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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Le feu de Saint-Elme. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / L'électricité pour les débutants
Le village de datcha grince avec le revêtement du navire,
Au Moyen Âge sombre mais mystique, les habitants d'une petite ville italienne observaient régulièrement un phénomène inhabituel : une étrange lueur apparaissait souvent sur les tours de l'église locale. Par la suite, cette lueur a commencé à être appelée les lumières de Saint-Elme - en l'honneur du patron d'un temple jusqu'alors inconnu. Le fait est qu’un tel « miracle de la nature » n’était pas une caractéristique de cette colonie particulière : depuis des temps immémoriaux, on l’a vu dans toutes les régions du monde. Cette lueur apparaissait particulièrement souvent au sommet des mâts des navires. Saint Elme était donc considéré comme le saint patron des marins méditerranéens. Une telle lueur est également apparue sur la cime des arbres lors d’un orage. Et un jour, lors d'un orage en 1983, un groupe de policiers de la ville de Swindow (Grande-Bretagne) s'est soudainement recouvert d'une fine lueur. Comme tout ce qui défie toute explication logique, les incendies de Saint-Elme ont instillé une peur superstitieuse chez les gens. Malgré la peur compréhensible qui surgit à la vue d’une lueur venant de nulle part, beaucoup considéraient ces lumières mystérieuses comme de bon augure. Ainsi, leur apparition promettait aux marins l'espoir de succès et, dans les moments critiques, de salut : l'équipage d'un navire en difficulté croyait que Saint Elme les protégeait et le leur faisait savoir. Il a été possible, comme cela arrive souvent, de lever par hasard le voile du secret sur cet étrange phénomène. Les scientifiques se débattent depuis de nombreuses années avec le mystère de la foudre en boule. L'origine de ce caillot d'électricité est encore inconnue. Et la foudre linéaire ordinaire recèle de nombreux mystères. Notre atmosphère et les nuages flottant au-dessus de la terre sont une gigantesque machine électrique. En règle générale, l’intensité du champ électrique dans un nuage est faible – environ mille volts par centimètre. Mais si deux nuages chargés se rencontrent dans le ciel, l’intensité du champ augmente fortement, atteignant plusieurs dizaines de milliers de volts par centimètre. La foudre se produit lorsque des parties d'un nuage transportant différentes charges électriques se rejoignent ou lorsque des nuages d'orage flottant au-dessus de la terre chargent sa surface. Le système nuage-sol fonctionne comme un condensateur géant, entre les plaques duquel se produit une panne électrique - la foudre. Il semblerait que tout soit simple. Cependant, il y a seulement quelques décennies, il n'y avait pas de réponse claire à la question : pourquoi, à un moment donné, les charges de l'ensemble du nuage sont collectées dans un seul canal : la foudre. À la recherche d’une réponse, les chercheurs ont dû prendre des mesures, comme on dit, à partir de la nature. À cette fin, des modèles de nuages ont été créés en laboratoire. Au début, ils ont essayé de les « construire » à partir de fumée, dont les plus petites particules d'aérosol pouvaient être facilement chargées. Mais la durée de vie de ces modèles s'est avérée trop courte. J'ai dû créer des nuages à partir de gouttes. C'est ainsi qu'est né un générateur de nuages, capable de broyer l'eau en minuscules particules qui pourraient rester longtemps en suspension dans l'air. Ceci est réalisé à l’aide de minuscules électrodes-aiguilles sur lesquelles les gouttes acquièrent des charges électriques. Sur chaque paire d'électrodes reposent des gouttes de signe différent. Et comme les charges opposées s'attirent, chaque électrode voisine aide la gouttelette à glisser de son aiguille, après quoi elle est captée par les courants d'air. Dans les nuages de laboratoire, les chercheurs parviennent à obtenir des densités de charge des centaines de milliers de fois supérieures aux densités naturelles. Mais cela n’a pas suffi à « enflammer » la foudre en boule. Cependant, de cette manière, il a été possible de créer par l'homme un autre phénomène naturel : dans l'un des laboratoires de l'Institut d'hydrodynamique de la branche sibérienne de l'Académie des sciences, au cours d'une expérience similaire, les feux de Saint-Elme ont éclaté... Pourquoi cette lueur se produit-elle ? Il n’y a pas encore de clarté complète. Les scientifiques ont remarqué un détail intéressant dans le comportement des gouttelettes. Dans un champ électrique, à un moment donné, ils ont commencé à se transformer de boules en une sorte de prune. Puis, à l'un des sommets, les prunes sont devenues pointues, et de là s'est envolée une fine fontaine d'un ruisseau d'un diamètre d'une vingtaine de microns. La raison en est la charge électrique posée sur la goutte : elle a tendance à se détacher de la goutte et à « s'enfuir » en direction de son frère de signe opposé. Pendant un certain temps, les forces de tension superficielle le retiennent, mais lorsqu'il les surmonte enfin, il commence à s'écouler de la goutte, en emportant une partie avec lui sous la forme d'un ruisseau étiré par des cheveux. C'est lui qui commence à briller, comme un filament incandescent dans une lampe. Et ensemble, ces flux forment un halo lumineux sur les objets. Les lumières de Saint-Elme peuvent apparaître non seulement sur des objets inanimés en pierre, bois, métal, etc., mais aussi sur des organismes biologiques. Les personnes prises sur le terrain ressentent une légère sensation de picotement sur la peau ; des étincelles sautent entre les doigts, sur lesquels pendent des langues de flammes, et la main elle-même sent le froid des gouttes mouillées. L'intensité et la durée de la lueur dépendent de facteurs naturels et de la structure du matériau capturé dans le champ d'action des gouttelettes chargées. Et l’apparition même de ce phénomène est unique à sa manière : trop de conditions sont requises pour sa manifestation au monde. Il va donc sans dire qu’il n’y a rien d’étonnant dans les incendies de Saint-Elme. D'une part, c'est juste de l'électricité mélangée à de l'hydrodynamique. Mais pourquoi alors la lumière mystérieuse a-t-elle tendance à apparaître à des moments critiques de la vie des gens ? De plus, si l'on en croit la rumeur populaire, sert-il vraiment de messager de bonne chance et d'issue favorable à toute entreprise ? L’histoire montre que les superstitions ont de bonnes raisons. Peut-être que les conditions naturelles qui donnent naissance aux incendies de Saint-Elme indiquent vraiment que la Fortune a tourné son visage changeant vers le navire en détresse ? Auteur : L.P. Iatsenko
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