Existem algumas diferenças básicas entre raio, relâmpago e trovão. Na prática, o raio é uma descarga elétrica produzida entre as nuvens e o solo. O relâmpago é a descarga visível, que apresenta trajetórias sinuosas e com ramificações irregulares. O relâmpago sempre vem acompanhado de ondas sonoras, que são chamadas de trovão.
Os raios são produzidos pelas diferenças de potencial na atmosfera. Eles podem ser raios da nuvem para o solo; raios do solo para a nuvem e raios entre nuvens. Os raios têm uma natureza elétrica. A descarga se liberta da nuvem e cria uma corrente iônica, que aumenta à medida que se aproxima do solo.
Quando os raios se formam em temperaturas muito elevadas, o aquecimento do ar provoca uma expansão explosiva de gases atmosféricos. Esse processo resulta numa onda de choque, formada pela compressão e pela rarefação. Esse fenômeno é chamado de trovão.
Apenas 1% da energia do raio é convertida em ruído (trovão). O restante é liberado em forma de luz.
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