Llamps i trons: el llamp

Demà començarem a parlar de tempestes arreu del país així que avui intentarem ficar la base de dos fenòmens que sempre van lligats: el llamp (descàrrega elèctrica de molta intensitat i elevada temperatura9 i el tro (el trencament de la barrera del so per la descàrrega).
Un llamp és un intercanvi d'energia elèctrica que té una durada total al voltant del mig segon, que es produeix entre els núvols i la Terra, entre un mateix núvol, entre núvols diferents o entre els núvols i les capes altes de l'atmosfera, quan hi ha una tempesta.
Aquesta descàrrega elèctrica va acompanyada d'una forta emissió de llum, en forma de raig, que produeix un resplandor anomenat llampec. A més, l'escalfament i expansió sobtada de l'aire al seu voltant produeix un so característic: el tro.
Les càrregues elèctriques que es transfereixen poden ser positives o negatives. Quan són entre un núvol i terra, les càrregues poden ser transportades en els dos sentits.

Com es forma?
El procés de formació d'un llamp és la separació de càrregues positives i negatives dins d'una corrent d'aire ascendent, molt forta en els núvols, acumulant així una càrrega d'electricitat estàtica molt poderosa. Els cristalls positivament carregats tendeixen a ascendir, el que fa que la capa superior del núvol acumuli una càrrega electrostàtica positiva. Els cristalls negativament carregats i la calamarsa cauen a les capes del centre i del fons del núvol, que acumulen una càrrega electrostàtica negativa.
Encara avui és un enigma de com comença la descàrrega elètrica. Els cient´fiics han estudiat les causes fonamentals que van des de les pertorbacions atmosfèriques (vent, humitat i pressió) fins als efectes del vent solar i a l'acumulació de partícules solars carregades. Es creu que el gel és l'element clau en el seu desenvolupament, afavorint una separació de càrregues positives i negatives.
Benjamin Franklin al 1752 intuí que els núvols de tempesta estan carregats electricament quan veié brillar un tros de metall col·locat a l'extrem d'un estel enlairat en dia de pluja. Acabava de ficar la base del parallamps.

El principi dels quals es desplaçar les càrregues negatives fins a la punta i així atraure el llamp i evitar que caigui en un altre punt. Després la descàrrega es conduïda fins al terra on queda dissipada.
Pels aficionats a les dades:
* Tensió entre el núvol i un objecte a terra: entre 1 milió a 1.000 milions de Volts.
* Intensitats de descàrrega: 5.000 a 340.000 Ampers.
* di/dt: 7,5 kA/s a 500 kA/s.
* Freqüència: 1 kHz a 1 MHz.
* Temps: 10 segons a 100 ms
* Temperatura: superior a 27.000ºC (unes cinc vegades la temperatura de la superfície del sol).
* Propagació del so del llampec: 340 m/segon (velocitat del so a 20ºC, a nivell del mar).
* Propagació de la llum del llampec: gairebé els 300.000 km/s (velocitat de la llum aproximada en el buit).
* Camp electrostàtic per metre d'elevació sobre la superfície de la terra: 10 kV/m.