DESCARGAS ELÉCTRICAS ATMOSFÉRICAS

Eileen Castro Peinado

Zulay Galvis Cervera

Yair Ramirez Amaris

DESCARGAS ELÉCTRICAS ATMOSFÉRICAS También son conocidas como Rayo

El Rayo es una poderosa descarga electrostática natural, producida durante una tormenta eléctrica; generando un “pulso electromagnético”, es decir, una emisión de energía electromagnética de alta intensidad en un breve período de tiempo. El rayo normalmente es acompañado del Relámpago y el trueno

DESCARGAS ELÉCTRICAS ATMOSFÉRICAS La descarga eléctrica precipitada del

rayo es acompañada por la emisión de luz (el Relámpago), causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las moléculas de aire.

El trueno es el sonido de la onda de choque causada cuando un rayo calienta instantáneamente el aire por el que se mueve entre nubes, o de ellas hasta la superficie terrestre, a más de 28.000 °C. Este aire muy caliente aumenta de volumen y se expande a gran velocidad, pero al mezclarse con el aire frío del entorno baja bruscamente su temperatura y se contrae. Esta rápida expansión y contracción genera ondas de choque que son las responsables del ruido del trueno.

COMO SE FORMAN LOS RAYOS Inicia con las nubes cargadas negativamente en la

parte inferior y positivamente en la superior. Y, como consecuencia, el terreno que sobrevuelan las nubes queda cargado positivamente

El aire es un aislante eléctrico, sin embargo, conforme va aumentando la tensión o disminuye la distancia aumenta la intensidad del campo eléctrico y acaba perdiendo esa capacidad de aislamiento.o Entonces se produce la ionización del aire y como resultado salta un arco eléctrico.

TIPOS DE RAYOS Dependiendo de la dirección del arco, o donde se

de el arco se clasifican los rayos. Los Rayos Negativos que van desde nube a

tierra tienen las ramificaciones mirando hacia abajo, están fuertemente ramificados, y nacen en la región negativa de la nube.

Los Rayos Positivos que van desde nube a tierra tienen las ramificaciones mirando hacia abajo también, están menos ramificados, y nacen en la región positiva de la nube que se encuentra en la zona del yunque (las cargas positivas se asocian a los cristales de hielo).

TIPOS DE RAYOS Nube a cielo o “duendes”: Que son descargas

hacia la atmósfera, más arriba de las nubes.

Intranubes: Es decir dentro de una misma nube. Aparecen como relámpagos con algunos truenos.

Internubes: De una nube a otra, con grandes truenos

DESCARGAS ELÉCTRICAS EN PUNTAS Los Rayos tienden a caer o a formarse

en arboles, antenas, rascacielos o partes puntiagudas de edificaciones, esto debido a que, Las cargas alrededor de un conductor no se distribuyen uniformemente.

Se acumulan más en las partes más afiladas, y si se trata de curvas, se agrupan del lado convexo y en mayor cantidad cuanto más cerrada la curva.

Esta propiedad fue aprovechada por Benjamín Franklin para diseñar su pararrayos. Usando puntas se logra acumular rápidamente la carga, y éstas al apiñarse tanto vencen con facilidad la resistencia del aire.

CARACTERÍSTICAS DE RAYOS Dependerá del momento crítico de la

ruptura dieléctrica del aire (resistencia variable) entre los dos puntos de transferencia de la carga así como la facilidad de transporte de la energía del medio (conductancia variable) y de la capacidad de absorción o disipación de la zona de impacto en tierra (resistencia Variable). Como media, se utiliza erróneamente el valor de 30.000 Amperios de intensidad del rayo, pero podemos afirmar que los valores actuales de media son más altos llegando a superar los 50.000 Amperios y rayos superiores a 200.000 Amperios.

CARACTERÍSTICAS DE RAYOS Un rayo durante millonésimas de segundo, tiene

potenciales que se han llegado a estimar en valores que sobrepasaban los 15 millones de voltios y desprendiendo una energía térmica superior a los 28.000 grados Celsius.

JAULA DE FARADAY PROTECCIÓN AVIONES

Si a un avión o un carro con las ventanas cerradas le cae un rayo este no debe sufrir daños internos, esto debido a que dentro del avión o el carro, que su cuerpo metálico actúa como lo que se llama «Jaula de Faraday», que fue inventada por Michael Faraday en 1836.

Cuando un recinto cerrado está recubierto de metal (o en su defecto, de unas mallas metálicas que lo rodeen) el interior del recinto no recibe influencias de campos eléctricos externos, ya que su campo eléctrico es nulo. Diciéndolo de una forma más clara, cuando a un recinto recubierto de metal se le aplica electricidad, el interior no la recibe, sino que ésta se transmite sólo por el exterior. Si una persona se mete en una jaula, no sufrirá ningún daño al recibir esos rayos.

JAULA DE FARADAY PROTECCIÓN AVIONES

Esto se debe a que, cuando el conductor está sujeto a un campo electromagnético externo, se polariza, de manera que queda cargado positivamente en la dirección en que va el campo electromagnético, y cargado negativamente en el sentido contrario. Puesto que el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud pero opuesto en sentido al campo electromagnético, luego la suma de ambos campos dentro del conductor será igual a 0.

PROTECCIÓN AVIONES Adicionalmente los aviones tiene sistemas de

protección contra descargas atmosféricas

GRACIAS …