Effet électrostatique de la forme de la pointe

Principe

Un éclair est un courant électrique puissant, qui est créé lorsque, dans un milieu (par exemple l'air), un grand nombre de charges libres est produit par des champs électriques puissants. Au cours d'un orage, les coups de foudre touchent généralement des endroits très élevés (par exemple les gratte-ciel).
Étudiez comment le champ électrique entre un nuage d'orage et le sol est distribué dans la zone située à proximité d'un gratte-ciel. Considérez le nuage d'orage et le sol comme des électrodes parallèles. En simulant un haut bâtiment, l'une des électrodes sera configurée avec une forte élévation.

Avantages

• Aucun électrolyte requis
• Mesure directe du potentiel avec un voltmètre à haute résistance
• Les points de mesure peuvent être transférés (pressés à travers) sur une feuille de papier blanc pendant la mesure

Objectifs

1. Mesurez la distribution du potentiel dans le champ électrique et déduisez le modèle de champ électrique.
2. Observez comment le champ électrique change dans la zone de l'électrode de pointe et transférez vos observations à la situation d'un orage.

Ce que vous pouvez apprendre

Cette expérience permet aux élèves d'étudier comment la foudre se forme pendant un orage et pourquoi les personnes situées en hauteur, comme les gratte-ciel, ont plus de risques d'être frappées. Dans cette expérience, les élèves vont simuler le champ électrique entre un nuage d'orage et la terre à l'aide de deux électrodes parallèles. L'une des électrodes contient une électrode en forme de pointe, qui modifie le champ électrique homogène de la même manière qu'un gratte-ciel modifie le champ entre le nuage d'orage et la terre.