O Brasil é o país recordista mundial em queda de raios, com uma estimativa de mais de 70 milhões de eventos desse tipo por ano.
Uma descarga elétrica dessas pode envolver campos elétricos da ordem de dez kilovolts por metro e um deslocamento de 30 coulombs de carga em um milésimo de segundo.
Com base nessas estimativas e assumindo o campo elétrico como sendo constante, a potência associada a um raio de 100 m de comprimento corresponde a:
30 GW
3 GW
300 MW
30 MW
3 MW
Resolução
Primeiro, calculamos a diferença de potencial, ou tensão, entre as extremidades do raio. Para um campo elétrico constante na direção da descarga, usamos: tensão = campo elétrico × comprimento. Como 10 kV/m = 10 000 V/m, temos: tensão = 10 000 × 100 = 1 000 000 V.
Depois, calculamos a corrente elétrica, que corresponde à quantidade de carga deslocada por unidade de tempo: corrente = carga / intervalo de tempo. Um milésimo de segundo equivale a 0,001 s. Portanto: corrente = 30 / 0,001 = 30 000 A.
A potência elétrica é dada pelo produto da tensão pela corrente: potência = tensão × corrente. Assim: potência = 1 000 000 × 30 000 = 30 000 000 000 W. Como 1 GW equivale a 1 000 000 000 W, a potência associada ao raio é 30 GW.