent une charge négative qui par influence va créer une charge positive à la surface de la terre.

Cette énorme différence de potentiel va entrainer des éjections d'électrons de proche un proche, bref une ionisation de l'air entre le nuage et la terre.

Lorsque la tension entre le nuage et la terre devient insupportable pour l'air (on dit qu'elle dépasse sa "résistance diélectrique") il va passer à travers ce canal ionisé un arc électrique que nous appelons la foudre afin de rééquilibrer les charges électriques.

A noter: on voit l'éclair avant d'entendre le tonnerre car la lumière se déplace plus vite que le son.
Pourtant ils sont bien émis tous 2 en même temps.

Questions d'élèves: dans les expériences de physique, à partir de quel voltage peut-on s'électrocuter?

Bon, tout d'abord il s'agit de ne pas confondre électrisation et électrocution. L'électrisation consiste à recevoir un choc électrique alors que l'électrocution désigne le cas où celui ci est mortel.

Ensuite, ce qu'il faut savoir, c'est que c'est moins le voltage mais plutôt l'intensité du courant reçu qui sera déterminante pour déterminer la gravité du choc.

Et cette intensité dépend de la résistance d'après la formule: V=RI où V est la tension, R la résistance et I l'intensité du courant.

C'est bien beau tout ça, mais elle vaut combien cette résistance?
Eh bien ça dépend de vous: si vous portez des bottes en caoutchouc, elle sera de 50 000 Ohms par exemple, vous serez donc assez bien protégé.

Par contre si vous êtes pieds nus sur du sol mouillé, elle s'abaissera à 1500 Ohms: vous voilà donc en danger mortel.

Si vous désirez approfondir la question, je vous renvoie à l'excellente page: http://www.stethonet.org/fmc/electroc.htm


Rappels sur la conduite à tenir si vous voyez quelqu'un qui est éléctrisé:
  • Ne jamais toucher directement la personne, vous seriez électrisé à votre tour.
    Il faut l'écarter du courant  à l'aide d'une matière isolante: bois, plastique, balai par exemple, bref tout sauf du métal en tout cas
  • Couper le disjoncteur 
  • En cas de choc électrique, c'est souvent un choc musculaire qui peut entrainer la mort par arrêt cardiaque. Donc massages cardiaques et respiration artificielle sont souvent pratiqués dans cas-là.

    D'où l'intérêt de suivre des formations de secourisme ( à la Croix Rouge par exemple) : AFPS qui vous serviront bien toute votre vie!