|
|
|
Starea electrica a atmosferei
In interiorul atmosferei exista un camp electric determinat de prezenta de sarcini electrice negative pe suprafata Pamantului si a unui surplus de sarcini electrice pozitive in atmosfera. Din determinarile efectuate la suprafata Pamantului s-a obtinut ca valoarea medie a campului electric este de aproximativ 100 V/m. Pe timp de oraj[1], aceasta valoare poate creste considerabil.
Starea electrica a atmosferei isi are originea in cel putin doua fenomene. Primul este ionizarea aerului prin agenti ionizatori. Cel de-al doilea fenomen, responsabil de mentinerea sarcinii electrice superficiale a Pamantului si a campului electric corespunzator, nu a fost explicat in toate aspectele sale. Pe timp frumos, transportul de sarcini electrice pozitive la sol prin curenti de conductie, ar trebui sa neutralizeze sarcina superficiala a Pamantului in mai putin de 50 minute. Aceasta inseamna ca sarcina electrica superficiala a Pamantului se reface neincetat.
O ipoteza considera suprafata Pamantului si baza ionosferei armaturile unui imens condensator sferic, care sunt mentinute la o diferenta de potential putin variabila printr-o masina electrostatica de un caracter cu totul special si anume, totalitatea norilor orajosi care actioneaza pe tot globul terestru. Partea inferioara a norilor cedeaza electricitate negativa solului, in timp ce partea superioara cedeaza electricitate pozitiva ionosferei, figura 13.
Masina
electrostatica incarca armaturile condensatorului prin doua
rezistente R1 si R2, care reprezinta
rezistentele electrice ale coloanelor de aer nori-sol si
nori-ionosfera, fiecare coloana avand sectiunea egala cu
aria ocupata de norii orajosi. Daca acest condensator urias
nu s-ar descarca continuu, tensiunea dintre pamant si
ionosfera ar creste pana la valori enorme. Deoarece sarcina
Pamantului se mentine la o valoare constanta inseamna
ca acest condensator se descarca in acelasi ritm in care se
efectueaza incarcarea.
O alta ipoteza, care incearca sa explice existenta sarcinii electrice superficiale a Pamantului, este cunoscuta sub numele de teoria dinamica a electricitatii atmosferice. Aceasta teorie ia in considerare actiunea dipolului electric format de un nor asupra suprafetei Pamantului. In cazul unui nor sferic incarcat electric, situat intr-un mediu omogen, liniile de camp ale acestuia au o distributie caracteristica unui dipol, figura 14.
In apropiere
de suprafata Pamantului, apare o deformare a campului electric creat
de norul sferic incarcat electric. Conductibilitatea electrica a
solului fiind de 1014 ori mai mare decat cea a aerului, putem
considera ca aerul este izolator, iar solul conductor. In aceste
conditii, actiunea campului electric creat de nor determina
electrizarea suprafetei Pamantului, figura 15.
In jurul hipocentrului (proiectia centrului norului pe sol) pe o suprafata circulara cu raza de 1,5 ori raza norului, solul este incarcat negativ si liniile de camp sunt orientate in jos.
Campul electric terestru la sol si sub nor este orientat in jos si are o valoare de 10000 V/m pe timp de oraj. In schimb, in zilele senine, el are o valoare medie de 100 V/m, deci de 100 ori mai mic. Rezulta ca si sarcina electrica pe unitatea de suprafata in zonele noroase este de 100 ori mai mare decat cea in zonele senine.
