martedì 15 ottobre 2013

Fulmini, soluzioni e sorprese ...

Faccio seguito alla pubblicazione al link : http://air-radiorama.blogspot.it/2013/10/fulmine-ciel-sereno-con-quiz.html


per alcune considerazioni risposte alle domande :

1) Come mai le antenne "Ground Plane" di buona memoria non vengono piu' vendute nella loro realizzazione piu' semplice con lo stilo centrale isolato?

Una antenna con un elemento isolato collegato al centrale del cavo , qualora questo sia lasciato aperto , puo' caricare elettrostaticamente il sistema fino a potenziali di svariati KV . La capacita' del cavo e' dell'ordine di 100pF/m . Una discesa di 100m corrisponde ad un condensatore da 10nF che , caricato a tensioni di diversi KV raggiunge delle energie di scarica pericolose . Inoltre un tale sistema puo' captare la parte a frequenza basse 
( quella piu' energetica dello spettro di una scarica ) indotta dal campo elettrico di un fulmine che cada nelle vicinanze , se non sulla antenna stessa . 

2) Come mai tutte le antenne "serie" se le misurate con il tester sono in corto tra centrale del cavo e massa ?

Per le ragioni di cui alla risposta 1 , l'energia statica e dinamica a frequenza basse , vengono scaricate sull'esterno della antenna e del cavo coassiale e quindi sulla massa a cui ambedue devono essere correttamente collegati.

3) Cosa si intende nelle antenne quando viene citata la frase : galvanicamente a massa ?

Che tutti gli elementi sono collegati in continua alla massa metallica della antenna (ovviamente non dal punto di vista della RF ... ) , proprio per evitare i problemi esposti ai punti 1 e 2 

4) Perche' tale specifica e' segno di qualita' ?

Perche' si evitano gli inconvenienti dei punti 1 e 2 .

5) Il detto "fulmine a ciel sereno" e' privo di fondamento o meno ?

La rigidita' dielettrica (isolamento) dell' aria secca e' pari a circa 1KV/mm.
Per ottenere una scarica nell'aria secca , bisogna superare questo valore .
In tal caso l'aria si ionizza e conduce elettricita' . 

Per un metro abbiamo gia' 1MV ( un milione di volt ) di isolamento 
Per un chilometro abbiamo 1000MV 
Per dieci chilometri abbiamo 10000MV 
Queste ultime due sono le distanze tra le quali tipicamente scoccano i fulmini verso terra .

I potenziali elettrostatici che si formano tra le nuvole e terra sono dell' ordine dei KV/m .
Circa mille volte inferiori ai potenziali necessari per la ionizzazione e la scarica .

Vero che l'aria puo' non essere secca ( basti pensare all' umidita' ed alla pioggia) , ma cio' non e' sufficiente .

Il fenomeno che permette lo scoccare dei fulmini e' la attivazione di canali ionizzati dovuta allo scontro dei raggi cosmici con le particelle dell' atmosfera .

I raggi cosmici sono tra le particelle piu' energetiche conosciute ( hanno energie ben superiori a quelle degli acceleratori costruiti dall'uomo ) .
La loro origine non e' ancora totalmente ben conosciuta , ma si tratta di un qualcosa riconducibile a fenomeni molto energetici che si originano nel Sole , nelle altre stelle , nelle novae e supernovae , fino ad oggetti remoti come i quasar .
Permeano l'universo ( quindi la terra ) ed il loro flusso non e' costante nel tempo .

Cadendo nell'atmosfera , si scontrano con le particelle della stessa , determinando una scia ramificata di ionizzazioni multiple in cascata  .
Sono anche i responsabili delle mutazioni genetiche .

I raggi cosmici forniscono quindi l'innesco alle scariche dei fulmini e ne influenzano la traiettoria tramite le variegate scie di ionizzazione multiple in cascata  .

I fulmini ed i temporali ( che fanno parte della meteorologia)  sono alcuni  tra i maggiori responsabili di quanta parte della radiazione solare giunge a terra e quindi riscalda il clima .

L'altro ovvio parametro e' la radiazione solare , anch'essa non costante del tempo .

Questo due fattori sono le reali cause della variazioni climatiche sulle terra a lungo e lunghissimo periodo .  

Non voglio addentrarmi oltre per evitare di aprire il "vaso di Pandora" su un'argomento su cui si dibatte duramente da anni e che e'  al di fuori del tema del Blog .

Ritornando al "fulmine a ciel sereno" , si tratta di un fenomeno vero , di cui sono anche stato testimone personale assieme a Marco Cech (anche lui autore del Blog) .

Stavamo chiaccherando guardando fuori della finestra di casa mia , quando di colpo vediamo tutti e due una scarica che si abbatte sulla antenna TV della casa vicina . 
Il tutto senza che ci fosse attivita' temporalesca in zona .
Anzi la giornata era normalmente assolata .
Teniamo anche presente che la mia casa e' piu' alta ed irta di antenne ben piu' alte di quella colpita .

Il fenomeno e' cosi' spiegabile : 
L'estrema propaggine del grappolo di una scia di ionizzazione particolarmente energetica , creata dai raggi cosmici , e' andata ad aprire un canale tra una nuvola carica elettrostaticamente e la antenna TV del vicino anche a potenziali relativamente bassi .

Prova ne e' che il vicino , interrogato , ha avuto si danni alle apparecchiature elettriche , ma non di entita' disastrosa pari a quelli che mi e' capitato personalmente di vedere in postazioni trasmittenti colpite da una scarica diretta di un forte temporale .

Il fulmine a ciel sereno  e' quindi un evento statisticamente piuttosto improbabile (come una mutazione genetica), ma possibile ed indotto dai raggi cosmici .  

Il fulmine segue le variegate scie di ionizzazione prodotte dei raggi cosmici che sono per lui il percorso piu' facile da percorrere. 

2 commenti:

  1. Grazie Claudio! ottimo lavoro!

    Achille De Santis tecnatronELIMINA@gmail.com

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  2. Veramente interessante complimenti!

    RispondiElimina

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