La Foudre : Son et Lumière

Année 2006


  En 2006 Christelle ADAM, Raphaëlle COUDIN et Diane LHOMME présentent un TPE sur la foudre et le paratonnerre avec une expérience intéressante illustrant le principe du paratonnerre.
  Nous leur proposons de développer davantage le côté expérimental et de présenter le concours Quintesciences Expérimentales.

   Elles reproduisent grâce à la machine de Wimshurst ou une bobine de Rumkorff  des éclairs en miniature afin d'illustrer le principe d'un coup de foudre, depuis l'électrisation du nuage par frottement jusqu'au claquage.
Illustration des lignes brisées observées lors d'un
coup de foudre, conséquence du traceur par bonds.

Effet de pointe :
   Dans un premier temps, la machine de Wimshurst est reliée aux deux plaques en regard d'un condensateur : un claquage se produit entre les deux plaques lorsque suffisamment de charges sont accumulées.
   Si l'on place un petit clou sur l'une des plaques, aucun claquage ne se produit !  En effet, les charges fuient par la pointe et ne s'accumulent pas  assez pour permettre le claquage...

   
   Afin d'illustrer l'effet de pointe tel qu'il est le plus connu, l'emploi de bobines de Rumkorff est nécessaire : en effet, cet appareil étant relié au secteur, il permet d'atteindre un champ électrique suffisant pour observer un claquage dans tous les cas.

   On observe ainsi le claquage aléatoire entre deux plaques comme précédemment mais aussi le claquage systématique sur la pointe lorsque l'on pose un clou sur l'une des plaques du condensateur.

   Le principe du paratonnerre a ainsi été mis en évidence.

En début d'année de TS, Diane abandonne le projet. 

   Christelle et Raphaëlle se répartissent alors les deux angles de recherche expérimentale de cette année :
l'étude du son produit lors d'un claquage et l'étude de la lumière de l'éclair.

L'ensemble de leur étude est disponible dans leur dossier .

   Elles présentent leur projet aux sélections des Olympiades Nationales de Physique en décembre 2006 et ont la chance d'être
sélectionnées pour participer à la Finale au Palais de la Découverte !


Oral devant le jury

Présentation de leurs expériences au public

Elles obtiennent un 3ème prix aux Olympiades Nationales de Physique en janvier 2007 avec une visite du GANIL à Caen (grand accélérateur national d'ions lourds).

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