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)
http://www.fisica.net/eletricidade/eletricidadenaatmosfera.php Acessado em 22/03/2013
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