Etapa: 2º Bimestre (MS)
Componente Curricular: Física
Conteúdo: Campo Elétrico.
Objetivos
- Descrever o processo de formação de raios e descrever estratégias para evitar problemas com descargas elétricas.
- Descrever como é feita a previsão da ocorrência de raios.
Carga Horária: 3 horas/aula
Aulas Anteriores: Aula 01 / Aula 02
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3º Aula - Atmosfera Eletrizante
Essa aula será terá dois momentos. O primeiro consiste em apresentar o Projeto Alerta-Raios desenvolvido pelo Laboratório de Ciências Atmosféricas da UFMS. O projeto consiste na instalação de sensores, chamados de Field Mill (FM), que monitorem a atividade elétrica na superfície induzida por nuvens carregadas.
Esses dados podem ser acessados e visualizados em tempo real a partir do site do LCA (para entrar clique aqui). Observe que o horário é o horário Universal (UTC), para Brasília é necessário subtrair 3 horas e para Mato Grosso do Sul é necessário subtrair 4 horas.
Um conjunto de fotos que apresenta o perfil do campo elétrico quando houve atividade elétrica está disponível clicando aqui.
Aqui iremos fornecer uma descrição breve da interpretação desses dados. Sabe-se que as descargas elétricas ocorrem para campos da ordem de 3.10³ kV/m. Estando calibrado o sensor quando a atividade elétrica manifesta um aumento na ordem de 10³ kV/m há possibilidade de descargas elétricas. Entre o aumento gradual do campo e a descarga existe um intervalo de 15 minutos, permitindo gerar um alerta. O sensor também permite estabelecer se o risco de descargas já passou, visto que a atividade elétrica tende a cair depois que a nuvem descarrega.
O segundo momento da aula constitui na construção de uma Garrada de Leyden, que é um dispositivo que acumula cargas (capacitor) e permite gerar pequenas descargas. O professor deve solicitar aos alunos a aquisição do material com certa antecedência.
A montagem deste dispositivo pode ser acompanhada no seguinte vídeo:
Esses dados podem ser acessados e visualizados em tempo real a partir do site do LCA (para entrar clique aqui). Observe que o horário é o horário Universal (UTC), para Brasília é necessário subtrair 3 horas e para Mato Grosso do Sul é necessário subtrair 4 horas.
Um conjunto de fotos que apresenta o perfil do campo elétrico quando houve atividade elétrica está disponível clicando aqui.
Aqui iremos fornecer uma descrição breve da interpretação desses dados. Sabe-se que as descargas elétricas ocorrem para campos da ordem de 3.10³ kV/m. Estando calibrado o sensor quando a atividade elétrica manifesta um aumento na ordem de 10³ kV/m há possibilidade de descargas elétricas. Entre o aumento gradual do campo e a descarga existe um intervalo de 15 minutos, permitindo gerar um alerta. O sensor também permite estabelecer se o risco de descargas já passou, visto que a atividade elétrica tende a cair depois que a nuvem descarrega.
O segundo momento da aula constitui na construção de uma Garrada de Leyden, que é um dispositivo que acumula cargas (capacitor) e permite gerar pequenas descargas. O professor deve solicitar aos alunos a aquisição do material com certa antecedência.
A montagem deste dispositivo pode ser acompanhada no seguinte vídeo:
Como possíveis desdobramentos propomos as seguintes perguntas:
- Como esse aparelho se assemelha ao exemplo da nuvem?
- Quando é gerado uma faísca, qual deve ser a ordem do Campo Elétrico?
- Quais são as aplicações de aparelhos que realizam o armazenamento de cargas?
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