Bonsoir pourriez vous m’aider s’il vous plaît merci


EXERCICE 3: La foudre
Les nuages porteurs d'orage sont appelés les cumulonimbus. Ils
ont une forme d'enclume très particulière. Des mouvements de
convection au sein du cumulonimbus provoquent une séparation
des charges : le sommet du nuage se charge positivement et sa
base se charge négativement. À l'approche d'un cumulonimbus, le
sol se charge alors positivement (par un phénomène appelé
« influence »).
L'air est un isolant. Mais s'il y règne un champ électrique supérieur
à une valeur particulière appelée « champ disruptif », il devient
subitement conducteur électrique et arc électrique (gigantesque
étincelle) se forme: c'est la foudre.
Le champ disruptif de l'air vaut :
E₁ = 3,6 x 10° V m¹ pour l'air sec;
E2 1,0 x 10° V m¹ en moyenne pour l'air saturé en humidité.
cumulonimbus
++++++++++++
sol terrestre
On considère dans cet exercice un cumulonimbus se rapprochant du sol, tel que la tension
électrique entre le sol et le nuage vaut : U = 40 MV.
3. L'air atmosphérique situé entre le sol et le nuage peut être modélisé comme un condensateur plan.
Que peut-on alors dire du champ électrique qui règne entre le sol et le cumulonimbus?
4. Sur la figure ci-dessus, représenter le champ électrique entre le sol et la base du nuage.
5. Pourquoi la foudre a-t-elle plus de chances de tomber dans une zone montagneuse que dans une
plaine? Citer une relation abordée dans cette séquence pour répondre.
6. L'air étant saturé en humidité, à quelle altitude la base du nuage se trouve-t-elle lorsque la foudre
tombe?
7. Si l'air était sec, à l'altitude précédente, la foudre serait-elle tombée ? Justifier à l'aide des données.