Si dice che durante un temporale uno dei luoghi più sicuri è l’automobile. Perchè? Inoltre, dopo che un fulmine colpisce la carrozzeria di un’automobile, è rischioso toccarla? Ovvero, è necessario attendere un certo tempo prima di poterla toccare (per esempio per chiudere lo sportello)? Perchè? Grazie.

La diceria sulla sicurezza dell’automobile durante i temporali è stata verificata in più episodi.

FULMINI:

Durante un temporale, a causa dell’accumularsi di cariche elettrostatiche nelle nuvole e la differenza di potenzaiale tra nuveole/nuvole e tra nuvole/terreno, provoca il fenomeno dei lampi e dei fulmini.

Questi sono formati da correnti elettriche ad altissimo voltaggio (anche 50.000 – 300.000 Volt) ma di bassa intensità, che fluiscono lungo canali di atmosfera ionizzati, ovvero zone in cui a causa della tensione elettrica si sono formate delle scie di ioni o di molecole polarizzate.

Quando i fulmini si scaricano al suolo non sempre seguono le vie più brevi, ma i loro percorsi sono determinati sia dal canale di ioni iniziale, sia dalla ionizzazione che segue il passaggio e che è indotta dal fulmine stesso.

I fulmini tendono a scricarsi prevalentemente in corrispondenza di oggetti appuntiti ed alti (alberi, parafulmini, torri metalliche) soprattutto metallici (tralicci della corrente elettrica, elettrodotti) poichè gli oggetti appuntiti tendono a produrre campi elettrici maggiori nelle punte, e queste a loro volta influenzano le molecole che stanno attorno e le polarizzano.

Quindi quando un fulmine passa in vicinanza delle punte, tende a scaricarvisi sopra, poichè la ionizzaizone che circonda le punte e gli oggetti metallici costituisce un percorso a minore resitenza e quindi viene seguito prefrenzialmente dal fulmine. La densità di carica elettrica è infatti maggiore nelle zone dei conduttori che hanno sezione minore, quindi la densità di carica è inversamente proporzionale alla dimensione dell’oggetto secondo le seguenti equazioni:

1) desnità di carica lineare: l =Q/d (Q, carica elettrica coulomb –  d, lunghezza metri) [C/m nel S.I.]

2) densità di carica superficiale: s =Q/S (Q, carica elettrica coulomb – S, superficie metri2) [C/m2 nel S.I.]

3) densità di carica volumetrica: r =Q/V (Q, carica elettrica coulomb – V, volume metri3) [C/m3 nel S.I.]

Questo è il motivo per cui i fulimi colpiscono i parafulmini e gli alberi, soprattutto se umidi.

Dato che la corrente elettrica segue sempre il percorso a minore resistenza, in presenza di condutture metalliche, il fulmine si scaricherà a terra seguendo il metallo (parafulmine). L’automobile costituisce rozzamente una gabbia di Faraday, in quanto l’isolamento elettrico tra parti metalliche e terreno offerto dai copertoni delle rouote è praticamente ininfluente ai voltaggi di scarcica del fulmine. Inoltrre se la carrozzeria ed i copertoni sono umidi e bagnati da pioggia il fulmine utilizzerà il pecorso a maggiore conducibilità offerto dalla pellicola di acqua per scaricarsi a terra.

GABBIA DI FARADAY:

M.Faraday (uno dei padri dell’elettromagnetismo), per dimostrare che la corrente elettrica si mantenesse superficalmente nei conduttori, si sia fatto chiudere dentro una gabbia a forma di campana, collegata a terra senza isolamento e che poi vi abbia fatto applicare grandi tensioni elettriche. Dato che Faraday non toccava nessuna parte della gabbia dall’interno, la corrente elettrica si scaricò a terra solo attraverso l’armatura di metallo producendo scintille ed archi elettrici, e che alla fine Farady ne usci completamente illeso fra lo stupore dei presenti.

Allo stesso modo se un automoblie viene colpita da un fulmine, l’elettricità si dovrebbe scaricare a terra attraverso l’armatura metallica bagnata (l’acqua costituisce la messa a terra dalla carrozzeria ai copertoni bagnati al suolo) della carrozzeria e lasciare illesi gli eventuali occupanti.

In caso di carrozzeria non bagnata ed asciutta, per cui potrebbe risultare difficile la messa a terra attraverso i copertoni di gomma vulcanizzata (materiale isolante): in questo caso parte della carica elettrica accumulata potrebbe non scaricarsi completamente a terra, oppure scaricarsi tramite la prima persona con scarpe non isolanti che la toccasse accidentalmente/volontariamente. Oppure tramite l’umidità dell’aria.

Negli annali infortunistici non ho rinvenuto incidenti in merito a folgorazione indotta dalla scarica dell’automobile, tuttavia non può essere esclusa a priori visto che in piccolo una esperienza che capita più o meno a tutti di prendere la scossa dalla carrozzeria dell’automobile per accumularsi di cariche elettrostatiche.

Alcune automobili presentano sul retro al lato posto del tubo di scarico un filo di gomma che contiene un’anima di metallo che, toccando terra , scarica automaticamente le cariche elettrostatiche accumulatesi durante il tragitto.�