Raios e os arranha-céus de Atlanta, nos EUA / David Selby: Wikimedia Commons

A natureza costuma nos presentear com diversas imagens que são, ao mesmo tempo, belas e assustadoras. Os raios são um dos grandes exemplos disso. Talvez você já tenha se perguntado: do que é feito um raio? Qual seu estado físico, sólido, líquido ou gasoso?

Na realidade, nenhum dos três… O estado físico dos raios é chamado de plasma. Ele constitui o estado físico predominante no universo. Além dos raios, na natureza encontramos plasma na ionosfera, nas auroras boreal e austral, no fogo fátuo, nas estrelas, por consequência das reações de fusão nuclear, no vento solar nas nebulosas interestelares. O homem já desenvolveu tecnologia que utiliza plasma: telas de televisão de plasma, arco elétrico em lâmpadas a arco voltaico, arco de solda, lâmpadas fluorescentes.

No plasma encontramos moléculas de gás, gás ionizado e elétrons. Possui em sua estrutura tanto partículas com carga elétrica positiva (gás ionizado) quanto partículas com carga elétrica negativa (elétrons), mas em quantidades praticamente iguais, tornando-o eletricamente neutro. Como os gases, os plasmas possuem forma e volume dos recipientes que os contém (quando for o caso). Mas as semelhanças com os gases terminam por aí. Devido a sua estrutura contendo portadores de carga elétrica, o plasma é bastante condutor elétrico, enquanto um gás possui condutividade elétrica muito baixa. Os gases são constituídos por um único tipo de partícula, a molécula que o constitui, enquanto o plasma é formado por três (moléculas de gás, gás ionizado e elétrons).

Globo de plasma

Basicamente, para se obter plasma é necessário aquecer razoavelmente um gás, provocando a quebra das ligações atômicas, e também levando à ionização de parte desses átomos. É o que acontece, por exemplo, no nosso Sol. Artificialmente, pode-se produzir plasma através do estabelecimento de uma corrente elétrica em um gás. Como um gás é um material dielétrico, ou seja, um material não condutor elétrico, deve-se utilizar um gerador que forneça uma determinada diferença de potencial (ddp), para formar um campo elétrico na região onde está o gás, intenso o suficiente para ionizá-lo e transformá-lo em plasma. Quando tal transformação ocorre, estabelece-se uma corrente elétrico através do plasma, formando um arco elétrico luminoso entre os polos do gerador.

Em uma tempestade elétrica, nuvens adquirem cargas elétricas elevadas, levando à formação de um campo elétrico entre as nuvens, ou entre as nuvens e o solo. Se esse campo elétrico for intenso o suficiente, o ar da região é ionizado, formando plasma, que, por ser condutor, permite que ocorram as descargas elétricas. Essas descargas elétricas são chamadas de raios.
Agora que você já aprendeu um pouquinho sobre plasmas, aprofunde seus conhecimentos e tente explicar o que acontece em um globo de plasma, como o da figura a seguir.