Onde vão as nuvensbuscar electricidade para

os relâmpagos?

A electricidade é algoque, pensamos,surge nas centrais

eléctricas e não em gotas deágua em que conseguimostocar. Existe, no entanto,electricidade nas nuvens,nesta página e em ti.Toda a matéria é constituídapor átomos - as nuvens, asárvores e os seres humanos.Cada átomo possui umnúcleo com protões, decarga eléctrica positiva, eneutrões, de carga neutra(excepto o átomo maissimples de hidrogénio, quenão tem neutrões). Oselectrões, de carga negativa,orbitam em torno do núcleo.As cargas positivas enegativas atraem-se umas àsoutras e, por esta razão, oselectrões mantêm-se emtorno do núcleo comoabelhas no mel.

A atracção existente entre osprotões e os electrões éprovocada pela forçaelectromagnética. Aelectricidade está, portanto,presente em tudo o que nosrodeia. Está apenasescondida no interior dosátomos.

Existe electricidadenas nuvens, nesta

página e em ti.

Normalmente, as cargaspositivas e negativascompensam-se mutuamenteem cada átomo. Por isso, osobjectos formados porátomos - como tu - nãotêm, de modo geral, umacarga positiva ou negativa.Do mesmo modo, nãodamos choques às outras

pessoas de cada vez quelhes tocamos.Por vezes, as cargaseléctricas de um objectodeixam de se compensar.Provavelmente, já passastepor aquilo que voudescrever - talvez numamanhã fria de Inverno, natua casa quentinha. As salasestão quentes e secas.Arrastas os pés pelo tapete.E, sem o saberes, algunselectrões do tapete e dosteus sapatos são arrancadosaos respectivos átomos.Agora estás carregadoelectricamente. O número deelectrões e de protões não secompensam. Se tocaresnuma maçaneta de metal aoabrires uma porta,estabelece-se uma pequenacorrente eléctrica entre ti e amaçaneta. Sentes umchoque.

o que acontece é que aforça eléctrica - a atracçãoentre cargas positivas enegativas - induz o teucorpo «electrizado» aprocurar o equilíbrioeléctrico, o que acontecequando os electrões fluementre ti e o metal. Se estiverescuro, podes até ver umafaísca saltar. (O clarãoluminoso acontece porque oselectrões emitem fotões deluz ao saltarem.) Se estivertudo em silêncio, podesouvir um pequeno estalido.A electricidade estásempre connosco e à nossavolta, e as nuvens não sãoexcepção. Pareceminofensivas num dia de Sol.Mas, tal com a alcatifa, umanuvem pode ficarelectricamente carregada.Quando tal sucede, épreciso muito cuidado: oequilíbrio é reposto comrelâmpagos.O que acontece é isto: nasnuvens altas de tempestadeexistem correntes de ar quelevam as partículas danuvem - entre as quais saldo mar, pó, etc. - aembater umas nas outras.Tal como os sapatos, aopisares a alcatifa, também as

partículas em colisãolibertam electrões. Aspartículas tornam-se, assim,electricamente carregadas:com cargas positivas,perdem-se electrões; comcargas negativas, ganham-seelectrões.Por razões nãocompletamente identificadas,as partículas mais pesadastendem a ficar carregadasnegativamente e as maisleves a adquirir cargaspositivas. Portanto, ascamadas mais baixas danuvem, onde caem aspartículas mais pesadas,ficam com cargasnegativas.

Um relâmpagocontém

electricidadesuficiente para

iluminar ao mesmotempo todas ascasas e lojas dePortugal- masapenas por uma

fracção desegundo.

o fundo negativo da nuvematrai protões, com cargaspositivas, e repelequaisquer electrões àsuperfície da Terra,formando-se rapidamenteuma carga positiva no solo,por baixo da nuvem. Então,tal como acontece quandoos electrões saltam entrenós e a maçaneta demetal, salta uma enormefaísca - um relâmpago-entre o solo e a nuvem. Oselectrões descem para aTerra. E, em vez dopequeno estalido queouviste quando tocaste namaçaneta, ouves o ribombarde um trovão.Se pudéssemos observartodo o processo em câmaralenta, veríamos um raiopouco brilhante, chamadolíder ou batedor, irromperda parte mais baixa danuvem, deslocando-se aossolavancos em direcção aochão e saltando 50 m para adireita e 50 m para aesquerda. (É este o padrãode ziguezague queobservamos no céu.) Adescida demora apenas umafracção de segundo. Nestemomento transporta umacorrente eléctrica de cerca

de 200 amperes. (A correnteeléctrica que normalmentetemos em casa é de 15 ou 20amperes.)Ao chegar a cerca de 20 mdo chão, salta outro raiosubitamente do solo,unindo-se ao proveniente danuvem. Quando os doisraios se tocam, a nuvem ficaligada directamente à Terrae a corrente regressa ànuvem, desta vez com umaintensidade de mais de10000 amperes.Outro líder serpenteia emtrajectória descendente pelocanal criado pelo primeiroraio. Depois sobe outroraio para a nuvem.A temperatura no canalatinge os 25000ºC. Osraios - atravessando ocanal para cima e parabaixo muitas vezes porsegundo - são aquilo quevisualizamos como umúnico relâmpago.Qual é a potência de umrelâmpago? Até 20000megawatts, ou seja, mais doque o suficiente parailuminar todas as casas elojas existentes emPortugal- mas apenasdurante uma fracção desegundo.

Título: Sabes porquê?

O Grande Circo da Ciência

Publicado por acordo com Workman Pulishing

Company, New York

Tradução: Carla Valand, Catarina Horta e Sofia Neves

Revisão de texto: José Soares de Almeida

Revisão Científica: Jorge Buesco

2ª edição: Maio de 2006

Gradiva Publicações, Lda.