Cariche eletrostatiche nell'aria - un piccolo generatore da un pino ?

[Weena]

Prima di tutto mi congratulo con tutti voi, per i bellissimi argomenti che trattate in questa sezione del Forum.

Mi interessava sapere quanta “energia” elettrostatica era possibile assorbire dall’ambiente cioè dall’ aria che normalmente il vento soffia, verso degli oggetti appuntiti.

Quindi per strofinamento delle particelle d’aria su un punta metallica.

Esistono delle formule anche empiriche per determinare la quantità di carica accumulata

Su una punta metallica ?

E’ possibile sapere la polarità della carica (è solo positiva o solo negativa) ?

Ad esempio su un albero a foglie aghiformi, tipo un pino quante cariche elettriche si possono

creare dallo strofinio del vento ?

Ma queste cariche si annullano velocemente o si mantengono a lungo sugli aghi delle fogli, e

Possibile che abbiano tutte la stessa polarità oppure no ?

Tutto questo per vedere se era possibile sfruttare questo principio, come una sorta di piccolo

Generatore per una modesta energia.

Grazie per il vostro aiuto.

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Modificato: 28 gennaio 2009 da Livio Migliaresi

[Federico Milan]

Credo non sia una cosa semplice.

Per l'energia si potrebbe utilizzare l'espressione - conoscendone il volume interessato -

E = 0.5 * integrale(v * dq) integrandolo sul volume.

per le altre domande, aspettiamo e vediamo se qulcuno ha qualche idea e/o dato ...

ciao

[fulvioromano]

mmmmh

di primo acchitto direi che calcolare è pressoché impossibile, vista l'aletatorietà del vento, della forma degli alberi ecc.

Per quanto riguarda la polarità direi che stabiliti i materiali (per esempio aria - foglie) la distribuzione delle cariche è univoca. Cioè se ad esempio le foglie si caricano positivamente, lo faranno sempre.

Comunque proporrei di stabilire l'ordine di grandezza dell'energia in un altro modo. Mi metto in macchina, mi faccio un giro di un centinaio di chilometri, poi scendo e prendo la scossa:

distanza mano - lamiera circa 1 cm

quant'è la tensione per rompere il dielettrico di 1 cm d'aria? circa 30.000 V (la costante dielettrica è 3kV/mm)

quanto dura una scintilla? Facciamo 1ms

L'energia trasferita è dunque uguale a ddp * I * t con

ddp = differenza di potenziale

I = corrente

t = tempo

quindi E = 30.000 * I * 1/1000/3600 = 0.0083 * I Wh

Quanto vale la corrente? boh? Mi sono bloccato, non ho idea di come valutare la corrente!

Comunque se consideriamo una corrente da 1A, ma non ho idea se sia troppo grande, troppo piccola, o più o meno giusta, otterremmo E = 8.3 mWh buoni per accendere una lampadina da 100W per 3 decimi di secondo...

[Federico Milan]

Nella formula purtroppo vi sono 2 incognite. Il ragionamento è corretto, ma credo che per descriverne una legge si possa migliorarlo, ... per esempio possiamo riprendere il ragionamento che ha fatto sì di stabilire un ordine di grandezza della tensione.

quindi diciamo di conoscere V.

Ora dobbiamo solo fare un esperimento, ossia calcolare la capacità dell'ogetto in cosiderazione rispetto al nostro dito , in al modo conoscendo V e C è possibile stimarne la carica e quindi l'energia in gioco.

Ora stimata la tensione, la carica e l'energia in gioco, per completare le relazioni ci manca un solo dato, ossia in quanto tempo si immagazzina l'energia sopra trovata. Se disponiamo anche di questo dato abbiamo anche la potenza media fornibile da un simile generatore .

ciao

Modificato: 30 gennaio 2009 da Federico Milan

[patatino59]

Da quando in qua una pianta produce energia da cariche elettrostatiche?

La carica elettrostatica non si accumula in oggetti isolati?

La linfa non è conduttiva verso le radici?

Dov'e' il dielettrico in una pianta?

[Weena]

E' proprio un grande input per me.

In particolare sull' unicità delle cariche (avevo qualche dubbio).

grazie fulvioromano:

Ringrazio anche Federico Milan, per la particolareggiata delucidazione.

A patatino2016 scusami , non intendevo usare una pianta.

Userò piuttosto una struttura simile ad un albero, fatta di sostegni isolanti e conduttori.

Se le cariche invece fossero casuali avevo pensato, di usare una sorta di commutazione a seconda delle diverse cariche delle punte, verso una o l’ altra polarità di un Accumulatore.

Senti Palatino ma in futuro forse non molto lontano, si potrebbe magari creare geneticamente una pianta che riesca catturare questa energia elettrostatica, proprio con le sue fibre

ed usarla per i sui fabbisogni vitali.

Mi sembra che anche le piante normali fanno la stessa cosa con la luce solare o no ?

Grazie grazie ed ancora grazie,

non so se avro' la possibilità di rispondervi in futuro.

Ciao a tutti.

[Livio Migliaresi]

Spero tu abbia questa possibilità!!!!!!!!!!

[Federico Milan]

Attenzione che l'accumulo elettrostatico c'è solo se il corpo è isolato ...

[roberto1953]

Metti il tuo vaso con l' albero, anche di metallo con moltissime punte sottili, sopra uno spessore di polistirolo (isolante).

Tra la terra umida del vaso ed il suolo circostante collega una candela di motociclo con gli elettrodi distanti 0.3 mm; in parallelo alla candela metti dieci condensatori ceramici in serie tra di loro, da 1000 pf e più di 1000 VL ciascuno.

Cura gli isolamenti.

Ora hai la distanza della scarica da cui ne ricavi la tensione, sai la capacità: è facile calcolare più o meno l' energia di una scintilla.

Avvicina una radiolina ad onde medie e fammi sapere se ascolti qualche tic.

Dalle punte sfuggono elettroni.

Ciao.