Étude de la phase d'arc en retour d'une étincelle glissante dans l'air à la pression atmosphérique

Study of the return-stroke phase of the gliding spark in ambient air

• Auteur / Autrice : Frank Boulanger
• Direction : Serge Larigaldie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés contrôlés

Foudre

Décharges électriques

Mots clés libres

Arc en retour

Résumé

La phase de l'éclair dite d'arc en retour suit immédiatement le contact du présurseur avec le sol. Une onde de courant intense remonte vers le nuage par le chemin emprunté par le précurseur, avec une célérité de l'ordre de c/10 à c/3. Le phénomène est reproduit en laboratoire en disposant un condensateur (10 nF-100 kV), à l'extrémité d'une étincelle glissante quasi-rectiligne. La répartition du potentiel le long de la décharge est mesurée avec des sondes capacitives et l'expansion hydrodynamique du canal est visualisée par interférométrie holographique. Un modèle numérique, élaboré à partir des équations de Navier-Stokes, est en accord qualitatif avec les mesures.

The return-stroke phase follows imediatly the contact between the lightning leader and the ground. A current wave of velocity c/3 to c/10 climbs up to the storm cloud. This phenomena is studied in the laboratory when a 10 Nf-100 kV charged capacitor gliding spark. The developement of the voltage along the sparck channel is measured by the mean of capacitive probes, while the hydrodynamic expansion is recorded by an holographic device. A simple Navier-Stokes numerical model is shown to be in qualitative agreement with the experimental results.