Fatos curiosos sobre os raios
Embora
eles possam surgir até num céu limpo, em tempestades de areia
ou gelo, os raios são gerados em apenas um tipo de nuvem: a cumulonimbo,
diferente das outras por ter maior extensão vertical (sua base está
situada a 2 km de altura do solo, enquanto o topo fica 18 km acima). O
ar quente e úmido próximo ao solo, mais leve que o ar frio
da alta atmosfera, sobe e vai esfriando, até chegar ao topo da nuvem,
que registra cerca de 30 graus centígrados negativos. Então,
o vapor de água que estava misturado ao ar quente vira granizo e
despenca, atritando com outras partículas menores, como cristais
de gelo, fazendo com que ambos fiquem eletricamente carregados. O granizo
- que acumulou carga negativa - vai para a base da nuvem, enquanto os cristais
de gelo, com carga positiva, continuam a ascensão para o topo da
nuvem, por serem mais leves. Quando a diferença entre as cargas
do topo (positivo) e a base (negativa) da nuvem fica muito intensa, ocorre
o relâmpago.
A
diferença de tempo entre o relâmpago e o correspondente trovão
ocorre porque a luz é muito mais veloz (300 mil km/segundo) que
o som (362 m/s no ar, à temperatura de zero grau centígrado),
chegando assim muito mais rápido ao observador. Pode-se até
calcular a distância de onde o raio caiu até o observador
pelo tempo que demora para ser ouvido o trovão: cada três
segundos do tempo entre o relâmpago e o trovão eqüivalem
a aproximadamente um quilômetro de distância (cinco segundos
eqüivalem a uma milha). O trovão é causado pela rápida
expansão do ar - que é aquecido pelo raio a cerca de 30
mil graus centígrados, cinco vezes mais que a temperatura na superfície
do Sol.
Página
da agência espacial Nasa sobre raios e trovões
Os
relâmpagos aparecem todos recortados no céu porque as descargas
procuram os caminhos de menor resistência numa atmosfera cheia de
cargas elétricas variáveis. Geralmente, as mudanças
de direção (ziguezague) do raio que está caindo ocorrem
a cada 50 metros.
A
maior tempestade de raios conhecida foi a de março de 1993 sobre
a Flórida, nos Estados Unidos: cerca de cinco mil raios por hora
durante um dia inteiro. E uma das pessoas mais atingidas por raios (sete
vezes) foi certamente o guarda-florestal Roy Sullivan, do estado norte-americano
de Virginia: em 1942, perdeu uma unha do pé; em 1969, 1970, 1972
e 1973, teve queimaduras leves; em 1976, ficou com o tornozelo ferido;
em 1977, foi a vez do peito e da barriga ficarem queimados. Não
morreu com as descargas elétricas, mas se suicidou em 1983.
O
inventor do pára-raios, Benjamin Franklin (1706-1790), fez em 1752
uma experiência que quase lhe custou a vida: usou um fio de metal
num papagaio (pipa) que empinou numa tempestade, preso a uma chave, que
por sua vez era manobrada através de um fio de seda. Sua sorte
foi que apenas algumas cargas elétricas leves desceram por esse
dispositivo, pois se tivesse realmente atraído um raio, teria morrido
eletrocutado, como aconteceu com o físico russo Georg Richmann,
que tentou repetir a experiência. Já a linha fina usada nos
papagaios comuns não tem grande capacidade de condução
de cargas elétricas (devido à pequena espessura do fio e
às características da linha, a condutividade é mínima).
A
energia transferida pelo raio entre a nuvem e a terra é em média
de 1012 watts (uma lâmpada comum de 100 watts consome essa energia
se ficar ligada pouco mais de dez horas...). O que mata, no raio, é
o choque e o calor produzidos por sua alta amperagem. Os homens são
mais atingidos que as mulheres, pelo simples fato de haver mais homens
que mulheres fora das casas, quando ocorrem as tempestades.
Ao
contrário do dito popular, um segundo raio tem muitas possibilidades
de cair no mesmo lugar que o primeiro, pois o campo elétrico que
atraiu o primeiro raio ainda permanece por algum tempo, podendo atrair
o segundo...
Os
pesquisadores lembram que os cabos de fibra óptica não apresentam
problemas com os raios, pois o que circula dentro deles são impulsos
luminosos, e o revestimento não é condutor de eletricidade.
Além disso, por serem finos e flexíveis, as normas recomendam
que eles sejam instalados em passagens subterrâneas.
Página
da Nasa explica a formação dos raios
O
raio só se torna visível na fase final do processo, quando
ocorre a chamada descarga de retorno. Pode ser positivo ou negativo, sendo
que o positivo (mais raro) tem o dobro da amperagem do negativo e sua corrente
elétrica contínua dura cerca de 200 milésimos de segundo,
mais que o dobro da tempo verificado no raio negativo (daí serem
os raios positivos mais destrutivos, podendo iniciar um incêndio
florestal). A diferença é que os negativos partem da base
da nuvem, enquanto os positivos surgem do topo do cumulonimbo, carregado
positivamente. Na Região Sudeste do Brasil, curiosamente, 60% dos
raios são positivos (contra a média mundial de apenas 10%),
não sendo conhecida ainda uma explicação definitiva
para o fenômeno (suspeita-se que seja pela reunião de grande
número de cumulonimbos com as correntes atmosféricas procedentes
da Antártida, formando um campo elétrico positivo no topo
das nuvens tão forte e distante das bases dessas nuvens que trocaria
energia diretamente com a terra.
Muitos
pensam que as bolas de cor alaranjada colocadas na fiação
entre torres de alta tensão se destinam apenas a facilitar a visualização
dos cabos entre as torres, por pilotos de aviões e helicópteros.
Na verdade, essas bolas - tecnicamente chamadas de esferas dissipadoras
eletro-geométricas - são colocadas nos cabos de aço
entre as torres - e nunca nos fios de alta tensão, servindo para
atrair os raios que possam atingir os fios e jogá-los pelo cabo
de uma esfera para a outra, até que a corrente chegue à estrutura
metálica das torres, e por ela atinja o solo. É que se torna
inviável colocar pára-raios nos fios, e aquela solução
evita que o raio parta os cabos e os atire sobre as estradas - o que poderia
provocar graves acidentes.
Ainda
sobre o assunto estradas, vale observar que se um motorista dirige seguidamente
por muito tempo, ao sair do carro pode sofrer um choque causado pela eletricidade
estática, pois o veículo ficou muito tempo em atrito com
o ar, acumulando a carga elétrica (o atrito arranca elétrons
- cargas negativas - do metal do veículo, que fica assim com prótons
- as cargas positivas - a mais), e o motorista acaba fazendo a ligação
entre as partes metálicas e o solo, ao colocar os pés no
chão.
Aliás,
é por essa razão que os caminhões-tanque possuem correntes
que arrastam pelo chão: elas servem para descarregar a eletricidade
estática do veículo, evitando eventual explosão do
combustível transportado. Nas corridas de Fórmula-1, por
exemplo, os boxes das equipes têm o chão revestido de
chapas flexíveis de cobre, que retiram as cargas positivas da lataria
dos carros de corrida, restabelecendo o equilíbrio elétrico,
como se fosse um fio-terra. Assim, o reabastecimento dos veículos
pode ser feito em segurança.
Página
da Neil Herbst sobre raios e relâmpagos
E,
voltando ao assunto computador, técnicos de manutenção
de equipamentos - como Marcelo Converso, da Taco Informática - observam
que se a rede de computadores possui aterramento, a descarga elétrica
que chegue pela via telefônica é dissipada através
do terra da rede, mas quando o aterramento inexiste ou é ineficiente,
todas as placas de rede dos computadores são queimadas na passagem
dessa descarga elétrica...
Um
raio que caia nas proximidades de um computador poderá danificar
o circuito elétrico, ocasionando a parada do equipamento e a inevitável
perda dos dados que estejam na memória de trabalho. Porém,
não afetará a memória magnética, ou seja, os
programas contidos no disco rígido. Aliás, o efeito do raio
que não atinja a corrente elétrica que alimenta o computador
é semelhante ao observado por pessoas e empresas que usam computadores
perto de pedreiras: no momento da detonação dos explosivos,
surgem ondas de choque com a capacidade de alterar a corrente elétrica
nos chips dos computadores situados nas proximidades. Caso não
haja danos, basta nesse caso religar o computador e refazer o trabalho
a partir da última vez em que os dados foram salvos no disco rígido.
Veja
também, nesta série: Oh!
Raios! "Aterramento
das edificações no Brasil é simplesmente aterrador" Futebol
não combina com tempestade elétrica Pesquisas
reformulam antigos conceitos Um
glossário eletrizante |