O que é rigidez dielétrica?
Por Rodilei Morais | Editado por Patricia Gnipper | 17 de Fevereiro de 2023 às 11h19
De maneira geral, todos os materiais à nossa volta — inclusive o ar — podem ser classificados como isolantes ou condutores de eletricidade. O comportamento dos isolantes, porém, pode mudar com a aplicação de um campo elétrico suficientemente intenso sobre ele. O que vai determinar o valor deste campo é uma propriedade chamada rigidez dielétrica.
Para entender bem o conceito, é preciso saber o que determina se um material é condutor ou isolante. Nos condutores, os elétrons dos átomos que o compõem possuem uma ligação fraca com seus núcleos, o que deixa eles livres no material. Em isolantes, por sua vez, a ligação dos elétrons com os núcleos é mais forte, inibindo seu movimento.
Quando um campo elétrico é aplicado em um isolante, a depender da sua intensidade, ele pode polarizar suas cargas de forma com que o material passe a se comportar como um condutor. Esse fenômeno é denominado ruptura da rigidez dielétrica.
O valor da rigidez dielétrica varia de acordo com o material em questão: a do ar, por exemplo, é de 3 milhões de volts por metro (V/m). A borracha, um isolante elétrico amplamente utilizado, possui um valor quatro vezes maior. Já materiais como o óxido de alumínio, presente em capacitores, apresentam uma rigidez centenas de vezes maior.
Como funciona o para-raio
O funcionamento dos para-raios também está diretamente ligado à rigidez dielétrica. Isso se deve ao fato de que um raio é formado quando o campo elétrico entre as nuvens e a superfície ultrapassa o valor da rigidez dielétrica do ar.
Quando um para-raio é instalado, ele atua criando um ponto preferencial para que estas descargas elétricas sejam liberadas. Este instrumento é ligado ao solo, de forma a dissipar a eletricidade recebida e evitar danos a pessoas e construções.
Além de estarem mais próximos às nuvens por serem instalados no topo de edifícios e outras estruturas elevadas, o formato pontiagudo facilita o rompimento da rigidez dielétrica do ar. Isso acontece pois as pontas concentram as cargas elétricas no material do para-raio, fazendo com que o campo elétrico entre ele e as nuvens seja mais forte.