Sobre as descargas atmosféricas
Publicado em 15 de dezembro de 2010 por Antônio Licarião Nogueira
Estima-se que, a todo momento, ocorrem cerca de 2.000 tempestades com relâmpagos em torno da Terra. O estudo das descargas atmosféricas tem grande importância para a sociedade devido ao seu caráter multidisciplinar que, normalmente, explora a interrelação entre a atividade elétrica da atmosfera, o clima terrestre e as previsões do tempo [1]. A principal causa das descargas elétricas, conhecidas popularmente como "raios", é a concentração de cargas elétricas positivas em uma região de uma nuvem e uma outra concentração de cargas negativas em outra parte ou região daquela nuvem. Na maioria das vezes, a porção superior da nuvem fica carregada positivamente, e a porção inferior fica carregada negativamente. Surge, pois, uma força de atração entre os conjuntos de cargas de sinais opostos, mas o meio isolante, gelo ou ar, que separa esses conjuntos de cargas impede o movimento de cargas elétricas no espaço intermediário. Quando essa força atinge uma intensidade muito grande, as propriedades isolantes do gelo ou ar são "superadas" e ocorre uma descarga elétrica naquela região. Essa descarga é, na verdade, uma corrente elétrica "sem fios" e quem faz o papel de conduzir essa corrente são pequenos íons e elétrons livres que se movem no espaço intermediário, nunca as cargas que originaram a descarga propriamente dita [1]. O tipo mais comum de descarga atmosférica ocorre dentro da própria nuvem. Existem também as descargas entre nuvens distintas. Por fim, existem as descargas entre nuvem e Terra, que são as de maior interesse para a ciência e engenharia.
Estatísticas
Em alguns países, os dados estatísticos sobre a ocorrência de acidentes envolvendo descargas atmosféricas são cuidadosamente documentados por órgãos governamentais, institutos de pesquisa e empresas de seguro [2]. Nos Estados Unidos, as descargas atmosféricas causam mais de 100 mortes por ano. Outras milhares de pessoas que sobrevivem à ação das descargas normalmente têm a saúde comprometida, mesmo que temporariamente, e sofrem com problemas de surdez, ansiedade e dores musculares. Aproximadamente 70% das mortes causadas por raios atmosféricos ocorre em campos abertos, vitimando pessoas que trabalham na lavoura, ou mesmo pessoas que praticam atividades recreativas ao ar livre.
As primeiras medidas para proteger edificações dos surtos atmosféricos apareceram em meados do século 18. Tanto Mixail Lomonosov quanto Benjamin Franklin propuseram a utilização de hastes condutivas aterradas que "conduziam, de forma segura, a corrente das descargas para a terra". Até então, muitas edificações, principalmente igrejas, foram seriamente danificadas por não contarem com qualquer tipo de proteção contra descargas atmosféricas [3]. Os modernos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas agregaram inúmeros avanços tecnológicos, mas são baseados nos mesmos princípios de proteção propostos por Franklin e, mais adiante, por Michael Faraday.
Proteção de edificações
Para se ter uma ideia do nível de proteção requerido por uma edificação, é possível utilizar programas de simulação gratuitos, disponíveis on-line [4]. No entanto, a escolha definitiva, bem como o desenvolvimento do projeto e a instalação de um sistema de proteção contra descargas atmosféricas devem ser feitos por pessoal especializado e seguir as orientações da norma brasileira NBR 5419.
Referências:
[1]
http://www.ewh.ieee.org/reg/9/etrans/ieee/issues/vol7/vol7issue2June2009/7TLA2_14LicariaoNogueira.pdf
[2]
http://www.cpc.noaa.gov/products/predictions/threats/threats.gif
[3]
http://www.thecourier.co.uk/News/Dundee/article/1591/historic-broughty-ferry-church-spire-torn-apart-by-lightning.html
[4]
http://www.tel.com.br/index1.html
O autor é professor da UDESC, em Joinville.
Estatísticas
Em alguns países, os dados estatísticos sobre a ocorrência de acidentes envolvendo descargas atmosféricas são cuidadosamente documentados por órgãos governamentais, institutos de pesquisa e empresas de seguro [2]. Nos Estados Unidos, as descargas atmosféricas causam mais de 100 mortes por ano. Outras milhares de pessoas que sobrevivem à ação das descargas normalmente têm a saúde comprometida, mesmo que temporariamente, e sofrem com problemas de surdez, ansiedade e dores musculares. Aproximadamente 70% das mortes causadas por raios atmosféricos ocorre em campos abertos, vitimando pessoas que trabalham na lavoura, ou mesmo pessoas que praticam atividades recreativas ao ar livre.
As primeiras medidas para proteger edificações dos surtos atmosféricos apareceram em meados do século 18. Tanto Mixail Lomonosov quanto Benjamin Franklin propuseram a utilização de hastes condutivas aterradas que "conduziam, de forma segura, a corrente das descargas para a terra". Até então, muitas edificações, principalmente igrejas, foram seriamente danificadas por não contarem com qualquer tipo de proteção contra descargas atmosféricas [3]. Os modernos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas agregaram inúmeros avanços tecnológicos, mas são baseados nos mesmos princípios de proteção propostos por Franklin e, mais adiante, por Michael Faraday.
Proteção de edificações
Para se ter uma ideia do nível de proteção requerido por uma edificação, é possível utilizar programas de simulação gratuitos, disponíveis on-line [4]. No entanto, a escolha definitiva, bem como o desenvolvimento do projeto e a instalação de um sistema de proteção contra descargas atmosféricas devem ser feitos por pessoal especializado e seguir as orientações da norma brasileira NBR 5419.
Referências:
[1]
http://www.ewh.ieee.org/reg/9/etrans/ieee/issues/vol7/vol7issue2June2009/7TLA2_14LicariaoNogueira.pdf
[2]
http://www.cpc.noaa.gov/products/predictions/threats/threats.gif
[3]
http://www.thecourier.co.uk/News/Dundee/article/1591/historic-broughty-ferry-church-spire-torn-apart-by-lightning.html
[4]
http://www.tel.com.br/index1.html
O autor é professor da UDESC, em Joinville.