quarta-feira, 18 de maio de 2011

Trovões! Raios! Relâmpagos!


Fenômenos elétricos grandiosos que tem impressionado a humanidade desde seu surgimento na Terra. São perigosos mas, ao mesmo tempo, belos. Mas como eles são formados? Qual a diferença entre os três? Este é o tópico do post desta semana.

Vamos começar definindo um por um. O raio é uma descarga elétrica entre duas nuvens, ou entre uma nuvem e a Terra. O relâmpago é a luz proveniente de uma descarga e o trovão é a onda sonora causada pela descarga. Mas como ocorrem essas descargas?

Há o acúmulo de cargas nas nuvens. Essa carga cria um campo elétrico cuja intensidade vai aumentando. Quando passa uma nuvem próxima, pode haver uma descarga entre elas. Mas se essa descarga não ocorre entre nuvens, o campo elétrico vai crescendo até que o ar da atmosfera não é suficiente para isolar a nuvem do solo e ocorre uma descarga rápida e violenta. Também existem descargas entre duas partes de uma mesma nuvem.

Mas se o ar é isolante, por que ele conduz o raio? Bom, sabemos que em condições normais o ar é um isolante elétrico. Isso ocorre por que os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo dos átomos dos gases que compõem o ar. Mas, a tensão elétrica do raio é tão alta que gera um campo elétrico intenso o suficiente para arrancar os elétrons desses átomos, transformando-os em elétrons livres, capazes de conduzir a corrente elétrica do raio. O campo elétrico que separa as cargas negativas (elétrons) dos íons positivos acaba criando um caminho de alta condutividade para o raio. Esse processo é conhecido por ionização do ar.

Se analisarmos alguns números do raio, podemos ter alguma ideia da dimensão desse fenômeno. A corrente em um raio varia entre 10 e 80KA, podendo chegar, em alguns casos, a 200KA ou 250KA. Isso equivale a 4 160 000 de vezes a corrente capaz de matar um ser humano. Para gerar toda essa corrente, é preciso uma tensão descomunal. E o raio, com certeza, tem. A tensão elétrica em um raio de grande porte pode ser da ordem de 100MV (100 milhões de volts) até 1GV (1 bilhão de volts). A potência média dissipada em um raio também é altíssima, algo em torno de 700MW. Parte dessa potência é usada para elevar a temperatura do ar, que pode chegar a 30 000°C em poucos milisegundos. Porém, devido a sua curta duração (frações de milésimo de segundo), a energia dissipada por um raio é, na média, 300KWh. Além de luz, som e calor, o raio também emite algumas outras ondas eletromagnéticas nas frequências de rádio AM. Isso explica por que pode haver interferência nessas rádios em dias de tempestades. Quanto a velocidade, as cargas elétricas podem chegar ao solo com uma velocidade de 200 Km/s. Com certeza são números impressionantes.


A cor do raio (segundo o site do Instituto de Meteorologia de Portugal) pode nos dar algumas informações sobre a atmosfera onde ocorre. A cor vermelha indica a presença de precipitação na atmosfera. A cor azul indica a presença de partículas de gelo. A cor amarela, por sua vez, indica a presença de poeira enquanto a cor branca é sinal de um ar muito seco.

Já vimos que esse fenômeno não é brincadeira. Mas como se proteger dessa ameaça fatal? Bem, há algumas dicas simples. Não se exponha a locais abertos, molhados ou com objetos altos, metálicos ou eletrodomésticos ligados. Se abrigue. Dentro de carros você está completamente seguro contra raios, pois mesmo que um caia no seu carro, a corrente elétrica não conseguirá "entrar" no carro, ficando somente no seu exterior. Para saber mais [google it!], pesquise sobre a Gaiola de Faraday. Aviões também são seguros contra raios, apesar disso contrariar o senso comum. Em hipótese alguma se abrigue embaixo de árvores, pois isso põe sua vida em sério risco. Se um raio cair na árvore há um alto risco de choque elétrico e incêndio.

Caso você esteja em um local aberto, e sentir os pelos do seu corpo se arrepiar ou coceira na pele, isso é um mau sinal. Isso ocorre por que o campo elétrico da nuvem está induzindo cargas elétricas no seu corpo, um grande indicativo de que um raio cairá, se não em você, nas proximidades. Neste caso, o melhor a fazer é abaixar-se com suas mãos nos joelhos e a cabeças entre eles. Não se deite no chão, pois isso pode ser perigoso.

Outra curiosidade. É altamente recomendável que se saia do mar ao menor indício de tempestades. Os sais presentes na água do mar a tornam uma excelente condutora elétrica, e raios que ocorram a até 5Km de distância mar adentro podem causar acidentes.


Para evitar alguns efeitos danosos do raio é possível a instalação de um para raios. Esse dispositivo consiste de uma haste alta de material condutor que visa conduzir a descarga elétrica por um caminho seguro até a Terra. Há, certamente, toda uma norma para a instalação de para raios e seu uso visa evitar danos em edifícios e construções em geral. Como regra estatística, diz-se que um para raio protege uma área com raio igual a metade de sua altura, mas isto pode variar. Porém o para raios não protege totalmente equipamentos eletrônicos e eletrodomésticos. Por isso o melhor é deixá-los desligados durante uma tempestade.

E era isso por hoje. Apenas uma curiosidade. Este era para ser o primeiro post deste blog, mas devido a dificuldade da pesquisa e das constantes contradições entre fontes, acabou demorando para sair. Mas enfim está pronto, com informações, creio eu, corretas. Abraços e até a semana que vem. E qualquer coisa deixe um comentário!!!

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