FENÔMENOS ELETROSTÁTICO NA ATMOSFERA

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FENÔMENOS ELETROSTÁTICO NA ATMOSFERA
DEFINIÇÕES
RAIOS: São um fenômeno natural, são descargas elétricas de grande intensidade
que conectam o solo e as nuvens de tempestade na atmosfera. A intensidade típica
de um raio é de 30 mil Ampères, cerca de mil vezes a intensidade de um chuveiro
elétrico.
RELÂMPAGOS: É uma corrente elétrica muito intensa que ocorre dentro de uma
nuvem, entre duas nuvens, entre uma nuvem e a atmosfera, entre uma nuvem ou
entre o solo, com duração de meio segundo e típica trajetória com comprimento de
5 a 10 Km.
TROVÕES: Ruído que acompanha a descarga elétrica, nas trovoadas, e que resulta
da brusca expansão do ar e do vapor de água, aquecidos pelo calor produzido.
DESCARGAS NA ATMOSFERA
● Intranuvem (quando a corrente de descarga ocorre dentro da própria
nuvem);
● entre nuvens (quando a corrente de descarga ocorre de uma nuvem para
outra);
● Nuvem-estratosfera (quando a corrente de descarga ocorre da nuvem para
a estratosfera);
● Nuvem-solo (quando a corrente de descarga ocorre entre nuvem e solo.
Representa 20% do total das descargas atmosféricas).
TIPOS DE RAIOS
Positivo, negativo, Nuvem-solo, fita, bifurcado, granulado ou colar de contas,
solo-nuvem, nuvem-céu ou nuvem-ar, num-vem, seco, bola, folha, staccato, bipolar,
Sprite, jato azul, elve.
RAIOS MAIS COMUNS
● Raio negativo: é formado na base da tempestade. Partículas com
carga elétrica negativa (elétrons) correm por uma trilha invisível em
direção ao solo. Pouco antes de tocarem o chão, atraem partículas
elétricas de carga positiva. A carga positiva salta em direção ao céu
e fecha o circuito elétrico, que aparece na forma do raio luminoso.
● Raio positivo: acontece o inverso. As partículas de carga positiva
correm em direção ao solo e atraem as partículas negativas. Esse
fenômeno era considerado raro, mas acontece com muito mais
frequência do que se pensava. É um tipo de raio que se desloca
para fora da nuvem, em céus aparentemente claros ou apenas
ligeiramente nublados.
TIPOS DE RELÂMPAGOS
Na nuvem, no solo e os tipos raros: esférico e bipolar.
RELÂMPAGOS MAIS COMUNS
● Relâmpagos na nuvem: originam-se dentro das nuvens
cumulonimbus, normalmente na região onde gotículas de água
transformam-se em gelo, e propagam-se dentro da nuvem
(relâmpagos intranuvem) ou fora da nuvem, rumo a outra nuvem
(relâmpagos nuvem-nuvem) ou numa direção qualquer no ar
(descargas para o ar).
● Relâmpagos no solo: originar-se na mesma ou em outras regiões
dentro da nuvem cumulonimbus (relâmpagos nuvem-solo) ou no
solo, abaixo ou perto da tempestade (relâmpagos solo-nuvem).
Mais de 99 % dos relâmpagos no solo são relâmpagos nuvem-solo.
Relâmpagos solo-nuvem são relativamente raros e, geralmente,
ocorrem do topo de montanhas ou estruturas altas, ou ainda podem
ser gerados por foguetes lançados em direção às tempestades.
TROVÃO
O trovão é provocado pelo aquecimento do canal principal durante a
subida da descarga de retorno. Devido à alta variação de temperatura no
canal, e à variação da pressão a sua volta, o ar aquecido se expande e
gera duas ondas: a primeira é uma violenta onda de choque supersônica,
com velocidade várias vezes maior que a velocidade do som no ar e que
nas proximidades do local da queda é um som inaudível para o ouvido
humano; a segunda é uma onda sonora de grande intensidade a
distâncias maiores. Essa constitui o trovão audível.
Os meios de propagação dos trovões são o solo e o ar. A frequência
dessa onda sonora, medida em Hertz, varia de acordo com esses meios,
sendo maiores no solo. A velocidade do trovão também varia com o local
onde se propaga. O trovão ocorre sempre após o raio, já que a velocidade
da luz (cerca de 300.000.000 m/s) é bem maior que a do som (cerca de
348 m/s) no ar.
O que escutamos é a combinação de três momentos da propagação
da descarga no ar: primeiro, um estalo curto (um som agudo
ensurdecedor, parecendo o som de um chicote) gerado pelo movimento
da descarga de retorno no ar. O estalo só é ouvido se a pessoa estiver
muito próxima do lugar onde o raio caiu. Depois, um som intenso e de
maior duração que o estalo, resultado da entrada ou saída da descarga no
solo e por último, a expansão de sons graves pela atmosfera ao redor do
canal do raio. Podemos ter uma percepção do som diferente, mas a
ordem é a mesma.
https://tempojoaopessoa.jimdofree.com/raios/
EFEITO CORONA
O efeito Corona é uma descarga elétrica causada pela ionização de
um fluido como o ar em torno de um condutor eletricamente carregado. O
efeito de coroa ocorre em sistemas de alta tensão, a menos que sejam
tomados cuidados suficientes para limitar a força do campo elétrico
circundante.
O efeito corona aparece naturalmente devido ao fato de que o ar
não é um isolante perfeito - contendo muitos elétrons e íons livres sob
condições normais. Quando um campo elétrico é estabelecido no ar entre
dois condutores, os íons livres e os elétrons no ar experimentarão uma
força. Devido a esse efeito, os íons e elétrons livres são acelerados e
movidos na direção oposta.
Dois fatores são importantes:
● A diferença de potencial elétrico alternado deve ser fornecida
através da linha;
● O espaçamento dos condutores deve ser grande o suficiente em
comparação com o diâmetro da linha.