sábado, 30 de março de 2013

Eletrização das nuvens e a invenção do para-raios


Para Benjamin Franklin¹ os trovões são um fenômeno de natureza elétrica, pois ele  identificou a presença de cargas positivas e negativas no interior das nuvens. Esse conhecimento serviu de base para seu principal invento, o para-raios.
As cargas positivas estão entre 6 e 7 km de altura, enquanto que as negativas, entre 3 e 4 km. Os processos de eletrização geram cargas elétricas de valores muito elevados. O fenômeno inicia-se com uma primeira etapa: uma descarga piloto de pouca luminosidade, na forma de árvore invertida da nuvem para a Terra, ioniza o ar.



Uma vez que a descarga piloto atinja o solo, tem início uma segun­da etapa: a descarga principal. Ela é de grande luminosidade, dirigida da Terra para a nuvem. Tem velocidade da ordem de 30 000 km/s e a ela está associada uma corrente elétrica de intensidade variando entre 10 kA e 200kA. A descarga principal segue aproximadamente o caminho da descarga piloto que ionizou o ar.



A ação destruidora dos raios deve-se à elevada corrente da descarga principal. Ela provoca aquecimento (chegando às vezes a ter consequência explosiva ou incen­diária) e efeitos dinâmicos devido à rápida expansão da massa de ar.
O primeiro para-raios da história foi construído por seu criador, Benjamin Franklin. Ele usou um fio de metal para empinar uma pipa de papel. Este fio estava preso a uma chave, também de metal, manipulada por um fio de seda. Franklin soltou o "brinquedo" junto com o filho e observou que a carga elétrica dos raios descia pelo dispositivo.
A perigosa experiência, realizada em 15 de junho de 1752, comprovou à comunidade científica da época que o raio é uma corrente elétrica de grandes proporções. Como cientista voltado à praticidade e à utilidade de suas descobertas, Franklin demonstrou ainda que hastes de ferro ligadas à terra e posicionadas sobre ou ao lado de edificações serviriam de condutores de descargas elétricas atmosféricas, protegendo assim a região da ação danosa de um raio.
Em uma carta enviada a um amigo em Londres, Franklin sugeriu a ampla instalação dessas estacas de proteção contra a ação dos raios. A ideia espalhou-se rapidamente e apenas um ano depois, um padre construía o primeiro para-raios na Europa.

Referências:
¹ Benjamin Franklin; cientista, escritor e diplomata (1706-1790). Seu principal invento foi o para-raios. Criou também o franklin stove (um aquecedor a lenha muito popular) e as lentes bifocais. (http://www.sofisica.com.br/conteudos/Biografias/benjamin_franklin.php - Acessado em 22/03/2013)







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