Electricidad atmosférica
La electricidad atmosférica es el estudio de las cargas eléctricas en la atmósfera de la Tierra (o la de otro planeta ). El movimiento de carga entre la superficie de la Tierra, la atmósfera y la ionosfera se conoce como circuito eléctrico atmosférico global . La electricidad atmosférica es un tema interdisciplinario con una larga historia, que involucra conceptos de electrostática , física atmosférica , meteorología y ciencias de la Tierra . [2]
Las tormentas eléctricas actúan como una batería gigante en la atmósfera, cargando la electroesfera a unos 400.000 voltios con respecto a la superficie. Esto establece un campo eléctrico en toda la atmósfera, que disminuye con el aumento de la altitud . Los iones atmosféricos creados por los rayos cósmicos y la radiactividad natural se mueven en el campo eléctrico, por lo que una corriente muy pequeña fluye a través de la atmósfera, incluso lejos de las tormentas eléctricas. Cerca de la superficie de la Tierra, la magnitud del campo es en promedio alrededor de 100 V/m. [3]
La electricidad atmosférica implica tanto tormentas eléctricas , que crean relámpagos que descargan rápidamente enormes cantidades de carga atmosférica almacenada en las nubes de tormenta, como la continua electrificación del aire debido a la ionización de los rayos cósmicos y la radiactividad natural , que aseguran que la atmósfera nunca sea completamente neutral. [4]
Las chispas extraídas de las máquinas eléctricas y de las botellas de Leyden sugirieron a los primeros experimentadores Hauksbee , Newton , Wall, Nollet y Gray que los relámpagos eran causados por descargas eléctricas. En 1708, el Dr. William Wall fue uno de los primeros en observar que las descargas de chispas se parecían a un rayo en miniatura, después de observar las chispas de una pieza de ámbar cargada .
Los experimentos de Benjamin Franklin demostraron que los fenómenos eléctricos de la atmósfera no eran fundamentalmente diferentes de los producidos en el laboratorio , enumerando muchas similitudes entre la electricidad y los rayos. En 1749, Franklin observó que los rayos poseían casi todas las propiedades observables en las máquinas eléctricas.
En julio de 1750, Franklin planteó la hipótesis de que se podía tomar electricidad de las nubes a través de una antena metálica alta con una punta afilada. Antes de que Franklin pudiera llevar a cabo su experimento, en 1752 Thomas-François Dalibard erigió una barra de hierro de 40 pies (12 m) en Marly-la-Ville , cerca de París, extrayendo chispas de una nube pasajera. Con antenas aisladas a tierra , un experimentador podría acercar un cable conectado a tierra con un mango de cera aislado a la antena y observar una descarga de chispa desde la antena hasta el cable de conexión a tierra. En mayo de 1752, Dalibard afirmó que la teoría de Franklin era correcta.
