¿Qué es y cómo se produce una descarga eléctrica?

Question

Entre más teoria física mejor, polos, electrizacion, etc.

Answer 1

Cuando existen dos conductores con potenciales diferentes y separados por un dieléctrico, esté se opone al paso de las cargas de un conductor al otro. Pero si se aumenta la diferencia de potencial entre ellos, llega un momento en que la fuerza con que se atraen las cargas de los conductores es mayor que la resistencia que ofrece el dieléctrico a su movimiento y los electrones del conductor cargado negativamente saltan bruscamente a través del dieléctrico hasta el conductor positivo, constituyendo una descarga eléctrica. La descarga va acompañada de fenómenos químicos, como la producción de ozono en el aire, caloríficos, elevando la temperatura del dieléctrico, mecánicos, produciendo esfuerzos que pueden originar la rotura del dieléctrico si es sólido, y fenómenos fisiológicos que pueden ser mortales.
La tierra es un conductor aislado en el espacio infinito y los átomos que la componen originan electricidad, la cual se encuentra repartida en su superficie. La atmósfera o capa de aire que la rodea forma como un campo eléctrico, o sea un espacio donde se producen fenómenos que se originan en la electricidad distribuida sobre la superficie terrestre y la que posee aire.

La atmósfera terrestre esta cargada eléctricamente con cargas positivas y negativas, a la atmósfera llegan rayos ultravioleta, rayos cósmicos, rayos emitidos por cuerpos radioactivos terrestres, y también, se producen perturbaciones térmicas, todo lo cual influye sobre las moléculas de aire. Se debe recordar que los átomos que forman las moléculas están constituidos por cargas positivas y negativas, y estos son eléctricamente neutros, pues ambas cargas se equilibran. Por las causas mencionadas se producen alteraciones en ese equilibrio, sea por desprendimiento o ganancia de electrones, y entonces se forman iones, que son átomos cargados, según las circunstancias, con la electricidad negativa o positiva. La tierra cargada negativamente repele iones de este signo y atrae los iones positivos que entran en mayor proporción en las capas inferiores, originando efluvios eléctricos llamados rayos.

Cuando se forma una nube por condensación del vapor de agua, las góticas tienden a formarse alrededor de granos de polvo y de partículas cargadas eléctricamente. No todas las nubes generan tormentas y precipitaciones, estas solo se originan en las denominadas cumulosnimbus, en este tipo de nube suele originarse las descargas eléctricas.
En la nube también se forman partículas de hielo, de estas se desprenden cristales que son llevados por el viento a las partes más alta de la nube; durante el camino, pierden electrones y quedan cargados positivamente.
Los comulosnimbus se pueden fragmentar y quedar fuertemente cargados de electricidad, en general positiva.

A veces el mecanismo de descarga es muy complejo debido a la presencia de factores no naturales; es el caso por ejemplo, del paso de un avión por la base de una nube tormentosa que puede hacer de puente e inducir la descarga ya sea de nube a tierra o de nube a nube. La naturaleza del terreno, el relieve, los grandes edificios, el arbolado y otras irregularidades, también inciden en el tipo de descarga eléctrica atmosférica.


RUIDO ATMOSFERICO

El ruido se define como una forma de onda no deseada de energía que tiende a dificultar la recepción y la reproducción precisa de señales deseadas. Está siempre presente en los sistemas electrónicos, sus efectos son perjudiciales para el rendimiento de un sistema y se presenta en una variedad de estilos, en este caso el ruido atmosférico tiene la distinción de ser una de las primeras formas de interferencia en comunicaciones, las descargas eléctricas durante tormentas son causantes de este ruido, haciéndose esté más alto en áreas terrestres tropicales. Por desgracia datos sin ruido nunca se pueden obtener ya que algunos ruidos tienen su origen en efectos termodinamicos imposibles de evitar.
El ruido natural externo (QRN), es debido a la emisión radioeléctrica de fuentes distintas a las que se desea recibir, los fenómenos de emisión radioeléctrica son de distinta naturaleza y pueden ser:


 Emisión radioeléctrica de la tierra y de la atmósfera.
 Descargas eléctricas producidas por el desplazamiento de gases en la atmósfera.
 Ruido de origen atmosférico debido a las descargas eléctricas, (rayos, relámpagos, etc.), generalmente llamados parásitos atmosféricos u otro tipo de perturbaciones como lluvia, nieve o granizo.

Parte de la energía emitida por los parásitos atmosféricos, toma la forma de ondas de radio de baja frecuencia, y tienden a seguir la curvatura de la tierra, con muy poca disminución de intensidad, pudiendo detectarse desde miles de kilómetros.
Para los radio aficionados el ruido atmosférico es una variable que deben tener en cuenta para sus emisiones de radio, mientras que en la aeronáutica los efectos de la electricidad atmosférica son tan variados como el fenómeno mismo. Un rayo puede producir desde un deslumbramiento temporal de la tripulación hasta interferencias en el funcionamiento de equipos de radio. También se han presentado averías en partes no apantalladas o sin conexión a masa. Así mismo, el rayo puede deteriorar los compases magnéticos de las aeronaves.

Las descargas estáticas o parásitos atmosféricos no quedan confinados al vuelo en tormenta, si bien aquellos ocurren en este caso. Los ruidos parásitos de las estáticas ordinarias se deben a ondas de radio generadas por rayos y tiene corta duración. Un tipo de interferencia más continuo se escucha durante el vuelo a través de la precipitación sólida. La fricción entre la superficie de la aeronave y la precipitación o las partículas de la nube cargan la aeronave a un potencial elevado. Ello se acentúa al valor en el interior del cumulonimbo, donde existen fuertes campos eléctricos.


Cuando la electricidad estática acumulada en la aeronave se descarga al aire, se produce una perturbación del carácter ruido en el radio receptor. Esa interferencia se conoce como estática de precipitación, si las descargas eléctricas son grandes dan lugar a un efecto corona (fuego de San Telmo), perceptible en las alas, aunque esto no es peligroso, si es responsable de la estática de precipitación. Un crecimiento rápido de intensidad de interferencias estáticas y descargas en corona suelen ser un aviso útil de la inminencia de un rayo.
No todo lo que tiene que ver con las descargas eléctricas en la naturaleza es perjudicial, también existen consecuencias beneficiosas, las descargas contribuyen a la producción de ozono en la atmósfera y facilitan la unión de los átomos de nitrógeno, formando óxidos que caen a la tierra con la lluvia y constituyen un buen fertilizante.

Answer 2

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Answer 3

se producen por nuves hielo aire, etc

Answer 4

Una descarga eléctrica ocurre cuando una parte del cuerpo se interpone en el circuito entre conductores o la conección a tierra. Entre dos conductores eléctricos (los clavos metálicos) se puede producir una descarga eléctrica. La tensión de la descarga debe ser suficiente para superar el medio no conductor (el aire o el vacío) entre los conductores. Si la tensión es demasiado reducida, no pasa corriente. Un rayo es una descarga eléctrica que golpea la tierra, proveniente de la polarización que se produce entre las moléculas de agua de una nube (habitualmente las cargas positivas se ubican en la parte alta de la nube y las negativas en la parte baja), cuyas cargas negativas son atraídas por la carga positiva de la tierra, provocándose un paso masivo de millones de electrones a esta última. Esta descarga puede desplazarse hasta 13 kilómetros, provocar una temperatura de 50.000 °F (unos 28.000°C o sea tres veces la temperatura del Sol), un potencial eléctrico de más de 100 millones de voltios y una intensidad de 20.000 amperes.
La velocidad de un rayo puede llegar a los 140.000 km por segundo.
En el punto de entrada a la tierra, el rayo puede destruir, de acuerdo a su potencia y a las características del suelo, un radio de 20 metros.
Esta polarización de las cargas eléctricas de una nube es lo que se denomina electrostática, fenómeno que está presente en nuestra vida diaria. Incluso nosostros mismos podemos acumular electrostática y, por ejemplo al tocar a otra persona, descargarla como una chispa de corriente que nos produce cierto sobresalto. Las nubes crean esta chispa a escala gigante. El trueno no es otra cosa que la onda expansiva provocada por esta tremenda energía liberada, originando el ruido característico que todos hemos oido alguna vez.La atmósfera contiene iones, pero durante una tormenta se favorecen la formación de los mismos que tienden a ordenarse. Los iones positivos en la parte alta y los negativos en la parte baja de la nube. Además la tierra también se carga de iones positivos. Todo ello genera una diferencia de potencial de millones de voltios que acaban originando fuertes descargas eléctricas entre distintos puntos de una misma nube, entre nubes distintas o entre la nube y la tierra: a dicha descarga eléctrica la denominamos rayo. El relámpago es el fenómeno luminoso asociado a un rayo, aunque también suele darse este nombre a las descargas eléctricas producidas entre las nubes.En principio, se sabe que las partes superiores de las nubes de tormenta poseen carga positiva, mientras que en las partes centrales predominan las negativas. Algunas veces, un pequeño centro cargado positivamente aparece en la lluvia, en la parte inferior de la nube. La región de máxima intensidad de campo eléctrico se halla entre las dos zonas principales de distinta polaridad.

Answer 5

SE

Una descarga eléctrica ocurre cuando una parte del cuerpo se interpone en el circuito entre conductores o la conección a tierra. La muerte o lesiones es causado por la cantidad de corriente y los incrementos de voltaje. Evite contacto con equipos eléctricos, especialmente en áreas mojadas o húmedas.

El efecto de una descarga eléctrica depende de la cantidad de flujo de corriente y la trayectoria de la corriente en el cuerpo de la víctima. Algunas personas han sobrevivido descarga de varios de miles de voltios, mientras otras han muerto con descargas de 12 voltios. Para prevenir descargaas eléctricas, las cuales pueden causar varios tipos de lesiones, esté seguro de que el cuerpo no pase a formar parte del circuito eléctrico y sea el camino de la corriente.


COMO SE PRODUCE

El primer proceso en la generación del relámpago es la separación de cargas positivas y negativas dentro de una nube. Los cristales de hielo dentro de las nubes cumulonimbus se frotan entre sí debido a las corrientes aéreas ascendentes fuertes en estas nubes, acumulando así una carga estática fuerte. Los cristales positivamente cargados tienden a ascender lo que hace que la capa superior de la nube acumule una carga estática positiva. Los cristales negativamente cargados y los granizos caen a las capas del centro y del fondo de la nube que acumula una carga estática negativa. Las nubes cumulonimbus que no producen suficientes cristales de hielo, en general, no pueden producir bastante electricidad estática para causar el rayo.

El relámpago puede también ocurrir como resultado de las erupciones volcánicas o de los fuegos violentos del bosque que generan el suficiente polvo para crear una carga estática.