Raios, como acontecem? Eletrostática e Eletrodinâmica!
Você já viu um raio de perto? Como que os raios surgem? Os raios são fenômenos naturais incríveis e que envolvem eletricidade. Sabemos que é quase impossível conseguir chegar perto de um raio, mas existem formas de simular um raio que é usando a eletrostática e eletrodinâmica. Neste artigo o Mundo da Elétrica mostra duas formas diferentes de simular raios.
Um raio é uma descarga elétrica de grande intensidade, que ocorre entre dois pontos que tenham uma grande diferença de potencial elétrico. Porém para que ocorra um raio, é necessário que a tensão elétrica entre os dois pontos seja tão grande que consiga romper a resistência do ar.
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Um raio é uma descarga elétrica de grande intensidade.
Simuladores de Raios
Vamos simular o raio de duas formas! A primeira é usando eletrostática através de um gerador de Van de Graaff, e a segunda é usando eletrodinâmica em um transformador.
Gerador de Van de Graaff: Eletrostática
Caso você não saiba, a eletrostática é o ramo da física que investiga as propriedades e o comportamento das cargas elétricas em repouso. O gerador de Van de Graaff como podemos ver na imagem abaixo, basicamente faz a separação das cargas elétricas e mantêm elas em repouso.
Gerador de Van de Graaff, eletrostática.
Quando o motor do gerador de Van de Graaff é ligado, a tira de borracha começa a girar e uma peça metálica gera atrito na tira de borracha. Toda carga positiva vai ser acumulada na redoma. Ao aproximar da redoma um corpo condutor, as cargas elétricas positivas vão tentar se equilibrar com as cargas elétricas do corpo condutor. Quando a tensão estiver bem alta a ponto de romper a resistência do ar, uma descarga elétrica vai ocorrer até o corpo condutor realizando a troca de cargas.
Toda carga positiva vai ser acumulada na redoma.
Esse é exatamente o mesmo princípio de um raio! Só que no caso do raio isso acontece entre uma nuvem eletricamente carregada e o solo, ou até mesmo entre as nuvens. É importante lembrar que este choque do gerador de Van de Graaff não é perigoso, pois se trata de cargas estáticas de baixa intensidade. Então se você for em uma feira de ciência e ver este gerador Van de Graaff não precisa ter medo.
Simulação de Raio por Transformador: Eletrodinâmica
A eletrodinâmica é o ramo da física que estuda o aspecto dinâmico da eletricidade, ou seja, o movimento constante das cargas elétricas. Um exemplo de eletrodinâmica são os geradores usados em usinas hidrelétricas, que geram energia elétrica e fazem a movimentação das cargas elétricas.
A segunda simulação de raio é usando a eletrodinâmica, pois permite ver por um tempo maior o arco elétrico que se forma entre os dois pontos. Para a simulação eletrodinâmica vamos utilizar um transformador de 2.000 V, com um dos polos de saída do transformador enterrado na terra para simular um solo eletricamente carregado.
Ao aproximar o outro polo do transformador da terra, imediatamente acontece o rompimento da resistência do ar, formando um arco elétrico. Veja na imagem abaixo que para 2.000 V, a distância para o rompimento da resistência do ar é de apenas alguns centímetros.
Simulação de Raio por Transformador, eletrodinâmica.
Os raios podem atingir milhares ou milhões de volts, com corrente de milhares de amperes, causando raios extremamente perigosos. Abaixo temos um vídeo do canal Mundo da Elétrica explicando com detalhes como ocorrem os raios.
Chegamos ao fim de mais um artigo! Se você gostou ou ficou com alguma dúvida sobre os simuladores de raio deixe abaixo seu comentário que iremos responder.
Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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