Guia para aplicação de Dispositivos de ... - Accedi a G-Finder

1 - A origem do raio
Os raios são descargas elétricas que ocorrem durante tempestades.
Durante as tempestades, há dentro das núvens o acúmulo de cargas negativas em sua região
inferior.
A formação das cargas nas extremidades da nuvem ocorre através do atrito entre partículas de
gelo e água postas em movimento pelas correntes de ar quente ascendente dentro da nuvem.
Para representar graficamente a distribuição das cargas, podemos imaginar um dipolo grande
cujo campo elétrico se fecha no solo (Figura 1).
+ +
+ +++ + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + +
+ + + + + + + + + + + +
Figura 1:
distribuição de cargas elétricas dentro da nuvem,
e percurso do campo elétrico
A descarga ocorre quando a intensidade do campo elétrico ultrapassa o valor da resistência
dielétrica do ar, que, no caso do ar limpo e seco, corresponde a 30 kV/cm. Durante uma
tempestade, devido à umidade e às partículas de poeira presentes, a resistência dielétrica do
ar cai para poucos kV/cm, facilitando, assim, a descarga.
Podemos identificar três famílias de raios:
1) Raios entre nuvens: quando a descarga ocorre entre duas nuvens vizinhas
2) Raios intranuvem: quando a descarga ocorre dentro da mesma nuvem
3) Raios entre nuvem e terra: quando a descarga ocorre entre o solo e a nuvem,
independentemente da origem
Continuando a classificação dos raios, podemos em primeiro lugar definir como “raio
descendente” o raio que parte da nuvem, e como “ascendente” o raio que sair do solo. Também
podemos classificar o raio de acordo com a sua polaridade, definida por convenção como
igual à da carga da nuvem: portanto, diferenciamos os raios positivos e raios negativos.
Raio descendente negativo
Agora, descrevemos o caminho seguido por um raio negativo nuvem-terra durante sua formação.
Esse tipo de raio é, para nós, o mais interessante por ser mais frequente. Distinguimos as
seguintes fases:
Fase 1: as cargas elétricas se acumulam numa área da nuvem,
o campo elétrico local cresce até ultrapassar a resistência
dielétrica do ar: nesse ponto ocorre a primeira
descarga, cujo comprimento é de alguns centímetros.
Nesta fase inicial, as respectivas correntes assumem
valores que, em média, não ultrapassam os 500 A
(ocasionalmente atingem alguns quiloampères), e são
caracterizadas por um percurso irregularmente plano.
Por isso, falamos de “corrente contínua”.
+ + + + + + + + + + +
1