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Calculando a energia de um raio

Professor Lang, caso quiséssemos calcular a energia liberada por um raio, tendo a d.d.p entre a nuvem e o solo e sabendo a quantidade de carga que se movimentou, poderia fazer isso usando E=q.U? Estou perguntando, porque já é a segunda vez que vejo resoluções, fazendo esse tipo de conta para resolver questões, mas, meu questionamento é: o sistema nuvem-solo forma um capacitor, certo? E a energia acumulada por esse capacitor é dada por E=Q.U/2. Qual das duas análises é a correta? Obrigada

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Se modelarmos o sistema nuvem-terra como um capacitor carregado, calculamos a energia eletrostática armazenada neste sistema multiplicando a metade da ddp elétrico V entre as “placas” antes da descarga pela carga Q do “capacitor”.  Em um capacitor, dado que a ddp entre as placas é diretamente proporcional à carga, durante a descarga a ddp não é constante e daí decorre que o produto Q.V superestima a energia eletrostática, demonstrando-se que o resultado exato é Q.V/2, onde V/2 é a ddp média durante o processo de descarga (ou de carga).

raio

Apesar de que em um sistema atmosférico carregado exista uma quantidade  grande de energia eletrostática armazenada (costumeiramente da ordem de 300 kW.h), apenas uma fração pequena desta energia eletrostática pode ser aproveitada conforme discutido em Um mito sobre a captação da energia de raios.

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Postagens sobre capacitores:

Questão 16 da prova do MNEF – SBF – Dois capacitores

Dúvida sobre capacitor!

Conservação de energia eletrostática nos capacitores

 

“Docendo discimus” (Sêneca)

 

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