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Fulminazione
Se la differenza di potenziale tra nuvola e terra supera un valore compreso tra gli 80 milioni e il miliardo di volt, l'aria viene perforata dalle cariche elettriche e si ha il fulmine, con una corrente che ha un valore medio di 10.000 ampere e un valore limite pari a 200.000 ampere.
La perforazione non è istantanea. Dalla nuvola parte una scarica iniziale (detta "scarica pilota" o "scarica leader") non visibile, che procede a scatti con una velocità di 100 chilometri al secondo. Dalla terra parte una scarica di segno opposto, detta di richiamo. Al momento dell'incontro tra le due scariche si ha il fulmine, una scarica finale chiamata scarica di ritorno a velocità di 50.000 Km/sec.
La corrente raggiunge il picco massimo in un tempo brevissimo pari a qualche microsecondo, mentre globalmente il fenomeno può durare da qualche decina o qualche centinaia di microsecondi.
Al suo interno il fulmine può sviluppare una temperatura di 15.000 gradi centigradi. Il calore espande l'aria ed è questa espansione che provoca il tipico rumore del fulmine, ovvero il tuono. Poichè il suono si propaga a 340 metri al secondo, mentre la luce a 300.000 chilometri al secondo, si ha una differenza tra la visione del fulmine (lampo) e la percezione del tuono.
Quando un fulmine colpisce una persona, nel corpo umano può entrare attraverso le aperture del cranio, cioè occhi, orecchie, naso e bocca e si scarica a terra dopo aver percorso il sangue e il sistema nervoso. Come conseguenza più probabile si ha asistolia e paralisi dei muscoli respiratori, ma mentre il cuore può riprende a battere autonomamente, i polmoni hanno bisogno della ventilazione assistita, in assenza della quale la morte può giungere per anossia cerebrale.
È possibile che con un adeguato e precoce soccorso circa il 70% delle persone colpite da un fulmine può sopravvivere senza danni.
In figura sono rappresentate, in base al valore della corrente (espresso in mA - milliampere) e alla durata del fenomeno (in secondi), quattro zone di pericolosità, per una frequenza compresa tra i 15 e i 100 Hz:
· Zona 1 - al di sotto di 0,5 mA la corrente elettrica non viene percepita (si tenga presente che una piccola lampada da 15 watt assorbe circa 70 mA).
· Zona 2 - la corrente elettrica viene percepita senza effetti dannosi.
· Zona 3 - si possono avere tetanizzazione e disturbi reversibili al cuore, aumento della pressione sanguigna, difficoltà di respirazione.
· Zona 4 - si può arrivare alla fibrillazione ventricolare e alle ustioni.
Quando una corrente elettrica attraversa un corpo umano può produrre effetti pericolosi consistenti generalmente in alterazioni delle varie funzioni vitali, in lesioni: al sistema nervoso, ai vasi sanguigni, all'apparato visivo e uditivo, all'epidermide etc. Alcuni tra questi effetti risultano essere particolarmente pericolosi.
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