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Concept
Atmospheric electricity
Résumé
Atmospheric electricity describes the electrical charges in the Earth's atmosphere (or that of another planet). The movement of charge between the Earth's surface, the atmosphere, and the ionosphere is known as the global atmospheric electrical circuit. Atmospheric electricity is an interdisciplinary topic with a long history, involving concepts from electrostatics, atmospheric physics, meteorology and Earth science.
Thunderstorms act as a giant battery in the atmosphere, charging up the electrosphere to about 400,000 volts with respect to the surface. This sets up an electric field throughout the atmosphere, which decreases with increase in altitude. Atmospheric ions created by cosmic rays and natural radioactivity move in the electric field, so a very small current flows through the atmosphere, even away from thunderstorms. Near the surface of the Earth, the magnitude of the field is on average around 100 V/m.
Atmospheric electricity involves both thunderstorms, which create lightning bolts to rapidly discharge huge amounts of atmospheric charge stored in storm clouds, and the continual electrification of the air due to ionization from cosmic rays and natural radioactivity, which ensure that the atmosphere is never quite neutral.
History of electromagnetic theory
Sparks drawn from electrical machines and from Leyden jars suggested to early experimenters Hauksbee, Newton, Wall, Nollet, and Gray that lightning was caused by electric discharges. In 1708, Dr. William Wall was one of the first to observe that spark discharges resembled miniature lightning, after observing the sparks from a charged piece of amber.
Benjamin Franklin's experiments showed that electrical phenomena of the atmosphere were not fundamentally different from those produced in the laboratory, by listing many similarities between electricity and lightning. By 1749, Franklin observed lightning to possess almost all the properties observable in electrical machines.
In July 1750, Franklin hypothesized that electricity could be taken from clouds via a tall metal aerial with a sharp point.
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Physique de l'atmosphère
300px|vignette|droite|Lancement du satellite scientifique SORCE par un lanceur aéroporté Pegasus qui étudiera, en survolant la Terre, l'influence solaire sur la couche d'ozone, la circulation atmosphérique, les nuages et les océans. La mission était une collaboration entre le NASA et le laboratoire de physique atmosphérique de l'Université du Colorado. La physique de l'atmosphère, ou physique atmosphérique, est l'application de la physique à l'étude de l'atmosphère de la Terre et des autres planètes.
Global atmospheric electrical circuit
A global atmospheric electrical circuit is the continuous movement of atmospheric charge carriers, such as ions, between an upper conductive layer (often an ionosphere) and surface. The global circuit concept is closely related to atmospheric electricity, but not all atmospheres necessarily have a global electric circuit. The basic concept of a global circuit is that through the balance of thunderstorms and fair weather, the atmosphere is subject to a continual and substantial electrical current.
État plasma
thumb|upright|Le soleil est une boule de plasma. thumb|Lampe à plasma.|168x168px thumb|upright|Les flammes de haute température sont des plasmas. L'état plasma est un état de la matière, tout comme l'état solide, l'état liquide ou l'état gazeux, bien qu'il n'y ait pas de transition brusque pour passer d'un de ces états au plasma ou réciproquement. Il est visible sur Terre, à l'état naturel, le plus souvent à des températures élevées favorables aux ionisations, signifiant l’arrachement d'électrons aux atomes.