Eletricidade e Magnetismo: a física das tempestades e dos raios


O magnetismo e a eletricidade são dois conceitos que andam lado a lado, e inclusive, são primordiais para explicação dos fenômenos da física das tempestades e dos raios.

Eletricidade e Magnetismo: a física das tempestades e dos raios

As mais fortes e violentas tempestades são aquelas que estão mais carregadas de eletricidade, motivo pelo qual, muitas vezes, conseguimos notar as grandes faíscas lançadas pelas nuvens nessas ocorrências – conhecidas como raios.

Neste sentido, vamos conhecer neste artigo um pouco mais sobre a relação entre eletricidade e magnetismo na física das tempestades e dos raios.

Eletricidade e magnetismo: a física das tempestades e dos raios – conceitos gerais sobre as tempestades

Primeiramente, você deve estar se perguntando: mas como é que as nuvens são formadas?

Relativamente, simples. As nuvens se formam a partir da irradiação do Sol que atinge o planeta Terra. O calor acaba evaporando e se transformando em uma água menos densa do que o ar presente na altitude do mar. Quando esse vapor entra em contato com partes mais geladas da atmosfera, ele se condensa de modo a se transformar em inúmeras pequenas gotas de água, que no caso, são o material de composição das nuvens.

Sendo assim, esse fenômeno é baseado unicamente em umidade e calor?

Na realidade, não. Isso porque a própria temperatura da atmosfera é constantemente diminuída com base na altitude. Sendo assim, quanto mais frio ficar, mais a nuvem vai crescer. Por outro lado, quando as temperaturas aumentam, o desenvolvimento das nuvens muitas vezes é inibido. Cabe então destacar que o crescimento das nuvens também depende de temperaturas mais baixas.

Além disso, existem outros aspectos que podem favorecer o crescimento e desenvolvimento deste fenômeno conhecido como nuvem, como é o caso das montanhas, por exemplo. Em locais montanhosos, as camadas de ar frias são intensas e mais fortes, e deste modo, “empurram” o ar abafado para cima constantemente, evitando a proliferação de ar quente.

Qualquer nuvem pode produzir os famosos relâmpagos?

Na realidade, não. Só há um tipo de nuvem capaz de produzi-los, que por sua vez, são as nuvens próprias de tempestades, conhecidas como ‘comocumulus-nimbus’.

Mas, para que haja a geração de relâmpagos, outros ‘ingredientes’ também são fundamentais. São eles:

  • Fortes e intensos ventos;
  • Local com grande extensão aos arredores (e no sentido vertical);
  • Presença tanto de partículas de água como de gelo nos mais variados formatos e tamanhos.

Como são as nuvens de tempestade?

De modo geral, as nuvens de tempestade podem ser caracterizadas como as maiores nuvens presentes no céu. Além disso, também:

  • Possuem base de 2 a 3 quilômetros;
  • Topo com cerca de 20 km de altitude;
  • De 10 a até 20 (sim, pasmem) km de diâmetro;
  • Base escura, uma vez que a irradiação solar, após absorvida, é espalhada por meio das pequenas partículas de gelo e de água ali formadas.

Assim que a nuvem chega à base da estratosfera, ela perde a sua capacidade de continuar subindo, uma vez que a temperatura ali está muito alta (o que se dá por conta da própria absorção dos raios violetas e ultravioletas pela camada de ozônio).

Sendo assim, a nuvem começa a se espalhar pelas laterais, ‘viajando’ no mesmo sentido do que o vento daquela altitude.

Geralmente as nuvens de tempestade são diretamente relacionadas a fatores como:

  • Fortes rajadas de vento;
  • Fortes enchentes;
  • Chuvas conhecidas como ‘torrenciais’;
  • Chuvas de granizo, também conhecidas popularmente como chuvas de pedras;
  • Pequenos tornados.

E a quantidade de energia elétrica gerada e depositada em uma tempestade – por mais leve que ela seja – é realmente surpreendente, sendo este mais um dos incríveis fenômenos da natureza possibilitados pela eletricidade e magnetismo na física das tempestades e dos raios.

Eletricidade e magnetismo: a física das tempestades e dos raios – conceitos gerais sobre os raios

Os raios são caracterizados como enormes faíscas, ou melhor, descargas elétricas.

Quem descobriu isso foi o físico Benjamin Franklin, em 1752, ao realizar uma experiência que visava identificar – ou não – eletricidade nas nuvens.

Para tal, empinou uma pipa em um dia de forte tempestade, o que foi o suficiente para que ele pudesse identificar as faíscas (raios) pulando de um dos extremos da linha até o outro – em sua mão.

E os para-raios, realmente funcionam?

O para-raios é um instrumento utilizado tanto para não repelir como não atrair os raios. Diferentemente do que o senso comum costuma atribuir ao mesmo, ele não consegue descarregar a eletricidade da nuvem, mas sim, dá ao raio um caminho mais prático e fácil para o solo e que consequentemente, também seja mais seguro para nós humanos.

Há também uma classificação de diferentes tipos de relâmpagos, sendo eles:

  • Relâmpagos descendentes e ascendentes, ou melhor, relâmpagos que conseguem encostar no solo;
  • Relâmpagos que não tocam no solo, podendo ser eles: de uma nuvem para outra, da nuvem para a atmosfera, e até mesmo dentro da nuvem onde o fenômeno acontece.