Comme on le sait, l’éclair est un phénomène hautement énergétique, c’est la puissance électrique la plus forte que nous connaissons. Un éclair est très puissant dans un intervalle de temps très court. Même si une partie de l’énergie d’un éclair est « gaspillée » pendant le flash sous forme de chauffage de l’air et d’émissions optiques, le coup de foudre* typique a été mesuré au niveau du sol et les courants électriques atteignent un pic de 10-20 kA. Cependant, la durée de ce courant au niveau de la terre est très courte, elle s’estime seulement à quelques centaines de microsecondes. Si nous supposons un éclair de 10 kA pour 100 microsecondes, la charge en Coulomb est 10 000 x 0.0001 ce qui fait 1 Coulomb. A titre de comparaison, une ampoule de 60 Watts à 230 Volt, a un courant électrique de 0.26 A. Donc 1 Coulomb sera consommé par cette ampoule en 3.8 secondes. De plus, l’essentiel de l’électricité produite par l’éclair n’atteint jamais le sol et se décharge à l’intérieur des nuages. Mais quand la foudre sort des nuages, elle peut s’abattre partout sur la terre avec la puissance d’un milliard de Watt. C’est assez de puissance pour alimenter toute une ville. Cependant, en général, la puissance d’un éclair est d’environ 20GW, soit 20 centrales nucléaires, mais vu qu’il ne dure qu’aux alentours de 25 millisecondes*, l’énergie n’est plus que de 140 kWh soit 0.00014GWh. De plus, on ne sait pas comment récupérer 140 kWh en un temps aussi court sur un réseau, les installations devraient supporter une puissance de 20 GW. Cela arrive des fois lorsque la foudre touche une ligne à haute tension mais grâce aux fusibles du réseau qui fondent lorsque l’intensité du courant est trop grande, cela entraîne une coupure de courant. Pour calculer l’énergie fournit en moyenne par un orage il faut savoir que : le champ électrique atmosphérique sous un nuage orageux est d’environ 20 000V/m. Prenons un exemple : le nuage se trouve à 5 km du sol, la différence de potentiel entre le nuage et le sol est 20 000 x 5 000 ce qui fait 100.106 V soit 100 MV. En moyenne, un éclair transporte une charge de 5 Coulomb ce qui correspond environ à 3.1019 électrons (30 milliards). A partir de l’expression pour calculer l’énergie : 5 x 100.106 = 500.106J, on en déduit qu’un éclair à une énergie de 500.106 Joule. Si on ne tient compte que d’un coup unique sans ré-illuminations, un éclair dure 25 ms. La puissance moyenne d’un éclair est donc de 500.106 / 0.025 = 20.109 Watt. Cependant, en général un orage ne produit pas qu’un seul éclair. Si on considère qu’un orage produit 100 éclairs, l’énergie totale est de 500.106 x 100 ce qui donne 50.109 J. Pour résumer, l’énergie produite par un éclair est 500 mégajoule soit une puissance de 20 gigawatt et pour un orage comptant 100 éclairs le total énergétique est d’environ 50 gigajoule.
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