ColunistasCuriosidadesEngenhariaEngenharia Elétrica

Raio, Relâmpago e Trovão: A Engenharia Elétrica da Natureza

0

Já parou pra pensar o que é um Raio? Como se forma? Por que em dias quentes como os do verão a tendência é muito maior de super Relâmpagos e Trovões? Vamos descobrir toda Engenharia da natureza para explicar este fenômeno!

PRIMEIRAMENTE: COMO SE FORMA UMA TEMPESTADE COM RAIOS?

Quando o calor gerado pelo sol atinge nosso planeta e evapora a água da superfície, as nuvens começam a se formar. Entretanto, o vapor sobe de uma área baixa com uma densidade menor que o ar para uma área mais fria da atmosfera, onde se condensa e forma pequenas gotas de água, assim formam-se as nuvens.

Quando é formado por partículas de gelo e água de diferentes tamanhos tem grande extensão vertical, todavia áreas de ventos fortes, possui todos os componentes necessários para produzir raios. Elas são chamadas de “cumulonimbus” ou nuvens de tempestade.

Ainda não existe uma teoria comprovada cientificamente que explique a eletrificação das nuvens. Porém, a conclusão parcial entre pesquisadores é que a eletrificação vem de dentro, uma colisão entre gelo, água e granizo.

Uma das teorias mais bem aceitas é que o granizo é mais pesado e carregado de elétrons negativos quando colide com cristais de gelo mais leves, enquanto os cristais de gelo são carregados positivamente.

Raio

Grande parte das descargas atmosféricas acontecem no interior das próprias nuvens, mas como cargas elétricas na nuvem induzem cargas opostas no solo, as descargas também podem ser direcionadas a ela. Os raios que tocam o solo podem ser divididos em descendentes (que saem da nuvem em direção ao solo) e ascendentes (do solo em direção às nuvens por indução). Aqueles que não tocam o solo podem ser basicamente de três tipos: dentro da nuvem, da nuvem para o ar e de uma nuvem para outra. Contudo, o tipo mais frequente é o descendente, ou seja, da nuvem para o solo.

COMO SE FORMA O RELÂMPAGO?

O relâmpago, denominado luz plasmática, começa com uma pequena descarga no interior das nuvens, em outras palavras, esta libera os primeiros elétrons em direção ao solo. Quando a descarga está bastante acima do solo é denominado “condução escalonada”, e sai outra descarga com carga oposta, denominado “descarga conectada”.

Entretanto, forma-se um chamado túnel de raios que nada mais é que um caminho ionizado e altamente condutor. Ele passa por grande fluxo de carga elétrica, que é conhecido por “descarga de retorno”. Assim, o feixe de luz é gerado com potência máxima, e é neste momento que é possível enxergar a forte luz emanada.

SE RELÂMPAGO É A LUZ, O QUE É O TROVÃO?

Uma vez que os raios são gerados, eles irão produzir um aumento excessivo das temperaturas localmente, consequentemente o ar próximo daquela região fica muito quente também. Esse ar aquecido vai se expandindo e colide com o ar frio, resultando em um forte impacto de som de até 120 decibéis.

“Som de trovão em uma tempestade”

A Tensão do raio está entre 100 milhões e 1 bilhão de volts e a corrente é de aproximadamente 30.000 Amperes.  Além disso, quando o fluxo de ar se expande, é aquecido produzindo um som forte. É o trovão, que pode chegar a 120 decibéis.

 Raio

DÚVIDAS COMUNS SOBRE OS RAIOS, RELÂMPAGOS E TROVÕES

ONDE O RAIO É MAIS FÁCIL DE CAIR?

O raio sempre encontra o caminho de menor “resistência” entre as nuvens e a terra. Os pontos altos e agudos são bons para o início da descarga (porque são os locais com maior concentração de carga). Portanto, torres de metal, chaminés, topos de montanhas, árvores isoladas, casas construídas em campo aberto, arranha-céus, antenas externas e redes elétricas passaram a ser o foco. A incidência de raios é maior.

UM RAIO PODE CAIR 2 VEZES EM UM MESMO LUGAR?

Sim, provavelmente vai cair! Frequentemente os raios caem mais de uma vez em um mesmo local porque há um fenômeno chamado “túnel de íons”, ou seja, quando um raio atravessa um espaço no ar ele ioniza o meio e faz com que a passagem esteja mais livre para passagem de outras descargas. Como exemplo podemos citar o monumento Cristo Redentor, que é atingido anualmente por cerca de seis raios por ano (é uma média considerável).

QUAL A DURAÇÃO DE UM RAIO?

O raio pode durar dois segundos, mas geralmente dura cerca de um terço a um segundo. No entanto, cada descarga de um raio dura apenas algumas frações de segundo.

AS CIDADES INFLUENCIAM A INCIDÊNCIA DE RAIOS?

Sim, a maior incidência de raios está relacionada ao aumento da temperatura (fenômeno denominado ilha de calor) e à poluição no centro da cidade.

Raio

COMO O RAIO CHEGA NA NOSSA CASA?

Embora os maiores raios ocorram longe de casa, a corrente da descarga gera campos eletromagnéticos, que se irradiam para o meio ambiente. Este campo eletromagnético causa picos de energia. A incidência é baixa, podendo atingir diretamente casas, prédios e a própria rede elétrica, que está localizada principalmente em lugares altos e/ou espaços abertos.

SE UMA PESSOA FOR ATINGIDA POR UM RAIO,  O QUE PODE ACONTECER?

A corrente elétrica pode causar queimaduras e outros danos a várias partes do corpo, frequentemente mortes de pessoas atingidas por raios é causada por parada cardíaca e respiratória. A maioria dos sobreviventes sofre de sequelas graves a longo prazo Psicológico e orgânico.

COMO SABER SE O RAIO CAIU PERTO?

A luz produzida pelos raios é perceptível pelo ser humano quase imediatamente, Assim, o som (trovão) demora muito por causa de sua velocidade lenta. Para obter a distância aproximada (em quilômetros) de um raio, basta calcular o tempo (em segundos) entre o momento em que você vê o trovão e o momento em que o ouve, e divida por três.

O QUE É TROVÃO?

Trovão é o som produzido pelo rápido aquecimento e expansão do ar na região da atmosfera onde a corrente elétrica do raio passa.

QUAL DISTÂNCIA PODE-SE OUVIR UM TROVÃO?

Dependendo da intensidade, é possível ouvir um trovão a uma distância de até 20 quilômetros!

Raio

Saiba as melhores maneiras de se proteger dos raios:

  • Durante as tempestades, se possível, fique em casa.
  • Não retire nem coloque roupa nos(varais) de arame durante a tempestade.
  • Mantenha-se afastado e não trabalhe em cercas, alambrados, linha telefônicas ou elétricas e estruturas metálicas.
  • Se você estiver viajando permaneça dentro do automóvel; os automóveis oferecem uma excelente proteção contra raios – Gaiola de Faraday
  • Não faça de árvores um abrigo por exemplo.
  • Não permaneça dentro d’água durante as tempestades.
  • Em casa, permaneça longe de portas e janelas.
  • Evite áreas altas, busque refúgio em lugares baixos.
  • Se sentir algum efeito da eletricidade no corpo como eriçamento do cabelo ou formigamento da pele, jogue-se ao chão.
  • Se estiver em lugar a céu aberto, evite árvores, faça do corpo uma “bola com pés”, o mais junto possível. Contudo, Não toque com as mãos no chão.
  • Para minimizar o número de pessoas afetadas por um raio, não se junte em grupo. A princípio, A corrente elétrica pode passar de uma pessoa para outra sem que elas se toquem, seja como for, afaste-se de objetos metálicos, especialmente armações de tendas e barracas ou cercas de arame, uma vez que se trata de bons condutores.
  • Aprenda princípios básicos de primeiros socorros, cerca de 20% das vítimas morrem, mas muitas vezes podem ser salvas quando é rápido.
  • Certifique-se de que a tempestade passou completamente antes de prosseguir seu caminho.
Lucas Henrique
Bacharel em Engenharia Elétrica e Pós graduado em perícia técnica judicial. Especialista em Termografia por NEC SAN-EI em Kitamoto - Japão. Especialista em sistemas de proteção elétrica por MEGGER AB em Danderyd - Suécia. Ampla e sólida experiência profissional, com mais de 10 anos em eletrônica e eletrotécnica. Experiência como eletricista em de manutenção na Ferrovia de São Paulo. Atualmente trabalha como Gerente de projetos em uma empresa do setor de energia, em paralelo administra a própria empresa de engenharia: LHX Engenharia. Músico por Hobby, adora tocar trompete nas horas vagas. Apaixonado por viagens (especialmente lugares frios!).

Agricultura Quilombola

Previous article

TECNOPREV: a previdência privada dos Engenheiros, vale a pena?

Next article

You may also like

Comments

Leave a reply

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

More in Colunistas