Faça a estimativa (apresente os cálculos!) da voltagem associada a uma descarga elétrica produzida por uma nuvem que se encontra a 5,0 km da superfície da Terra, supondo o ar seco. Dica: pesquise sobre rigidez dielétrica.
Respostas
De acordo com a teoria de rigidez dieletrica e o seu valor para o ar seco, temos que a voltagem associada a essa descarga e da ordem de 15 x 10⁶ KV.
Vejamos como resolver esse exercicio.
Estamos diante de um problema de fisica e de proporcoes.
De acordo com o enunciado, devemos pesquisar sobre rigidez dieletrica.
Rigidez dieletrica de um certo material e o valor limite de campo eletrico aplicado sobre a espessura do material, e a partir desse valor, os atomos que compoem o material se ionizam e o material dieletrico deixa de funcionar como um isolante, ou seja, a rigidez dieletrica e o limite entre o material ser isolante, e comecar a conduzir corrente eletrica.
Verifica-se que a rigidez dieletrica do ar e 30KV/cm, fazendo uma regra de tres para encontrar a voltagem entre uma nuvem que esta a uma altura de 5km e a superficie, temos:
(Considerando a superficie com V = 0V)
30 KV - 1 cm
x KV - 500.000 cm
x = 15 x 10⁶ KV.
Portanto, de acordo com a teoria de rigidez dieletrica e o seu valor para o ar seco, temos que a voltagem associada a essa descarga e da ordem de 15 x 10⁶ KV.