Relâmpagos

O relâmpago é um dos fenômenos mais bonitos da natureza e também um dos mais mortais. Com as temperaturas dos raios sendo maiores do que a da superfície do Sol e com as ondas de choque se propagando em todas as direções, o relâmpago é uma aula de física.
Numa tempestade elétrica, as nuvens de tempestade estão carregadas como capacitores gigantes no céu. A parte superior da nuvem é positiva e a inferior negativa.
Onde houver uma separação de carga em uma nuvem, também haverá um campo elétrico associado. Assim como a nuvem, esse campo é negativo em sua região inferior e positivo na superior.
A força ou intensidade do campo elétrico está diretamente relacionada à quantidade de carga reunida na nuvem. Como os choques e resfriamentos continuam acontecendo e as cargas da parte inferior e superior da nuvem aumentam, o campo elétrico fica cada vez mais intenso: tão intenso, na verdade, que os elétrons da superfície da Terra são afastados para o interior dela pela forte carga negativa da parte inferior da nuvem. Essa repulsão de elétrons faz com que a superfície da Terra adquira uma forte carga positiva.
Tudo que se precisa agora é de um caminho condutivo para que o inferior negativo da nuvem entre em contato com a superfície positiva da Terra.
O forte campo elétrico "quebra" o ar ao redor da nuvem, permitindo que a corrente flua numa tentativa de neutralizar a separação de carga. A "quebra" do ar cria um caminho que provoca um curto-circuito na nuvem/terra como se houvesse uma longa vara de metal conectando-as.
Após o encontro, o ar ionizado (plasma) completou sua jornada até o solo, deixando um caminho condutor da nuvem ao solo. Com esse caminho completo, a corrente flui entre o solo e a nuvem. Essa descarga de corrente é a forma de a natureza tentar neutralizar a separação de cargas. A luz que vemos quando essa descarga acontece não é a descarga do relâmpago, mas sim seus efeitos locais.
Sempre que há uma corrente elétrica, há calor associado a essa corrente. Desde que a quantidade de corrente elétrica em uma descarga de relâmpago seja enorme, também será enorme a quantidade de calor. Na verdade, o raio de um relâmpago é mais quente do que a superfície do Sol. Esse calor é a real causa do brilho branco-azulado que vemos.

Quando o líder e a descarga conectante se encontram, deixando fluir a corrente (a descarga do relâmpago), o ar ao redor dela fica extremamente quente, tão quente que realmente explode, porque o calor faz que o ar se expanda muito rapidamente. A explosão é seguida pelo que conhecemos como trovão.

O trovão é a onda de choque irradiando ao longo do caminho da descarga. Quando o ar esquenta, ele se expande rapidamente, criando uma onda de compressão que se propaga pelo ar ao redor. Essa onda de compressão se manifesta na forma de uma onda sonora, o que não significa que o trovão seja inofensivo. Pelo contrário, se você estiver perto o bastante, conseguirá sentir a onda de choque, uma vez que ela sacode as redondezas. Saiba que, quando acontece uma explosão nuclear, normalmente a maior parte da destruição é causada pela energia da onda de choque, que se move rapidamente. Na verdade, a onda de choque que produz o trovão de uma descarga do relâmpago pode causar danos à população e às estruturas. Esse perigo é maior quando você está perto da descarga do relâmpago, porque a onda de choque é mais intensa ali, depois diminuindo com a distância. A física nos ensina que o som viaja bem mais devagar do que a luz: por isso, vemos a luz antes de ouvirmos o trovão. No ar, o som viaja 1,6 km a cada 4,5 segundos e a luz viaja a 300 mil quilômetros por segundo.

Pára-raios

Os pára-raios foram originalmente desenvolvidos por Benjamin Franklin. Um pára-raios é muito simples: é uma vara de metal pontuda, colocada no teto de uma construção (geralmente com 2 cm de diâmetro) e é conectada a um enorme fio de cobre ou de alumínio de mesma espessura. Esse fio, por sua vez, é conectado a uma rede condutiva enterrada no solo.
O objetivo dos pára-raios normalmente é mal compreendido. Muitas pessoas acreditam que eles "atraem" os relâmpagos, ao passo que é melhor dizer que eles fornecem um caminho de menor resistência até o solo,
Como você pode ver, o objetivo do pára-raios não é atrair os raios, mas sim fornecer uma opção segura para eles. Isso pode parecer meio chato, mas não será se você levar em conta que os pára-raios só se tornam importantes no momento em que um raio cai ou imediatamente após. Independentemente da existência ou não de um pára-raios, a descarga do relâmpago ainda acontecerá.
que pode ser usado para conduzir as enormes correntes elétricas quando ocorrem as descargas dos relâmpagos. Se cai um raio, o sistema tenta tirar a corrente elétrica perigosa da estrutura e levá-la seguramente para o solo. O sistema tem a capacidade de lidar com enormes correntes elétricas. Se a descarga do relâmpago atingir um material que não é bom condutor, esse material sofrerá um grande dano por causa do calor. O sistema de pára-raios é um excelente condutor e, por isso, permite que a corrente flua para o solo sem causar nenhum dano por causa do calor.