INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E DA UMIDADE NA PRODUÇÃO DE DESCARGAS ARTIFICIAIS

1. Introdução

A região do Grande ABCD vem apresentando nos últimos anos os maiores índices de densidade de relâmpagos do sudeste do país. Cerca de 10 relâmpagos km-2ano-1 foram registrados no período de 1999 a 2004 [1]. Por isso a importância de se estudar quais as condições atmosféricas necessárias para a formação das descargas atmosféricas artificiais.

2. Metodologia

No laboratório de Eletricidade Atmosférica da FEI foi construída uma câmara que simula uma atmosfera artificial, como mostra a figura 1. A esta câmara foi acoplado: um Gerador de Van der Graaff (centralizado na posição zero da fita métrica) e sua respectiva esfera condutora (que tem por função disparar as descargas artificiais), sensores de temperatura e umidade (que monitoram os parâmetros atmosféricos), uma fita métrica (que marca a distância entre o gerador e a esfera condutora), e uma câmera de alta velocidade (que registra as descargas contínuas em 1000 quadros por segundo).

3. Principais resultados

As figuras 2 e 3 mostram exemplos de raios obtidos pelo gerador. Nas duas figuras, o raio não apresenta descontinuidade, porém a figura 2 mostra um raio linear e a figura 3 mostra um exemplo de raio tortuoso.

Figura 2 – Raio contínuo e linear obtido pelo gerador.

Figura 3- Raio obtido contínuo e tortuoso obtido pelo gerador.

Após vários disparos, identificamos as posições que geram descargas contínuas: posições de 33 cm a 38 cm. Para estas condições de distância entre o Gerador e a esfera condutora mantivemos a temperatura constante, em torno de 20°C, e variamos a umidade relativa do ar (UR) para os valores de 60%, 70% e 80%. A Figura 4 mostra o tempo médio de ocorrência de 10 descargas artificiais contínuas para as diferentes posições da esfera condutora para cada faixa de umidade. Nesta figura nota-se que, para posições (distâncias) maiores o tempo médio de ocorrência das descargas contínuas aumenta independente da faixa de UR utilizada. Comportamento similar é observado nas curvas de 60% e 70%, onde há um aumento linear do tempo médio em relação ao aumento de umidade. Este comportamento já não é observado na curva de 80%, pois há uma descontinuidade até a posição 35 cm.

Figura 4 - Tempo médio dos disparos em função da posição para 60, 70 e 80% UR a 20°C

O mesmo procedimento foi realizado mantendo-se a umidade constante em 70% e variando-se a temperatura em 20°C, 30°C e 40°C como mostra a figura 2. Nota-se que, agora o comportamento é inverso: quanto maior a temperatura menor o tempo dos disparos. Isso é observado para as três curvas de temperatura.

Figura 5– Tempo médio dos disparos em função da posição para 20, 30 e 40 °C e 70% UR.

4. Conclusões

Analisando os resultados apresentados acima, percebe-se que quanto mais distante a esfera estiver do gerador, mais tempo demora para ocorrer os dez disparos. Outra característica importante que se observa é que, quanto mais seco (quanto menor a umidade relativa) e mais quente

...