El rol del potencial de contacto en la electrificación de tormentas

Abstract

Recientes mediciones de laboratorio muestran que el efecto inductivo de cargado de nubes no tiene la eficiencia necesaria para producir, en el tiempo de vida de una célula de tormenta las cargas eléctricas observadas. Por otra parte, también en experiencias de laboratorio, se observa la existencia de transíerencia de carga entre partículas de hielo aun en ausencia de campo eléctrico aplicado. Las cargas típicas medidas son del orden de 30fC para partículas de 100 um. En este trabajo se describen estas experiencias realizadas en un rango de condiciones similares a las imperantes en nubes. Se sugiere ademas que la transíerencia de carga, que en definitiva redunda en la actividad eléctrica de nubes de tormenta, es motivada por la diferencia de potencial de contacto entre las partículas interactuantes, es decir pequeños granizos y cristales de hielo, debido a diferencias en la manera en que fueron formadas. Se presenta evidencia experimental adicional que apoya esta tesitura y se esboza un modelo semi cuantitativo.

Recent laboratory measurements show that the inductive effect of clouds charging has not the necessary efficiency to charge a thunderstorm cel1 within its life time. On the other hand, other laboratory experiments show the existente of a charge transfer which is independent of the field. The observed charges are of the order of 30fC for 100 um particles. The present work describes these experiments pertormed in similar conditions than those in clouds. It is also suggested that the charge transfer is driven by a contact potential difference originated in the different manner the interacting partióles were formed. These particles are most likely small hail and ice crystals. Additional experimental evidence is presented in support of this suggestion and a semiquantitative model is also presented.