Como se forma uma descarga elétrica entre a atmosfera e a superfície terrestre? Por que a haste dos para-raios deve ser feita de metal?
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Resposta:
As nuvens, devido à eletrização decorrente principalmente do atrito entre suas partes, se eletrizam. Essa eletrização aumenta conforme as turbulências e estas são provocadas em grande parte pelas chuvas. Experiências com balões mostram que de um modo geral as partes mais altas ficam positivamente eletrizadas e as mais baixas negativamente. Ocorrre, então , que essa cargas negativas induzem positivas na superfície terrestre, criando um campo elétrico considerável no ar que as separa. Se esse campo conseguir se aproximar da rigidez dielétrica do ar, ionizará suas moléculas tornado-o condutor (isso se dá com a chamada descarga piloto). O ar se tornando condutor se passa como se as cargas negativas da nuvem estivessem em contato com as positivas induzidas na terra. O que ocorre? Um movimento espontâneo e violento dos elétrons em direção aos prótons. De um modo geral este fluxo vai ser em forma de uma linha de carga, de modo que os seus efeitos mais consideráveis se dão quando atinge o solo e constituem as chamadas correntes terrestres. Observe que o movimento se dá dos elétrons da nuven para os prótons da terra, pode ocorrer entretanto,descargas entre as póprias nuvens com cargas opostas, segundo o mesmo movimento. Uma decorrência interessante é a do chamado poder das pontas. Como disse acima, as nuvens induzem cargas na terra, essa indução é mais pronunciada em corpos pontiagudos, de modo que a descarga ocorre principalmente em direção a estes corpos ( campo elétrico maior). Daí decorre o uso dos pára-raios e a busca por abrigos como árvores durante chuvas ( o pára-raios e a árvore, no caso, "araem"o raio) Entenda também que o trovão é uma consequencia da expansão térmica brusca do ar em função da linha de carga que o atravessa. Por isso, quando você escuta o trovão o raio já "caiu"há muito tempo (velocidade da corrente muito maior que a do som).