Raios

Henrique Laan (10), Júlio Loss (14), Marco Akira (19), Nicholas Garcia (20), Thiago Tauyl (27), Vinicius Gamboa (30)

Os raios são umas das mais violentas manifestações da natureza. Manifestações que, em uma fração de segundos, pode produzir uma altíssima carga de energia.

Raios (fonte: http://cosmoconsultoria.com.br/servicos/para-raios/imagens/para-raios.jpg)

A formação de um raio ocorre de forma rápida e violenta. Essa formação se dá a partir da grande diferença de potencial entre as cargas, positivas e negativas, entre nuvens e o solo ou até mesmo entre nuvens, e quando o campo elétrico de uma nuvem supera o limite da capacidade dielétrica do ar atmosférico, o ar que está entre as cargas, ao se ionizar, torna-se condutor, permitindo assim que ocorra uma forte descarga elétrica. Devido a essa forte ionização do ar que está entre as cargas elétricas em movimento é que ocorrem os chamados relâmpagos, que é a parte visual de um raio. A parte sonora, chamada de trovão, ocorre em virtude do aquecimento brusco e da rápida expansão do ar, produzindo uma forte pressão. Sendo assim, relâmpago e trovão são conceitos diferentes, mas que têm origem do mesmo fenômeno: o raio.

A ionização da nuvem ocorre em razão das milhares de colisões das partículas de gelo que se encontram no seu interior. O atrito gerado por essas colisões, eletriza as partículas mais pesadas, que se encontram na parte inferior da nuvem, e as partículas mais leves, que estão na parte superior da nuvem, com condutividade elétrica opostas. Durante as colisões, as partículas de gelo se rompem, perdendo elétrons e transformando em íons, o que torna a nuvem eletricamente carregada. A nuvem vira uma grande pilha, podendo a qualquer momento descarregar esse excesso de elétrons, gerando os raios.

Foram criados vários dispositivos que protegem contra os raios, e o mais conhecido deles é o para-raios, criado por Benjamin Franklin, por volta de 1750, após a descoberta da eletricidade e do raio. Outras medidas preventivas podem ser tomadas no intuito de manter-se seguro contra raios. Medidas como:

• Evitar condutores, tais como: antenas, água e materiais elétricos;
• Evitar lugares abertos durante uma tempestade;
• Não ficar sob árvores, elevações, etc.;
• Não tomar banho, pois no caso de uma descarga elétrica de alta potência a água pode conduzir energia.

Considerações finais: Um raio dura em média meio segundo. Nesse intervalo de tempo, vários fenômenos ocorrem, entre eles os fenômenos físicos e climáticos. De acordo com a variação do clima, os raios podem ser mais ou menos intensos. Algumas regiões do planeta têm tendência para a formação de descargas elétricas, originando os raios. Em questão de menos de segundos, pode produzir uma carga de energia tão alta cujos parâmetros podem chegar a:

• 125 milhões de volts

• 200 mil amperes

• 25 mil graus centígrados

Bibliografia: 

• Brasil Escola
• INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) - Portal Elat
• SbFísica