El Rayo
Páginas: 27 (6731 palabras)
Publicado: 2 de octubre de 2011
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS ELÉCTRICAS EN NUBES DE TORMENTA
Tomado del libro: H. Torres “El Rayo, mitos, leyendas, ciencia y tecnología” Bogotá, UNIBIBLOS, 2002, 410p. ISBN 958-701-213-5
Además de demostrar que las nubes contenían electricidad, Franklin, por mediciones del signo de la carga entregada a las varillas en su experimento de la caja centinela, cuando la nube se encontraba encima, pudoinferir que la parte baja de las nubes de tormenta estaban cargadas por lo general negativamente, pero algunas veces se encontraban en estado positivo.
Pasaron casi dos siglos para que esta ambigüedad provocara la controversia entre los investigadores ingleses C.T.R Wilson y George C. Simpson sobre la estructura de la distribución de cargas en una nube tormentosa.
Si bien en el siglo 19personajes del mundo científico como Faraday, Maxwell, Oersted, Herz y muchos otros hicieron importantes aportes científicos al entendimiento de los campos electromagnéticos, hacia 1920 era muy poco el conocimiento que se tenía sobre los campos eléctricos, las corrientes debajo de las nubes de tormenta, el incremento de la conductividad del aire con la altura respecto a tierra y en general sobre lafísica relacionada con los rayos. Este escaso conocimiento estaba muy relacionado con el poco desarrollo que se tenía para aquella época de la técnica y de los equipos de medición.
Sin embargo, con estos escasos conocimientos y equipos, el físico inglés C.T.R. Wilson[1] fue el primero en efectuar mediciones de campo eléctrico y tras realizar observaciones de numerosas tormentas a ciertadistancia, concluyó que la estructura básica de una nube de tormenta era la de un dipolo positivo[2] .Simpson, por aquella misma época, midiendo la carga de la lluvia producida por nubes de tormenta llegó, sin embargo, a la conclusión opuesta: la región inferior de una nube de tormenta estaba cargada positivamente y la superior negativamente, formando así un dipolo negativo.
Sólo en las últimas décadasdel siglo XX, los investigadores en física de la atmósfera han podido explicar esos resultados incompatibles a primera vista. Tanto Wilson como Simpson realizaron mediciones desde un solo lugar, lo que no bastaba para inferir correctamente la distribución de cargas en la nube de tormenta.
La discrepancia entre el dipolo positivo o negativo, obedece a que rara vez se mide la carga en una nube detormenta; en general se infiere de las mediciones del campo eléctrico de la nube. Un campo eléctrico que rodee un cuerpo cargado es similar al campo gravitatorio que rodea a un cuerpo de gran masa. Ambos campos hacen que otros objetos situados en el interior de los mismos se muevan; la gravedad atrae a los objetos con masa, mientras que el campo eléctrico atrae o repele los objetos cargados. Lafuerza gravitatoria o eléctrica que actúa sobre tales “partículas de prueba” es función del cuadrado de la distancia entre ésta y el cuerpo central. Ambos campos están caracterizados por una intensidad[3] y una dirección[4], por tanto, los campos definidos por una intensidad y una dirección se conocen como campos vectoriales.
Cuando hay más de un cuerpo cargado, el campo eléctrico resulta muycomplicado. Además, cualquier número de configuraciones de carga puede producir la misma intensidad y dirección del campo en un punto dado. Por tanto, una medida única del campo eléctrico no puede determinar la distribución de cargas. Se necesitan muchas medidas; en principio, debería medirse el campo eléctrico en todas partes para deducir la verdadera distribución de cargas. Wilson y Simpsonrealizaron mediciones desde un solo punto, lo que no basta para inferir correctamente la distribución de cargas.
MODELOS DE LA ESTRUCTURA BIPOLAR
Para explicar la supuesta estructura bipolar de las nubes de tormenta los investigadores de finales del siglo XIX y mediados del siglo XX propusieron dos modelos diferentes: el de precipitación y el de convección.
El modelo de precipitación[5] se...
Tomado del libro: H. Torres “El Rayo, mitos, leyendas, ciencia y tecnología” Bogotá, UNIBIBLOS, 2002, 410p. ISBN 958-701-213-5
Además de demostrar que las nubes contenían electricidad, Franklin, por mediciones del signo de la carga entregada a las varillas en su experimento de la caja centinela, cuando la nube se encontraba encima, pudoinferir que la parte baja de las nubes de tormenta estaban cargadas por lo general negativamente, pero algunas veces se encontraban en estado positivo.
Pasaron casi dos siglos para que esta ambigüedad provocara la controversia entre los investigadores ingleses C.T.R Wilson y George C. Simpson sobre la estructura de la distribución de cargas en una nube tormentosa.
Si bien en el siglo 19personajes del mundo científico como Faraday, Maxwell, Oersted, Herz y muchos otros hicieron importantes aportes científicos al entendimiento de los campos electromagnéticos, hacia 1920 era muy poco el conocimiento que se tenía sobre los campos eléctricos, las corrientes debajo de las nubes de tormenta, el incremento de la conductividad del aire con la altura respecto a tierra y en general sobre lafísica relacionada con los rayos. Este escaso conocimiento estaba muy relacionado con el poco desarrollo que se tenía para aquella época de la técnica y de los equipos de medición.
Sin embargo, con estos escasos conocimientos y equipos, el físico inglés C.T.R. Wilson[1] fue el primero en efectuar mediciones de campo eléctrico y tras realizar observaciones de numerosas tormentas a ciertadistancia, concluyó que la estructura básica de una nube de tormenta era la de un dipolo positivo[2] .Simpson, por aquella misma época, midiendo la carga de la lluvia producida por nubes de tormenta llegó, sin embargo, a la conclusión opuesta: la región inferior de una nube de tormenta estaba cargada positivamente y la superior negativamente, formando así un dipolo negativo.
Sólo en las últimas décadasdel siglo XX, los investigadores en física de la atmósfera han podido explicar esos resultados incompatibles a primera vista. Tanto Wilson como Simpson realizaron mediciones desde un solo lugar, lo que no bastaba para inferir correctamente la distribución de cargas en la nube de tormenta.
La discrepancia entre el dipolo positivo o negativo, obedece a que rara vez se mide la carga en una nube detormenta; en general se infiere de las mediciones del campo eléctrico de la nube. Un campo eléctrico que rodee un cuerpo cargado es similar al campo gravitatorio que rodea a un cuerpo de gran masa. Ambos campos hacen que otros objetos situados en el interior de los mismos se muevan; la gravedad atrae a los objetos con masa, mientras que el campo eléctrico atrae o repele los objetos cargados. Lafuerza gravitatoria o eléctrica que actúa sobre tales “partículas de prueba” es función del cuadrado de la distancia entre ésta y el cuerpo central. Ambos campos están caracterizados por una intensidad[3] y una dirección[4], por tanto, los campos definidos por una intensidad y una dirección se conocen como campos vectoriales.
Cuando hay más de un cuerpo cargado, el campo eléctrico resulta muycomplicado. Además, cualquier número de configuraciones de carga puede producir la misma intensidad y dirección del campo en un punto dado. Por tanto, una medida única del campo eléctrico no puede determinar la distribución de cargas. Se necesitan muchas medidas; en principio, debería medirse el campo eléctrico en todas partes para deducir la verdadera distribución de cargas. Wilson y Simpsonrealizaron mediciones desde un solo punto, lo que no basta para inferir correctamente la distribución de cargas.
MODELOS DE LA ESTRUCTURA BIPOLAR
Para explicar la supuesta estructura bipolar de las nubes de tormenta los investigadores de finales del siglo XIX y mediados del siglo XX propusieron dos modelos diferentes: el de precipitación y el de convección.
El modelo de precipitación[5] se...
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