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Paper title: LE MODÈLE ÉLECTROSTATIQUE DU PARAFOUDRE (THE ELECTROSTATIC MODEL OF THE LIGHTNING CONDUCTOR)

Author(s): OVIDIU CENTEA,

Abstract:

Le modèle de l’atmosphère pendant les orages est composé d’un plafond de nuages parallèle à la surface de la terre, au-dessus de laquelle s’érige une construction prévue d’un parafoudre. En déroulant le contour inférieur le long d’une droite à l’aide d’une transformation Schwartz-Christoffel, on obtient un condensateur entre les armatures duquel se développe un champ électrique plan parallèle. En revenant au contour initial, on constate que l’intensité du champ devient infinie à la proximité des coins convexes. Donc, les foudres seront attirées vers les coins convexes. Le rapport entre les intensités du champ au niveau du sommet du parafoudre et des coins convexes de l’édifice, KP, et l’efficacité du parafoudre φ – le quota des éclairs capturés par ceci pendant un orage, sont liés par une dépendance exponentielle, très utile pour établir les dimensions des installations de parafoudre. The model of the atmosphere during thunderstorms is constituted by a cloud ceiling parallel to the surface of the earth, over which is erected a building having on top a lighting conductor. Using the Schwartz-Christoffel mapping, the soil and building’s contour is transformed into a straight line, and thus a parallel plate capacitor is obtained, which is characterized by a bidimensional uniform electric field. Returning to the initial contour, it is found that the electric field strength becomes infinite near the convex corners. Therefore, the lightning will be attracted to these areas. The ratio between the electric field intensity values at the top of the lightning conductor and at the convex corners of the building, KP, and the efficiency of the device φ – the quota of the captured lightning strikes during a thunderstorm, are linked by an exponential dependence, very useful for the design of the lightning protection systems.

Keywords: Modèle électrostatique, Foudre, Traceur, Parafoudre, Champ électrique, Champ électrostatique, Transformation de Schwartz- Christoffel, Facteur de protection, Efficience (efficacité) des parafoudres. Electrostatic model, Lightning, Tracer, Lightning conductor, Electrostatic field, Schwartz-Christoffel mapping, Protection factor, Lightning conductor efficiency (effectiveness).

Year: 2011 | Tome: 56 | Issue: 4 | Pp.: 377-386

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