Il 27 Ott 2006, 11:34, "Antonios" <acsoftware_at_virgilio.it> ha scritto:
> Ho letto che i fulmini mediamente hanno
> (o meglio tra terra e nuvole c �) una ddp di 100 Mvolts
> scorre una corrente di 20 kA
> per 50 millisecondi circa,lasciando perdere tutte le classificazioni
> polarita di fulmini etc,
Alcuni angioletti suggeriscono questo link per la teoria:
http://home.earthlink.net/~jimlux/artlight.htm
questo per l'effetto pratico:
http://www.met.utah.edu/galleries/home_page_images/pictures066.jpg/photo_view
> 1)se uno volesse riprodurre dei fulmini "in miniatura" tutto in scala
1:1000
> per esempio di 100 kVolts e 20 A sarebbe una cosa
> fisicamente corretta?
In questo modo in effetti il campo generato sarebbe lo stesso e gli
effetti di punta i medesimi, ma una volta stabilito un arco elettrico
la questione di quale sia la corrente prodotta come pu� dipendere
dal campo elettrico? La fisica microscopica associata
con la valanga elettronica non � ulteriormente riscalabile (magari :-))
infatti il tipo di atomi conterr� sempre lo stesso numero di elettroni,
con gli stessi potenziali di ionizzazione, questo incoraggia a pensare
che se la geometria del fulmine � schematizzabile come una corrente
(di plasma elettronico) entro un tubo di sezione uguale a prima, visto
che il campo elettrico � lo stesso allora il contributo alla corrente
elettronica
da ogni sezione sia la stessa. Per poter essere relativamente
sicuri occorrerebbe per� testare la validit� di un'ipotesi sul moto degli
elettroni lungo l'arco, la velocit� media e la corrente come dipenderanno
dalla distanza lungo l'arco? Se, a parte per un tratto iniziale molto breve,
tutti gli elettroni andassero spediti sempre con la stessa velocit� media
come avviene in un conduttore l'ipotesi di lavoro che fai sarebbe corretta,
mi sembra che in virt� dell'effetto di confinamento del campo magnetico
questa ipotesi sia pi� corretta di quel che si potrebbe a prima vista
immaginare,
infatti dal momento in cui gli atomi che contribuiscono alla corrente sono
stati ionizzati gli elettroni che sopraggiungono hanno poca possibilit� di
innescare ulteriori ionizzazioni, perch� incontrano atomi di gi� ionizzati,
e di conseguenza frenano per via degli urti e vengono rapidamente
riaccelerati. Per quanto riguarda la quantit� complessiva di corrente
che occorre possiamo pensare questo: occorre che il campo sia
costante in una regione che contenga tutto il volume di ionizzazione.
Usando condensatori pressoch� piatti (eccetto per le punte che
si fanno carico del superamento della barriera di attivazione della
scarica) la densit� di carica sar� proporzionale al campo, quindi
se la superficie caricata � opportunamente riscalata linearmente
anche la carica totale che fluir� riscaler� linearmente. Tuttavia la
densit� di corrente, come gi� detto non risulter� riscalata, solo la
durata della scarica risulter� riscalata linearmente. Per quanto riguarda
la corrente di alimentazione certamente non dovresti preoccuparti pi�
di tanto, se pensi che per caricare un Van de Graaf a potenziali molto
elevati e con corrente trasportata "a nastro" non occorrono tempi
lunghissimi. Cio� la corrente che fluir� nel fulmine non dovrebbe
essere correlata con la corrente necessaria per caricare le punte con
le loro armature.
Nel senso � giusto fare una proporzione lineare?
> gli effetti termici e meccanici che si ottengono sono nella giusta scala?
Se quanto detto fin qui per quanto inesatto avesse un briciolo di
verosimiglianza allora gli effetti termici sarebbero invariati per quanto
riguarda la temperatura di picco del fulmine, mentre risulterebbero
riscalati quadraticamente per quanto riguarda l'energia scaricata
nel senso che la carica messa in movimento � riscalata linearmente,
(anche se questa � solo una scelta fra le possibili) ma anche la lunghezza
percorsa � scalata linearmente e supponendo che la quantit� di energia
dissipata per unit� di lunghezza dipenda solo dal campo elettrico (che
non � variato) si ottiene la legge di scala quadratica.
> 2)Come realizzare poi una simile macchina produttrice di "fulmini" in
> miniatura ?
> mi rendo benissimo conto che 20 A sono una corrente immensa,penso di
> usare un rapporto 1:10000, che ve ne pare?
Come detto la corrente sar� piuttosto indipendente dalla corrente di
carica.
> su internet ho trovato dei generatori
> che vanno alimentati a 220 V e assorbono 0,2 A e promettono uscite
variabili
> dai 10 ai 100Kv.
> Suppongo che a occhio e croce la corrente che si avr� col "fulmine" in
> miniatura sar� irrisoria...
Al contrario non dovrebbe cambiare di tanto. Se per� il tuo interesse
� di mantenere l'effetto per un tempo prolungato il link che ti ho
suggerito fornisce delle utili alternative.
> Una macchina elettrostatica meccanica (di quella classica dell'800 per
> esempio o che si usa nei laboratori scolastici) invece che ordini di
> grandezza ha per quanto riguarda ddp e corrente nel "fulmine"(arco
> elettrico)?
sui 10 kV per un Van de Graaf da tavolo se non ricordo male,
ma forse ricordo solo i potenziali delle
prime macchine. Se mi ricordo correttamente, tenendo conto
che la sfera di una di queste macchine � di raggio sulla decina
di centimetri risulta che porta una carica di 10^-7 C. Che con
una corrente di 10 nano Ampere ottieni in cento secondi.
http://www.amasci.com/emotor/vdg.html
> qualche link sull argomento?
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Received on Fri Oct 27 2006 - 21:05:26 CEST
