Re: essere colpiti da fulmini

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Oscaracciato

unread,
Aug 31, 2022, 8:40:02 AMAug 31
to
On 31/08/2022 11:29, Luis wrote:

> andavano in bicicletta, caso che avrei sempre escluso,
> visto che le bici hanno ruote in gomma.

Scusa ma... una scarica elettrica che percorre chilometri di aria,
dovrebbe essere fermata da un centimetro di gomma, tra l'altro bagnata e
che quindi ha continuità tra cerchio, solitamente metallico, e suolo?

vedo più probabile invece che le cariche elettriche si accumulino sul
corpo del ciclista, ritto verso il cielo come una punta, e "richiamino"
la scarica.




ciao


--
Oscaracciato
Imola, 47, 16, 146&160++

Catrame

unread,
Aug 31, 2022, 9:05:03 AMAug 31
to
Era il 31/08/2022 quando l'utente Oscaracciato (
oscarpuntogooa...@gmail.com ) prese l'iniziativa di postare
su it.scienza.fisica questo pregevole testo pregno di contenuti :
e poi magari avevano anche il telaio in fibra di carbonio

--
Mi fa fatica mettere la firma.

pcf ansiagorod

unread,
Aug 31, 2022, 3:45:03 PMAug 31
to
> cosa dovrebbe fare una persona per essere sicura al 100%?
> peraltro in questi giorni dovrei fare un piccolo lavoretto
> sul tetto della mia casa ... che precauzioni dovrei
> prendere? (preciso che non ci sono antenne, né percorsi
> metallici sul tetto) grazie e buona giornata

Non è un argomento su cui so molto ma c'è qualche regola di
buon senso che al momento in cui sto intervenendo nel thread
non ho visto enunciata.

Intanto, non possiamo conoscere tutti i dettagli della
configurazione fisica del singolo evento. Le ruote in gomma non
sono una grande protezione; se si è su terreno lo strato
d'acqua non è isolante, ci saranno chi sa quanti composti
ionici in soluzione o chi sa cos'altro. Inoltre quello che
appare un posto strano per la caduta di un fulmine potrebbe
apparire logico se conoscessimo la conducibilità del suolo
punto per punto. Per esempio si potrebbe scoprire a posteriori
che in un ampio terreno piano, 'guarda caso' è andato a cascare
nel punto sotto il quale a qualche dm c'è una bella conduttura
metallica. Invento un po' a caso ma l'idea è questa, da
generalizzare con stratigrafia geologica eccetera.

Sul tuo problema la soluzione è semplice: previsioni meteo e se
c'è anche lontana ombra di temporale *non* *pensarci* *nemmeno*
a salire sul tetto. Anche in assenza di strutture che
costituiscano l'effetto punta, l'acqua piovana rende la
struttura di fatto conduttiva e la punta che mancava diventa
l'incauto che è salito sul tetto.

Può capitare nonostante tutte la prudenza del mondo di essere
sorpresi da una brutta situazione, e ci sono un paio di
accorgimenti:

1) Cercare di stare in posti da cui si vede 'poco cielo';

2) Se si deve per forza scappare, mai passi lunghi con i due
piedi al suolo. Il terreno si comporta come una resistenza
distribuita e la ddp agli estremi (i piedi) è proporzionale
alla loro distanza. Se il fulmine cade sulla retta determinata
da lui e dai piedi la ddp è massima, se cade esattamente
davanti o dietro il malcapitato è minima ma comunque
sufficiente a uccidere. Quindi: passi molto piccoli e cercando
di saltellare per non avere i piedi contemporaneamente a terra.
Questo solo se le condizioni permettono di allontanarsi.

Per il resto ci sono ottime guide dei soccorsi alpini.
Ovviamente non ho inventato niente e questi concetti sono ben
noti; si possono trovare in molti luoghi della rete e conoscere
cosa fare, soprattutto con i cambiamenti climatici che si
prospettano è cosa utile. Di solito i siti dei soccorsi alpini
o delle guide contengono a loro volta la guida per limitare i
danni da fulminazione.

Pangloss

unread,
Sep 7, 2022, 1:35:03 PMSep 7
to
[it.scienza.fisica 31 Aug 2022] pcf ansiagorod ha scritto:
> .....
> Per il resto ci sono ottime guide dei soccorsi alpini.
> .....

Infatti il problema dei fulmini riguarda soprattutto l'alpinismo.
Dico questo sebbene l'impatto al suolo piu' vicino mi sia capitato anni orsono
in piena citta' (Torino) a circa 20 m di distanza!
Essere colti da un temporale in montagna non e' raro, la prima fondamentale regola
e' quella di tenere d'occhio il meteo e cercare di non farsi sorprendere in zone
pericolose (creste ecc.) ed evitare di commettere errori madornali.
Ne segnalo uno piuttosto comune: raggiungere di corsa una baita ed accendere il
fuoco per asciugare gli abiti bagnati. Non c'e' nulla di piu' ionizzante di una
fiamma: la colonna di aria calda uscente dal camino e' un enorme parafulmine,
la probabilita' che il fulmine si scarichi dentro il camino e' assai elevata.

--
Elio Proietti
Valgioie (TO)

pcf ansiagorod

unread,
Sep 7, 2022, 1:45:03 PMSep 7
to
> commettere errori madornali. Ne segnalo uno piuttosto comune:
> raggiungere di corsa una baita ed accendere il fuoco per
> asciugare gli abiti bagnati. Non c'e' nulla di piu'
> ionizzante di una fiamma: la colonna di aria calda uscente
> dal camino e' un enorme parafulmine, la probabilita' che il
> fulmine si scarichi dentro il camino e' assai elevata.

Non lo sapevo, meravigliosa questa cosa, intendo dal punto di
vista fisico. Non avevo proprio idea che una fiamma abbia
effetto ionizzante. Grazie :)

Franco

unread,
Sep 7, 2022, 4:25:03 PMSep 7
to
On 09/07/22 19:37, pcf ansiagorod wrote:

> Non lo sapevo, meravigliosa questa cosa, intendo dal punto di vista
> fisico. Non avevo proprio idea che una fiamma abbia effetto ionizzante.

Mi pare che in liceo avessimo fatto l'esperimento con lo spinterometro
allontanando gli elettrodi finche' non scoccava piu` la scintilla, poi
mettendo in mezzo la fiamma di una candela scoccava di nuovo.

I rivelatori di fiamma nei bruciatori sfruttano la conducibilita` della
fiamma (abbastanza bassa ma non nulla). La fiamma chiude un circuito,
fra un elettrodo lambito dalla fiamma e il bruciatore. In mancanza di
fiamma non si ha piu` passaggio di corrente e scatta un allarme.

Per avere una corrente non troppo piccola si mette sull'elettrodo la
fase della rete, con la caldaia collegata a terra. Per questa ragione se
si scambia fase e neutro nell'alimentazione di una caldaia, questa non
funziona piu`.


--
Wovon man nicht sprechen kann...

--
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pcf ansiagorod

unread,
Sep 7, 2022, 4:40:02 PMSep 7
to
> Per avere una corrente non troppo piccola si mette
> sull'elettrodo la fase della rete, con la caldaia collegata a
> terra. Per questa ragione se si scambia fase e neutro
> nell'alimentazione di una caldaia, questa non funziona piu`.

E così so anche il perché di una notte indimenticabile in pieno
inverno di tre o quattro anni fa. Ma me lo dovette dire il
tecnico a cui telefonai il giorno dopo; non ci sarei mai
arrivato e ovviamente tutto guardavo tranne il verso della
spina :D

Daniele Fua

unread,
Sep 8, 2022, 10:40:03 AMSep 8
to
Il 07/09/2022 22:20, Franco ha scritto:
> Per questa ragione se
> si scambia fase e neutro nell'alimentazione di una caldaia, questa non
> funziona piu`.
>
>

Deve trattarsi di una caldaia vecchia!
Non sono un perito elettrotecnico ma la cosa non corrisponde a quanto so
degli standard di sicurezza degli impianti elettrici.
Uno dei principi fondamentali è che per la carcassa (conduttrice) di
qualsiasi apparato che deve necessariamente essere messa a terra
(insisto: terra, non al neutro), in condizioni di funzionamento regolare
NON deve mai passare corrente.
Quello che dici sembra implicare che la scintilla fa passare corrente
attraverso la carcassa: NO BUONO!
E se per caso ci si trova in uno dei pochi, ma esistenti, casi in cui la
corrente elettrica viene distribuita ancora con due fasi? Non ci voglio
neppure pensare...

Altro appunto riguarda il camino e i fulmini. E' vero che dentro una
fiamma il gas è ionizzato ma... lungo il camino fino a fuori di esso???
Se fosse così mi preoccuperei più della temperatura presente lungo il
camino che di un fulmine ed inizierei ad allertare i pompieri.
Non voglio negare la possibilità di fulminazione di un camino che
probabilmente è stata osservata ma forse più che di ionizzazione
potrebbe trattarsi di pulviscolo di non-so-cosa presente nei fumi che
aumenta la conduzione dell'aria? Oppure dei residui carboniosi
condensati sulle pareti interne del camino?
Insomma: il fenomeno probabilmente esiste ma la spiegazione non mi convince.

Daniele Fuà

Franco

unread,
Sep 8, 2022, 1:30:03 PMSep 8
to
On 09/08/22 16:35, Daniele Fua wrote:

> Uno dei principi fondamentali è che per la carcassa (conduttrice) di
> qualsiasi apparato che deve necessariamente essere messa a terra
> (insisto: terra, non al neutro), in condizioni di funzionamento regolare
> NON deve mai passare corrente.

Vero! E la corrente che rivela la fiamma scorre fra fase e terra. NON si
collega il neutro alla carcassa (almeno in Italia dove si usa il sistema
di distribuzione TT. In USA, dove si utilizza il TN invece terra e
neutro coincidono) Nel collegamento di terra e` ammessa una piccola
corrente, dell'ordine anche della decina di milliampere, altrimenti
tutti gli interruttori differenziali scatterebbero di continuo.

> Quello che dici sembra implicare che la scintilla fa passare corrente
> attraverso la carcassa: NO BUONO!

No buono davvero! Ma non ho detto che ci debba essere una scintilla, ma
solo una piccola corrente fra un elettrodo lambito dalla fiamma e la
carcassa che e` a terra.

> E se per caso ci si trova in uno dei pochi, ma esistenti, casi in cui la
> corrente elettrica viene distribuita ancora con due fasi? Non ci voglio
> neppure pensare...

La carcassa e` sempre collegata a terra, e la corrente scorre fra una
fase collegata all'elettrodo e terra. In alcuni casi, essendo la
tensione di fase troppo bassa rispetto a terra, si deve alimentare la
caldaia con un trasformatore 1:1 e uno dei capi del secondario deve
essere collegato a terra.

Elio Fabri

unread,
Sep 8, 2022, 4:40:03 PMSep 8
to
Daniele Fuà ha scritto:
> Altro appunto riguarda il camino e i fulmini.
A proposito di consigli cervellotici per proteggersi dai fulmini, che
ne pensate di un articolo con pretese di serietà, credo su
"Repubblica", dove si consigliava:
- Se ci si trova all'aperto, evitare di stare vicini a una bicicletta.
- Peggio se si tratta di una bicicletta elettrica.
- Comunque evitare la vicinanza di batterie e di oggetti elettronici.
--
Elio Fabri

Daniele Fua

unread,
Sep 9, 2022, 2:45:03 AMSep 9
to
"Consigli cervellotici" mi sembra un giudizio molto gentile e non so
neppure se vale la pena discuterne ma... divertiamoci un po'.
1) Più che vicino a una bicicletta, eviterei qualsiasi cosa che fa da punta.
2) Questo, detto così, è abbastanza risibile ma una parte del seguente
punto (3) potrebbe giustificarlo.
3) Mentre non c'è nessuna evidenza (e sfido chiunque a trovarla) che
generici oggetti elettronici possano attirare i fulmini a meno che non
ionizzino in maniera rilevante l'atmosfera che li circonda, è vero che
la caduta di un fulmine anche solo nelle vicinanze ne provoca danni gravi.
Anche rispetto alle batterie: non vedo proprio come possano essere in
grado di attirare i fulmini ma in compenso, qualora fossero attraversate
da forti correnti quali quelle dei fulmini, potrebbero esplodere. A mio
parere questa potrebbe essere l'unica ragione per starne lontano ma non
credo che l'articolo pensasse a questo.

Daniele Fuà


Alberto Rasà

unread,
Sep 9, 2022, 3:30:04 AMSep 9
to
Il giorno giovedì 8 settembre 2022 alle 22:40:03 UTC+2 Elio Fabri ha scritto:
...
> A proposito di consigli cervellotici per proteggersi dai fulmini, che
> ne pensate di un articolo con pretese di serietà, credo su
> "Repubblica", dove si consigliava:
> - Se ci si trova all'aperto, evitare di stare vicini a una bicicletta.
> - Peggio se si tratta di una bicicletta elettrica.
> - Comunque evitare la vicinanza di batterie e di oggetti elettronici.
...



Bisognerebbe che su un paio di altri quotidiani qualcuno che ha fatto un pochino di più delle scuile elementari scrivesse un articolo, sui fulmini, del tipo: "... contrariamente a quanto a volte si trova scritto da persone evidentemente non molto competenti, una bici elettrica non attira i fulmini più di quanto faccia una convenzionale. In quanto poi alla "vicinanza a batterie" non si capisce dov'è che siano commercializzate batterie con carcassa metallica perché lo scrivente non ne ha mai viste... "
:-)

--
Wakinian Tanka

Elio Fabri

unread,
Sep 9, 2022, 6:00:03 AMSep 9
to
Wakinian Tanka ha scritto:
> Bisognerebbe che su un paio di altri quotidiani qualcuno che ha
> fatto un pochino di più delle scuole elementari
Secondo me sei molto ottimista.
Ho ritrovato l'articolo. E' su "Repubblica" del 28 agosto. Ecco come
comincia:

"Sante Laviola è un ricercatore dell'Isac, Istituto di scienze
dell'atmosfera e del clima del Cnr di Bologna."

Ed ecco una domanda e risposta:
"Il fatto che la bici di Alberto Balocco fosse elettrica ha influito?"
"La batteria può creare un campo elettrico, come avviene con i
cellulari. E infatti la Protezione civile dice di stare attenti con
quei dispositivi. In generale andrebbero evitate le apparecchiature
elettroniche".
--
Elio Fabri

Pangloss

unread,
Sep 9, 2022, 11:35:03 AMSep 9
to
[it.scienza.fisica 08 Sep 2022] Elio Fabri ha scritto:
> A proposito di consigli cervellotici per proteggersi dai fulmini, che
> ne pensate di un articolo con pretese di serietà, credo su
> "Repubblica", dove si consigliava:
> - Se ci si trova all'aperto, evitare di stare vicini a una bicicletta.
> - Peggio se si tratta di una bicicletta elettrica.
> - Comunque evitare la vicinanza di batterie e di oggetti elettronici.

Certo, queste sono scemenze d'autore.
I due ciclisti che sono stati folgorati si trovavano sulla cresta dell'Assietta
a 2500 m in una zona molto esposta: erano al posto sbagliato nel momento sbagliato.

Le mie nozioni sui pericoli della folgorazione in montagna derivano essenzialmente
da un vecchio manuale di alpinismo (di Ugo Manera), riguardante il comportamento
consigliato in arrampicata su pareti o su creste rocciose in caso di temporale.
L'autore si dichiara in completo disaccordo con la credenza comune che bisogna
disfarsi dei chiodi o di altri oggetti metallici. Per contro descrive con cura
le zone piu' o meno a rischio di scarica. Fra l'altro suggerisce correttamente
di cercare di isolarsi dalle correnti di terra, ad es. accovacciandosi su uno
zaino o su una corda arrotolata.

Comunque i fulmini hanno comportamenti strani. Vari decenni fa l'allora ben noto
alpinista Andrea Mellano mi ha raccontato che mentre era sulla Nord della Cima
Grande di Lavaredo e' stato sfiorato da un fulmine che gli ha fuso una catenina
d'oro al collo e strappato uno scarpone, lasciandolo appeso alla corda di
arrampicata privo di conoscenza (ma evidentemente ancora vivo!).

Comunque gradirei un parere sulla questione dell'impatto dei fulmini nei camini,
anche perche' abito in mezza montagna in uno chalet di legno (che a differenza
delle strutture in cemento armato non e' una gabbia di Faraday) e perche', non
avendo riscaldamento centralizzato, riscaldo a stufe. Quando occasionalmente
sento avvicinarsi un temporale d'inverno spengo prudentemente le stufe, avendo
letto spesso cronache di fulmini "entrati dal camino".

Decenni orsono ebbi occasione di eseguire esperienze sugli agenti ionizzanti
dell'aria, usando due elettrodi piatti distanti circa 30 cm e con una tensione
applicata di circa 10 KV: la corrente di scarica aumentava avvicinando alla zona
tra gli elettrodi un preparato radioattivo o un fascio di raggi X, ma l'effetto
di una fiamma di una candela era ben piu' vistoso!
Una fiamma gialla ha temperature di circa 1000 C con forte effetto ionizzante.
La colonna d'aria calda e fumo uscente dal cammino dovrebbe percio' contenere
molti ioni e quindi essere assai piu' conduttrice dell'aria circostante.

La mia credenza che il fuoco attiri i fulmini e' solo uno sciocco pregiudizio?

Elio Fabri

unread,
Sep 10, 2022, 10:30:03 AMSep 10
to
Pangloss ha scritto:
> Certo, queste sono scemenze d'autore.
Per scrupolo sono andato a verificare sul sito della Protezione
Civile.
Bene, non c'è scritto affatto quello che il "ricercatore" asserisce.
(Sempre che non sia farina del sacco del gornalista, che ha tradotto a
modo suo quello che il ricercatore ha detto...)
Ci ho trovato cose perfettamente sensate.
In particolare, riferendosi a chi si trovi al chiuso durante un
temporale, consiglia di tenersi lontani da oggetti (apparati
elettronici, elettrodomestici, o altro) che siano in qualunque modo
connessi con conduttori esterni.
Anzi consiglia di staccare le spine per maggior sicurezza (e per
proteggere gli apparecchi).

> Comunque gradirei un parere sulla questione dell'impatto dei fulmini
> nei camini, anche perche' abito in mezza montagna in uno chalet di
> legno (che a differenza delle strutture in cemento armato non e' una
> gabbia di Faraday)
Beh, se è bagnato un po' lo è...

> e perche', non avendo riscaldamento centralizzato, riscaldo a stufe.
> Quando occasionalmente sento avvicinarsi un temporale d'inverno
> spengo prudentemente le stufe, avendo letto spesso cronache di
> fulmini "entrati dal camino".

Senza considerarmi minimamente un esperto, e senza avere nessuna
esperienza al riguard, direi che molto dipende da cme sono fatti i
camini.
Se sono metallici e sporgono dal tetto, ci risaimo con le punte.
Comunque saranno facilmente rivestiti di nerofumo, che credo sia
conduttore.

> Una fiamma gialla ha temperature di circa 1000 C con forte effetto
> ionizzante.
> La colonna d'aria calda e fumo uscente dal cammino dovrebbe percio'
> contenere molti ioni e quindi essere assai piu' conduttrice
> dell'aria circostante.
Qualcosa non mi torna. 1000°C ossia meno di 1300 K fanno un kT pari a
meno di 0.1 eV.
Non vedo che cosa potresti ionizzare...

Inoltre, anche ammesso che ci siano ioni nella fiamma, dubito assai che
riescano a uscire dal camino.
L'aria che sale nel tubo si raffredda parecchio, la densità è circa
quella atmosferica, quindi mi aspetterei una veloce ricombinazione.
--
Elio Fabri

Daniele Fua

unread,
Sep 10, 2022, 12:45:03 PMSep 10
to
Il 10/09/2022 14:55, Elio Fabri ha scritto:

>
> Inoltre, anche ammesso che ci siano ioni nella fiamma, dubito assai che
> riescano a uscire dal camino.
> L'aria che sale nel tubo si raffredda parecchio, la densità è circa
> quella atmosferica, quindi mi aspetterei una veloce ricombinazione.

Sono completamente d'accordo con Elio F.: secondo me un camino, a
seconda di come è fatto, può attirare la scarica ma il fatto che sia
acceso o no direi che è trascurabile.
A Elio P. consiglierei, più che stare al freddo, di fare un buon
impianto di parafulmine; non costa poi tanto! :-)
Parlo per esperienza personale: la mia vecchia casa (in un posto che una
volta era solo campagna e ora lo è solo in parte) è l'unica ad avere un
parafulmine entro un'area di vari chilometri di raggio e si trova in
cima ad una collina.
Durante gli ultimi 60-70 anni, a mia memoria, il vecchio parafulmine ha
funzionato egregiamente per almeno una decina di volte; non dico che sia
stata sempre un'esperienza piacevole ma danni reali non ci sono mai
stati e, in fondo, è divertente ricordare il botto e gli altri effetti.
Qualche volta ci è venuto il dubbio di averli realmente "attirati" più
del necessario 'sti fulmini e di avere fatto un grosso favore a tutto il
vicinato ma... chissà, nessuno può dirlo.
Ora che sto facendo una ristrutturazione molto grossa della villa,
uno dei miei pensieri è di mantenere - se non migliorare - l'impianto di
parafulmine. Alla salute del buon Franklin!!!!!

Scusate se sono stato OT

Daniele Fuà

Patrizio CECCHI

unread,
Sep 11, 2022, 6:35:03 AMSep 11
to
On Saturday, September 10, 2022 at 4:30:03 PM UTC+2, Elio Fabri wrote:
> Pangloss ha scritto:
...
> > Una fiamma gialla ha temperature di circa 1000 C con forte effetto
> > ionizzante.
> > La colonna d'aria calda e fumo uscente dal cammino dovrebbe percio'
> > contenere molti ioni e quindi essere assai piu' conduttrice
> > dell'aria circostante.
> Qualcosa non mi torna. 1000°C ossia meno di 1300 K fanno un kT pari a
> meno di 0.1 eV.
> Non vedo che cosa potresti ionizzare...

Quando l'idrogeno brucia si liberano 242 kJ/mol per ogni mole di H2
(2,5 eV) secondo Wikipedia en e il NIST. Questo è il bilancio energetico
della reazione complessiva, che però comprende diversi stadi di reazione
esotermici ed endotermici, in cui alcuni legami si rompono e altri si formano
e non mi pare che si possano escludere intermedi ionici; in ogni caso, le
energie coinvolte possono essere anche ben maggiori, anche se è molto
improbabile che arrivino alla ionizzazione di H2 (13,6 eV). Però queste
sono energie (entalpie), ma l'entropia favorisce comunque la formazione
del massimo numero di specie diverse (radicaliche neutre, ma anche ioniche)
compatibili con le poche specie finali, qui solo H2O.
Per la la combustione della legna l'energia è di certo un po' minore che
per l'idrogeno, ma anche i potenziali di ionizzazione dei gas che si formano
dalla pirolisi del legno è minore: per il metanolo (spirito di legno) è di
10,84 eV, per l'acetone di 9,70 eV.
In gas cromatografia il rivelatore più comune è quello a ionizzazione di
fiamma (FID, flame ionization detector); in questo, la sostanza in fase
vapore che esce dal capillare insieme al gas di trasporto che la trascina,
di solito elio, arriva dentro una fiamma di idrogeno (in aria, o anche aria
arricchita di ossigeno). Questa fiamma si trova in mezzo a due elettrodi
carichi di segno opposto: la scarica su di essi degli ioni presenti produce
una corrente che viene amplificata e continuamente registrata, messa in
grafico in funzione di t, con la linea di base (asse orizzontale) traslata
sullo zero per la corrente prodotta dal solo idrogeno.
Quando arriva la sostanza la corrente aumenta e si produce un picco
di area proporzionale alla quantità di sostanza immessa.

Ciao
Patrizio

Pangloss

unread,
Sep 11, 2022, 6:35:03 PMSep 11
to
[it.scienza.fisica 10 Sep 2022] Daniele Fua ha scritto:
> Il 10/09/2022 14:55, Elio Fabri ha scritto:
> .....
>> Inoltre, anche ammesso che ci siano ioni nella fiamma, dubito assai che
>> riescano a uscire dal camino.
>> L'aria che sale nel tubo si raffredda parecchio, la densità è circa
>> quella atmosferica, quindi mi aspetterei una veloce ricombinazione.
> .....
> Sono completamente d'accordo con Elio F.: secondo me un camino, a
> seconda di come è fatto, può attirare la scarica ma il fatto che sia
> acceso o no direi che è trascurabile.
> A Elio P. consiglierei, più che stare al freddo, di fare un buon
> impianto di parafulmine; non costa poi tanto! :-)
> .....

Grazie per il consiglio, ma ho gia' un parafulmine naturale: un bell'esemplare
di "cedrus atlantica" che sovrasta il tetto della casa di oltre 10 metri!
E poi temporali invernali violenti sono rari, non capitano tutti gli anni,
insomma non mi tocca stare al freddo!

Ho verificato la stima di Fabri: e' vero che su una fiamma a circa 1300 K
l'energia cinetica molecolare media si aggira sui 0.12 eV (o forse 0.6 eV
visti i 5 gradi di liberta' delle molecole biatomiche), valore assai lontano
dai circa 10 eV di prima ionizzazione. La distribuzione maxwelliana delle
velocita' molecolari porta a conludere che molecole con energie cosi' lontane
dal valore medio siano pressoche' inesistenti.
Eppure semplici esperienze dimostrano che la fiamma di una candela e' sufficiente
per innescare forti scariche elettriche in presenza di un campo di circa 30 KV/m.

Sul tempo di ricombinazione degli ioni al momento non saprei cosa dire.

Ovviamente la questione non riguarda la struttura del camino, in pietra o
in laterizio o magari in acciaio inox. La questione riguarda le fiamme,
ossia se cambia qualcosa con il camino acceso o no.
Prendo atto che i pareri autorevoli di Fabri e Fua' siano negativi.
Insomma con il mio suggerimento di non accendere fuochi avrei preso una cantonata:
puo' darsi, ma non sono completamente convinto.
Non mi resta che seguire l'esempio di Franklin ed accendere fuochi nei campi
prima di un temporale per vedere se la colonna d'aria calda che sale da essi
sia sufficientemente ionizzata per funzionare da parafulmine... ;-)

Daniele Fua

unread,
Sep 12, 2022, 6:35:04 AMSep 12
to
Un ultima nota poi, per me, chiudo questo argomento.

Suggerisco di lasciar perdere la ionizzazione dell'aria "prima" dello
scoccare della scintilla del fulmine e, semmai, di pensare ad altri
effetti per spiegare dove e quando il fulmine arriva.
Dopo la prima scarica è un'altra storia e, infatti, normalmente ne
seguono in rapida successione altre 3-4 che scorrono lungo un canale ad
alta ionizzazione.

Tanto per dare qualche indicazione: il limite di rottura dielettrica
dell'aria è stimato essere tra 1 e 3 MV/m e i modelli di temporale
stimano che il campo elettrico tra una nube temporalesca e terra arrivi
attorno a 2 MV/m (devo aggiungere che dei coraggiosi piloti che non mi
azzarderei mai di imitare, l'hanno anche misurato).
Affinché ogni tanto scocchi la scintilla non occorre aggiungere ioni a
quelli normalmente presenti in atmosfera per questioni naturali.

Daniele Fuà

Pangloss

unread,
Sep 13, 2022, 4:20:03 PMSep 13
to
[it.scienza.fisica 12 Sep 2022] Daniele Fua ha scritto:
> Un ultima nota poi, per me, chiudo questo argomento.

Peccato, per me la discussione non e' chiusa (vedi dopo).

> Suggerisco di lasciar perdere la ionizzazione dell'aria "prima" dello
> scoccare della scintilla del fulmine e, semmai, di pensare ad altri
> effetti per spiegare dove e quando il fulmine arriva.
> Dopo la prima scarica è un'altra storia e, infatti, normalmente ne
> seguono in rapida successione altre 3-4 che scorrono lungo un canale ad
> alta ionizzazione.
> .....

In questi giorni ho cercato di approfondire la questione.
Molto utile e' stata per me la lettura sulla Fisica di Feynman Vol.II dell'ampio
Cap.9 intitolato "Electricity in the Atmosphere".
Il capitolo e' ricco di informazioni, ma ha anche una caratteristica fondamentale.
Parlando del fulmine Feynman premette testualmente la dichiarazione:
"Again, we don't understand exactly how it works. We will give a qualitative
description of what it looks like, but we won't go into any details of why it does
what it asppears to do".
Insomma, fatti sperimentali ben accertati e non ipotesi teoriche!
Non posso dilungarmi troppo, sono costretto a dare per noto il testo di Feynman .

La scarica pilota, con il suo strano procedere a scatti, crea un canale fortemente
ionizzato che determina il punto nel quale le possenti scariche successive
(accompagnate da lampo e tuono) impatteranno al suolo.
Secondo Feynman dalla punta del parafulmine parte una scarica che va incontro (!)
alla scarica guida in arrivo, chiudendo il circuito basecumulo-suolo.
"Quando la scarica guida si avvicina a meno di un centinaio di metri o giu' di li'
al suolo, si ha ragione di ritenere che una scarica le salga incontro dal suolo."
"quando la scarica guida viene a passare in vicinanza, i campi sono cosi' forti
che una scarica emana dalla punta aguzza e va a raggiungere la guida. Il fulmine
tende a colpire la punta."

IMHO il comportamento del parafulmine e' determinato, oltre che dai campi elettrici
molto intensi, dal potere disperdente delle punte. Gli ioni vicini alla punta
funzionano da innesco per la scarica che, a causa dell'elevato campo elettrico
atmosferico, va a chiudere il collegamento tra il suolo e la scarica guida discendente.
A suffragare tale idea ricordo che fine al 1981 erano obbligatori (oggi sono vietati!)
i parafulmini radioattivi, nei quali cioe' la punta era drogata con isotopi alfa emittenti,
atti a produrre una ionizzazione locale dell'aria fino a circa 20 cm dalla punta.
Tali parafulmini avevano una maggiore capacita' di "attirare i fulmini" rispetto a
quelli ordinari basati sul solo effetto punte. Piu' intenza e' la ionizzazione in una
zona ristretta, piu' e' probabile che essa funga da "starter" per una scarica che va
incontro alla scarica guida in discesa dalla nube temporalesca.

Sono piuttosto convinto che un fuoco all'aperto sia un probabile punto d'impatto dei
fulmini perche' sopra alle fiamme vi e' una zona (ristretta) di aria ionizzata.
Non eseguiro' in merito esperienze alla Franklin per ovvie ragioni (e per non essere
scambiato per un piromane!).
In quanto alla ricombinazione degli ioni giustamente citata da Fabri, ho consultato
il migliore testo di fisica sperimentale che io conosca (Fleury-Mathieu Vol.6 $ 17.4).
Da esperienze apposite, riguardanti la ricombinazione degli ioni prodotti dalla fiamma
di una candela risulta che l'ordine di grandezza di tali fenomenni e' di vari secondi:
tempo sufficiente affinche' la colonna d'aria calda (e fumi) uscente dal camino sia
ancora abbastanza ionizzata. E questa ionizzazione locale (come per il parafulmine)
dovrebbe fungere da innesco per una scarica che va a congiungersi con la scarica guida
prossima al suolo.

Patrizio

unread,
Sep 14, 2022, 12:00:02 PMSep 14
to
On Tuesday, September 13, 2022 at 10:20:03 PM UTC+2, Pangloss wrote:
...
> Sono piuttosto convinto che un fuoco all'aperto sia un probabile punto d'impatto dei
> fulmini perche' sopra alle fiamme vi e' una zona (ristretta) di aria ionizzata.
> Non eseguiro' in merito esperienze alla Franklin per ovvie ragioni (e per non essere
> scambiato per un piromane!).

Segnalo questo articolo sulla ionizzazione nelle fiamme:
(Ions in Flames, di H. F. Calcote,
DOI: 10.1007/978-1-4684-1938-2_8 )
Abstract - Originally, studies of ionization in flames were motivated by the
observation that in hydrocarbon flames, the ion concentration far exceeds
the value expected if ionization were due to thermal processes alone(1,2)
(see Table I). The objectives of these studies were to explain the source
of nonequilibrium ionization and to explore links between flame ionization
and the mechanism of flame propagation. An explanation of the source of
flame ions was found in the process of chemi-ionization.(2) This led to
further studies of the details of ionic reactions which occur in flames and
of flame reactions which can be induced by the addition of foreign elements.

Oltre alla ionizzazione termica, si prendono in considerazione la
chemi-ionization (produzione) e la chemical ionization (trasferimento).
Sul sito Springer c'è una preview:
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4684-1938-2_8

Dello stesso autore c'è anche "Ion and electron profiles in flames"
sull'analisi della ionizzazione con sonde di Langmuir
doi.org/10.1016/S0082-0784(63)80071-5
Abstract - It is shown how Langmuir probes can be used in flames to obtain
not only the positive ion concentration but electron concentrations and
electron temperatures. ...
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0082078463800715

Non so giudicarne l'attendibilità, ma ecco quanto dice (in fondo)
questo sito governativo americano che però punta sul fumo:
Lightning Causes Forest Fires. Can Forest Fires Cause Lightning?
Yes, smoke and carbon micro-particles, when introduced into the
upper atmosphere, can become the initiators of static. Sufficient
atmospheric static can spark discharge as lightning. Reports of
massive lightning storms in coastal Brasil, Peru and Hawaii have
been linked to burning of sugar cane fields. The late 90's Mexican
forest fires resulted in unusual lightning activity in the USA High
Plains area (Lyons, et al.) So too can dust in an enclosed
grain elevator create a static discharge. Recent reports (Orville, et al)
show the Houston TX petrochemical industry, discharging copious
amounts of hydrocarbons into the upper atmosphere, may be
responsible for higher-than-normal lightning activity in that area.
(National Lightning Safety Institute).
https://www.weather.gov/safety/lightning-myths

Ciao
Patrizio

Massimiliano Catanese

unread,
Sep 14, 2022, 12:00:03 PMSep 14
to
Il giorno venerdì 9 settembre 2022 alle 17:35:03 UTC+2 Pangloss ha scritto:
> [it.scienza.fisica 08 Sep 2022] Elio Fabri ha scritto:

> Comunque gradirei un parere sulla questione dell'impatto dei fulmini nei camini,
> anche perche' abito in mezza montagna in uno chalet di legno (che a differenza
> delle strutture in cemento armato non e' una gabbia di Faraday) e perche', non
> avendo riscaldamento centralizzato, riscaldo a stufe. Quando occasionalmente
> sento avvicinarsi un temporale d'inverno spengo prudentemente le stufe, avendo
> letto spesso cronache di fulmini "entrati dal camino".

Il consiglio che ti do (se me lo permetti) da amico è :

Immergi immediatamente la tua casa in una gabbia di Faraday : la messa in opera
è estremamente semplice. Non sono altro che piattelle larghe 5/10 cm e attaccate
alla casa tramite supporti isolanti. I rami discendenti li infili bene nel terreno almeno
50 cm. Ma piu vai giu e meglio è.

Il tutto collegato ad un' asta parafulmine sul tetto.
Ed Il punto migliore del tetto per mettere l' asta infatti è proprio il piu vicino
possibile al camino.

Ma ricorda che checchè se ne dica la protezione di gran lunga migliore (e direi
totale. Perfetta) è la possibilità, durante i temporali, di rifugiarsi sotto terra. Se hai
un seminterrato che va giu di un paio di metri stai a posto.

Stai a posto per proteggere te stesso. Ma la casa la devi proteggere con la gabbia
di cui sopra.

pcf ansiagorod

unread,
Sep 14, 2022, 12:40:03 PMSep 14
to
> Immergi immediatamente la tua casa in una gabbia di
> Faraday : la messa in opera è estremamente semplice. Non
> sono altro che piattelle larghe 5/10 cm e attaccate alla
> casa tramite supporti isolanti. I rami discendenti li infili
> bene nel terreno almeno 50 cm. Ma piu vai giu e meglio è.

Ti è mai caduto un fulmine vicino? A me sì, ovviamente sulla
cima di una montagna di quasi 3000 m, tanto per non farmi
mancare niente :D E' una cosa veramente sgradevole anche ai 100
m di distanza a cui ero. Sono rimasto sordo per diverse ore.

Non voglio dire che tu stia sottovalutando il problema ma
esprimere il sospetto che tra pubblicità non disinteressate
(per definizione, peraltro), e 'cavolate' tramandate tramite
catene che si perdono nella notte dei tempi, in tutti i non
addetti ai lavori (tra cui mi metto io) si formi un'immagine
mentale media sia del problema che del rimedio, che potrebbero
non essere aderenti alla realtà.

Nello specifico, anzitutto c'è il problema del costo; anche
ammesso di non farlo in rame oggi qualsiasi metallo conduttore
costa un rene a quintale. Poi c'è la possibilità che attiri
furti di vario genere, non parliamo di cosa accadrebbe se fosse
rame: sparirebbe in un quarto d'ora forse anche in uno sperduto
villaggio valdostano. E infine, se prima l'edificio poteva
essere a rischio, creare un equivalente volume fatto di buon
conduttore potrebbe far passare dal rischio alla certezza.

Però può essere tutto. Una cosa che secondo me è sensata è, se
si sospetta di vivere in un posto in cui è possibile che cada
un fulmine, far fare una verifica a fulminazione anche se non
obbligatoria (chiaramente per un campanile lo è, ci sono dei
criteri).

Purtroppo la modalità di calcolo prevista dalla norma è
macchinosa e anche un tecnico medio si trova di fronte come
prima cosa a problemi interpretativi però secondo me una
verifica di massima in via ufficiosa, ovvero un parere tecnico
senza relazione vincolante, potrebbe costare abbastanza poco.

Se la valutazione fa pensare a un rischio abbastanza concreto
poi si fa come suggerisci o come suggerisce il tecnico. O
comunque si hanno elementi oggettivi per valutazione
costi/benefici.

Oltretutto le correnti in gioco sono migliaia di A, e forse
decine di migliaia. Suppongo si faccia conto su valori mediati
su tempi molto piccoli per cui si potrebbe superare di
tantissimo la corrente sopportabile a regime, ma comunque credo
che la quantità di materiale sia molto elevata se si vuol fare
qualcosa che davvero funziona.

Pangloss

unread,
Sep 15, 2022, 8:15:03 AMSep 15
to
[it.scienza.fisica 14 Sep 2022] Patrizio ha scritto:
> Segnalo questo articolo sulla ionizzazione nelle fiamme:
> (Ions in Flames, di H. F. Calcote,
> DOI: 10.1007/978-1-4684-1938-2_8 )
> Abstract - Originally, studies of ionization in flames were motivated by the
> observation that in hydrocarbon flames, the ion concentration far exceeds
> the value expected if ionization were due to thermal processes alone(1,2)
> (see Table I). The objectives of these studies were to explain the source
> of nonequilibrium ionization and to explore links between flame ionization
> and the mechanism of flame propagation. An explanation of the source of
> flame ions was found in the process of chemi-ionization.(2) This led to
> further studies of the details of ionic reactions which occur in flames and
> of flame reactions which can be induced by the addition of foreign elements.

Vedere i fenomeni fisici anche con l'ottica di un chimico esperto e' importante
in discussioni come questa. Grazie per i tuoi preziosi interventi!
Parafrasando Feynman, direi che l'alto potere ionizzante delle fiamme sia un
fenomeno non del tutto chiarito, ma costituisca un dato di fatto.

Daniele Fua

unread,
Sep 15, 2022, 8:15:03 AMSep 15
to
Il 13/09/2022 22:13, Pangloss ha scritto:
> [it.scienza.fisica 12 Sep 2022] Daniele Fua ha scritto:
>> Un ultima nota poi, per me, chiudo questo argomento.
>
> Peccato, per me la discussione non e' chiusa (vedi dopo).
>

Mi dispiace ma siccome so poco di più di quello che ho già scritto non
reputo di poter dare altre informazioni utili.
Potrei forse dirvi come si crea la carica all'interno delle nubi perché
lo insegnavo ma... OT! Oltretutto sono dei modelli che risalgono a
decine di anni fa e, che sappia io, sono ipotesi plausibili ma non hanno
avuto conferme certe o sviluppi recenti.

In compenso ho dato un'occhiata al sito citato in un precedente post e
lo consiglio vivamente; secondo me non descrive proprio bene le cose ma
almeno non dice stupidaggini. Da questo punto di vista lo considero un
sito serio, molto più affidabile delle panzane che vanno in giro sulla rete.

https://www.weather.gov/safety/lightning

Per chi ha voglia, consiglio il documento del link seguente anche se il
fatto di essere stato scritto parecchio tempo fa e per conto di una
ditta privata ne offusca un po' l'affidabilità.

https://www.dehn-international.com/sites/default/files/media/files/lpg-2015-e-complete.pdf

Daniele Fuà
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