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dimanche 15 octobre 2017

Équation de la foudre

Étant donné que j'ai entendu le tonnerre 9 jours après avoir vérifié mon équation qui unifie les champs avec les données de la foudre que j'avais trouvé sur Internet, j'ai décidé d'en tenir compte et d'écrire une seule constante pour une équation qui peut représenté le lien entre trois valeurs souvent utilisé pour évaluer l'importance de la foudre, car je remarque que le chiffre 9 correspond a l'exposant de cette constante, alors en me servant de mon équation qui unifie les champs, je peut donc écrire une équation qui représente la tension de la foudre (en Volts) en fonction du rapport du courant de la foudre (en Ampères) a celui de sa vitesse (en mètres par seconde), la constante de proportion étant
18(10)^9 [T.(m^3)]/[(S^2).A], T pour Tesla, m pour mètre, S pour seconde, A pour Ampère, donc;

tension = (constante)[(courant)/(vitesse)]

tension (qui déclenche la foudre) est exprimé en Volts
courant (de la foudre) est exprimé en Ampères
vitesse (de la foudre) est exprimé en mètres par seconde
constante égal 18(10)^9 [T.(m^3)]/[(S^2).A]
T pour Tesla, m pour mètre, S pour seconde, A pour Ampère
Remarque 1, 23 octobre 2017
Plus précisément, cette constante vaut;
1/[2(pi)E0] = constante = (17.9836)(10^9) m/F soit environ 18(10)^9 m/F
cette constante est tout simplement la constante de proportion du champ électrique et du potentiel( ou tension) électrique autour d'une charge rectiligne uniforme, cette constante n'est donc pas surprenante, cependant pour la foudre ou pour l'éclair, comme on peut douter qu'il s'agit de charge rectiligne distribué uniformément, cette constante semble donc une approximation (pour cette équation de la foudre).
E0 est la constante de permittivité du vide et vaut (8,85)(10)^-12 F/m, F pour Farad et m pour mètre.

Édition 1, 21 octobre 2017

Cohérence avec l'article de Frédéric Élie intitulée:
Foudre et tension de pas
a l'annexe 1 de cette article, j'ai pris les notes suivantes;
Loi de Child-Langmuir et relation de Child-Langmuir

v = A(V)^1/2 pour la vitesse

I = a(V)^3/2

a = [4(E0)S/9(h^2)][(2e/m)^1/2]

On considère un tube a vide que l'on suppose assimilable a un condensateur plan dont le diélectrique est l'espace vide et les armatures parallèles sont les électrons entre lesquelles circule un courant d'électrons.
L'application du théorème de l'énergie cinétique a un électron de vitesse v, de masse m et de charge élémentaire e, se déplaçant du nuage vers la Terre sous l'action d'une ddp V, conduit a :

v = (2eV/m)^1/2

Je cite la remarque a la fin de l'annexe 1
(relation de Chil-Langmuir)
Remarque:
Les conditions géométriques et physiques de ce modèle ne sont évidemment pas représentatives de celles d'une décharge atmosphérique. Les électrons ne sont pas les seules charges circulant dans le précurseur(présence d'ions lourds), le précurseur n'et pas un cylindre, il n'est pas vide mais constitué d'air ionisé et fortement chauffé, la propagation des charges n'est pas suivant une seule direction, l'intensité du courant n'est pas uniforme ni constant dans le temps (décharge fréquentielle), etc.
       Pour une décharge atmosphérique la configuration est très différente de celle d'une décharge dans un tube a vide, et la constante a n'a aucune raison d'être égale à la valeur calculée précédemment.
Il est cependant intéressant de souligner la similitude des lois de décharge dans un tube a vide et celles pour une décharge atmosphérique établies expérimentalement.
Cette similitude suggère que, suivant la direction moyenne privilégiée de la décharge (Z), la loi d'évolution résulte de l'application combinée du théorème de l'énergie cinétique pour des particules chargées et de l'équation de Poisson, qui conduit a des équations du type:

v = A(V)^1/2  pour la vitesse

p = BI/v  pour la densité des charges

d"V/dZ^2 = -Cp   pour l'équation de Poisson, et donc:

d"V/dZ^2 = (BC/A)[I/(V)^1/2]

I = a(V)^3/2

Les constantes A,B,C, étant liées a la physique et à la géométrie de la décharge.
(Note: j'ai écris d" pour exprimer une dérivé seconde, d pour exprimer une dérivée première, espérant respecter les expressions initial de l'annexe 1 de cette article de Frédéric Élie).
Je remercie Frédéric Élie pour cette article et ceux qui ont contribué a l'équation de poisson et a la loi de Child-Langmuir.

Référence:

Équation de Poisson

Loi de Chil-Langmuir

Foudre et tension de pas

Édition 3 et 4 de l'article : Effet relativiste maximum a 60 Volts par Ampère?

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