El Fuego de San Telmo
En plena tormenta, las puntas de los mástiles de un barco brillan con una luz azulada y chisporrotean. ¿De dónde sale esa luz, si no hay ningún rayo?
Un poco de historia
- Siglo IPlinio el Viejo describe en su Historia natural las luces que se posan en los mástiles durante las tormentas. Los marineros griegos las llamaban Cástor y Pólux: dos luces eran buena señal y una sola, mala.
- Edad MediaToman el nombre de San Erasmo de Formia (San Elmo o San Telmo), patrón de los marineros: ver el brillo se entendía como su protección en plena tormenta.
- 1520Antonio Pigafetta, cronista de la vuelta al mundo de Magallanes y Elcano, cuenta cómo el Fuego de San Telmo aparecía en lo alto de los mástiles y tranquilizaba a la tripulación.
- 1750Benjamin Franklin propone que el rayo es una chispa eléctrica y que una punta metálica descarga las nubes poco a poco y en silencio, con un brillo como este. De ahí sale el pararrayos.
Con qué herramienta se relaciona
Electrostática · Electromagnetismo
El modelo del paso 3 es un problema de esferas conductoras: dos esferas unidas por un hilo están al mismo potencial, así que la carga se reparte en proporción a su radio y el campo junto a la superficie es mayor en la pequeña.
V = Q_1/(4πε_0 R_1) = Q_2/(4πε_0 R_2)
σ_2/σ_1 = R_1/R_2 , E = σ/ε_0 = V/R
Se abre con dos esferas conductoras en el SI: el casco, de 1 m y 5,56 µC (unos 50 kV), y la punta, de 1 cm y a 20 m, con su carga como incógnita y la condición de que las dos tengan el mismo potencial. Sale una carga de unos 5,3·10−8 C en la punta, 50 kV/m junto al casco y 4,75 MV/m junto a la punta, por encima de los 3 MV/m del aire. Es algo menos que los 5 MV/m del modelo porque, a 20 m, el casco también sube el potencial de la punta.