Relâmpago

Relâmpago é uma descarga elétrica intensa e extremamente rápida que ocorre na atmosfera, geralmente durante uma tempestade. A formação de um relâmpago depende da concentração de cargas eletrostáticas, em nuvens conhecidas como cumulonimbus, que encontra no solo pontos de atração que proporcionam a formação da corrente elétrica através do ar.

O relâmpago é caracterizado pelo clarão brilhante, resultado da ionização do ar, enquanto o trovão é o som propagado na sua formação, mas também é possível que haja relâmpagos sem a percepção de trovões audíveis em condições específicas. A interação com relâmpagos é extremamente perigosa dada a grande quantidade de cargas elétricas necessária para romper a rigidez elétrica do ar.

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Resumo sobre relâmpago

• Relâmpago é uma descarga elétrica percebida visivelmente pelo clarão formado no céu.
• Relâmpagos se formam em nuvens conhecidas como cumulonimbus por meio do atrito de partículas carregadas.
• É possível notar a existência de relâmpagos no céu sem que haja trovões audíveis.
• A corrente elétrica transportada por um relâmpago é consideravelmente maior que a corrente de funcionamento de um chuveiro elétrico. 
• Na percepção do fenômeno físico, relâmpago é parte visível enquanto trovão é a parte sonora. Já o raio é a corrente elétrica que flui pelo caminho ionizado pelo relâmpago.

O que é relâmpago?

Relâmpago é um fenômeno natural que desperta um grande interesse por conta de sua beleza e intensidade. Basicamente, trata-se de descargas elétricas que se formam na atmosfera em tempestades ou chuvas e se tornam visíveis pelo rastro de ionização do ar devido à grande quantidade de energia elétrica transportada pela corrente. Há variados tipos de relâmpagos, entre eles:

• Nuvem solo: O mais perigoso para pessoas no chão. A descarga se forma da nuvem carregada em direção a um ponto de atração no solo.
• Dentro da nuvem: Ocorre dentro da própria nuvem carregada, deixando visível a iluminação de seu rastro ionizado.
• Entre nuvens: A descarga elétrica ocorre entre nuvens diferentes no céu.
• Da nuvem para o ar: Após a descarga elétrica de uma nuvem, não ocorre um ponto de contato no solo. Dissipa-se no ar.

Por que acontece o relâmpago?

A formação do relâmpago é um processo eletrostático em nuvens conhecidas como cumulonimbus, caracterizadas por terem uma grande amplitude vertical e diferentes zonas de temperatura. Quando transportam partículas de granizo, tornam-se potenciais agentes de formação de cargas elétricas devido ao atrito entre os fragmentos de gelo. No processo de eletrização, ocorre a separação das cargas positivas e negativas no interior da nuvem.

Com as cargas elétricas separadas em setores distintos dentro da nuvem, é possível então gerar alguma atração eletrostática em relação a um ponto de referência, seja no solo, seja em outra nuvem. Caso haja uma diferença de potencial (entre esses pontos) capaz de superar a natural resistividade elétrica da atmosfera, forma-se então uma descarga de corrente elétrica marcada pela ionização das moléculas do ar, criando o rastro visível e luminoso. Esse fenômeno é conhecimento como quebra de rigidez elétrica.

Quando o rastro de ar ionizado se forma, gerando o caminho condutor, ocorre a descarga elétrica principal brilhante e de altíssima temperatura, conhecida como relâmpago.

Pode ter relâmpago sem trovão?

O trovão é o estrondo que segue a formação de relâmpagos no céu. A partir do momento em que ocorre a quebra da rigidez elétrica do ar, o caminho condutor da descarga com o rastro ionizado na atmosfera chega a uma alta temperatura (cerca de 30.000 °C) de forma instantânea. Esse aquecimento extremo provoca a expansão do ar, produzindo uma onda de choque sonora que é ouvida como o estrondo do trovão.

Quando a onda de choque não atinge um observador, o clarão do relâmpago produz um fenômeno chamado de raio de calor, frequentemente percebido em noites com sensações térmicas mais elevadas. Tempestades distantes também podem produzir relâmpagos sem trovões, pois a energia cinética da onda de choque se dissipa de uma forma mais acelerada que a radiação luminosa do relâmpago.

Veja também: Fatos curiosos sobre os raios

Relâmpago é perigoso?

Relâmpagos são extremamente perigosos. Uma descarga elétrica de um relâmpago é frequentemente fatal, pois a corrente elétrica elevada pode causar paradas cardíacas e graves queimaduras internas e externas.

Para se proteger, é necessário buscar abrigos em prédios ou carros. Tais estruturas podem atrair e distribuir a carga elétrica em suas superfícies, ao mesmo tempo que mantêm a pessoa isolada. É recomendando evitar lugares planos e abertas bem como ficar abaixo de árvores, próximo a cercas de arames e dentro de piscinas, lagos ou praias.

É muito comum, em grandes áreas urbanas, edifícios elevados possuírem para-raios para manterem outras estruturas seguras. Os para-raios são devidamente aterrados para evitar que a descarga possa ferir alguém próximo.

Diferenças entre relâmpago, raio e trovão

Apesar de serem expressões com nomes próximos no senso comum, relâmpagos, raios e trovões são fenômenos com particularidades bem definidas.

• Relâmpagos: A descarga elétrica capaz de ionizar o ar, criando iluminação.
• Trovão: O som que pode ser ouvido após a formação do relâmpago. Ondas de choque criadas pela rápida expansão do ar aquecido pela ionização da descarga elétrica.
• Raio: A corrente elétrica que flui através do caminho ionizado pelo relâmpago.

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, c2009 vol 3.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

 MACHADO, Kleber Daum, Teoria do Eletromagnetismo, Volume I, Ed. UEPG, Ponta Grossa.