la formacion del rayo

*www.int-sl.ad *COMO PROTEGERSE DEL RAYOSIN MORIR EN EL INTENTO

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*www.int-sl.ad *ANGEL RODRIGUEZ MONTES

Exprtos en el fenomeno del rayo Cofundador de la ASOCIACION DE METEOROLOGIA DE ANDORRA YCIENCIAS DE LA ATMOSFERA

CAMPOS DE TRABAJO :Auditorias tcnicas en instalaciones de proteccin contra el rayo.Estudio y anlisis del riesgo elctrico en estructura.Estudio y seguimiento del funcionamiento y eficacia de sistemas de proteccin del rayo , (SPCR).Estudio y anlisis de protocolos normativos de laboratorio para ensayosde pararrayos.Estudio , diseo y ensayos de pararrayos en laboratorio de alta tensin.Asesoramiento TECNICO

El rayo es un fenmeno puramente elctricoy como tal, .. se puede gestionar.

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*www.int-sl.ad*EL RAYO Y SUS EFECTOSSABEMOS REALMENTE PROTEGERNOS DEL RAYO?

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*www.int-sl.ad *La energa ni se crea ni se destruye.Solo se transforma pacficamente. porque aparecen los rayos ?

Hoy en da se conoce la teora de la termodinmica atmosfrica. Pero tambin se estudia la posible influencia delClima espacial relacionados con el comportamientoDe la actividad solar

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*www.int-sl.ad *EN NUESTRO PLANETA, APARECE UN CAMPO ELECTRICO NATURAL El CLIMA ESPACIAL, es uno de los principales fenmenos, que intervienen en la aparicin del campo elctrico en cada planeta del sistema solar

Su actividad repercute directamente en el comportamiento dielctrico de nuestra atmsfera e indirectamente en el comportamiento de la actividad de rayos en tierra.

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*www.int-sl.ad *El SOL .. es el principal responsable del comportamiento del clima espacial Sus 15 millones de grados generan la fuente vital de radiacin electromagntica, que llega a nuestro planeta en forma de luz y calor.

http://www.iac.es/gabinete/difus/ciencia/soltierra/4.htm

Su corona se extiende por todo el sistema solar, es el principal motor de la dinmica de la atmsfera, la biosfera de la tierra y responsable de las tormentas electromagnticas.

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*www.int-sl.ad *La constante solar, genera flujos de energa entodo el sistema solar. Las tormentas solares, repercuten peligrosamente a la actividad elctrica de los planetas.

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Durante una tormenta solar, las erupciones solares generan un viento compuesto de partculas cargadas,

http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2008/06may_carringtonflare.htm Erupcin solar El viento cargado de partculas viaja por todo el sistema solar alcanzando velocidades superiores a los 400km/s

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*www.int-sl.ad *http://www.n3kl.org/sun/noaa.html Erupciones solares EFECTOS DE UNA ERUPCION SOLAREN NUESTRA ATMOSFERA

Variacin del campo magntico terrestre Flujo de electrones Flujo de protones

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*www.int-sl.ad *Cuando el viento solar,entra en nuestra atmsfera,genera la saturacin de la capa mas alta, llamada ionosfera, creando temporalmentegrandes campos elctricos en tierra.En los polos, este fenmeno se representacon las conocidas y peligrosas AURORAS.y en otras parte del planeta se transforma en tormentas electromagnticas secas. http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2001/ast26oct_1.htm

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La ionosfera, se sita a partir de los 80 km, superando los 1.000 km.

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*www.int-sl.ad *En tiempo norma la densidad de electrones de la atmsfera, mantiene la estabilidad electrica del planeta, por medio de diferentes circuitos por donde se mueven los electrones http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2001/ast26oct_1.htm

*www.int-sl.ad*Flujos de corrientes por convencinFlujos de corrientes por conduccinDistribucin de cargas asociadas al campo magntico terrestreFlujos de corrientes en buen tiempoDistribucin horizontal de cargas por todo el planetaSe conocen diferentes formas de distribucin de corrientes, por donde circulan las cargas y por defecto, los flujos de electrones

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La densidad y flujos de corriente en buen tiempo, son el resultado de una diferencia de potencial entre la ionosfera y la superficie de la capa terrestre, dando la aparicin de una tensin en tierra que ser variable, en funcin de la contaminacin, temperatura, humedad y presin atmosfrica.

los valores mnimos, son del orden de 130 voltios/m a nivel de mar, en montaa estos valores de incrementan.

*www.int-sl.ad*130 V/m

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*www.int-sl.ad*ionosfera Tierra

El esquema elctrico atmosfricoR(RESISTENCIA)I(CONDUCTANCIA)

El aire, tiene una variable de Resistencia (R) y de Conductancia (I).Es decir, facilita o frena el flujo de electrones, el resultado es la aparicin de una tensin en tierra variable.

V (tensin)

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*www.int-sl.ad *A partir de una variable de campo elctrico de la ionosfera, aparecen diferentes fenmenos meteorolgicos

La atmsfera se comporta como un perfecto laboratorio natural donde se establece un equilibrio elctrico y qumico.

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*www.int-sl.ad *En la Troposfera es donde se desarrolla la mayor parte de la actividad termodinmica y donde se forman los diferentes tipos de nubes.

*www.int-sl.ad *Los fuertes cambios trmicos en la atmsfera, crean la aparicin de altas y bajas presionescon una tendencia clara de la formacin y trayectoria de las borrascashttp://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/satelite/masas

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*www.int-sl.ad *Hay diferentes tipos de nubes, siendo el CUMULONIMBOS la nube tpica de tormenta.

Los CUMULOSNIMBOS crean la aparicin de grandes campos elctricos de alta tensin en tierra que descargan en forma de rayos.

Los CUMULOSNIMBOS se destaca por su gran desarrollo vertical, En forma de yunque *www.int-sl.ad*

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el sistema arranca el proceso termodinmico, generando internamente vientos ascendentes y descendentes que pasan por diferentes Isolineas termicas, que facilita que el vapor de agua se transforme constantemente en tres estados mientras dure el proceso:

vapor, lquido y slido.

En cada cambio de estado, se ceden o adquieren cargas..La constante termodinmica transforma la nube en un enorme condensador al mximo de su capacidad de carga

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*www.int-sl.ad*Segn se carga el condensador , aparece un campo elctrico en tierra,

su valor pasa de 130 Voltios/metro, a valores superiores de 45.000 Voltios/metro,

La polaridad del campo elctrico en tierra puede variar en funcin del tipo de nube y terreno

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*www.int-sl.ad*En funcin del tipo de nube e Isotermas, las cargas del condensador se distribuirn en :

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*www.int-sl.ad *Segn aumenta la carga del condensador aparecen otros fenmenos elctricos.

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*www.int-sl.ad *Segn evoluciona la tormenta, aparece un peligroso campo elctrico en tierra

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IONOSFERA

*www.int-sl.ad*Comportamiento del campo elctrico atmosfrico en buen tiempo y con tormentanubeTierra

BUEN TIEMPOBAJA TENSINTORMENTASALTA TENSIN

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*www.int-sl.ad *1En funcin de la carga del condensador y de su polaridad,aparece en tierra cargas de diferente polaridad. Esto genera el aumento de la diferencia de potencial entre nube y tierra, que genera la aparicin de un campo elctrico de alta tensinPROCESOS DE CARGA Y DE DESCARGA DEL CONDENSADOR (NUBE)

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*www.int-sl.ad *2Segn aumentan la Alta Tensin, el aire se ioniza.PROCESOS DE CARGA Y DE DESCARGA DEL CONDENSADOR (NUBE)

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*www.int-sl.ad *3En el suelo, aparece el efecto punta o Lder en forma de chispas La trayectoria y encuentro de los trazadores o caminos ionizados, depende del campo elctrico, polaridad y velocidad de desplazamiento del condensador, entre otros parmetros elctricos y meteorolgicos.

PROCESOS DE CARGA Y DE DESCARGA DEL CONDENSADOR (NUBE)

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*www.int-sl.ad *4www.icmm.csic.es/fis/documentos/Tema02.pdf www.icmm.csic.es/fis/documentos/Tema02.pdf La constante de ionizacin, convierten el aire en un gas dielctrico que facilita los caminos de trazadores entre nube y tierra o viceversa , a partir de un tiempo de transferencias e intercambio de cargas, se puede producir el rayo, PROCESOS DE CARGA Y DE DESCARGA DEL CONDENSADOR (NUBE)

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*www.int-sl.ad *5PROCESOS DE CARGA Y DE DESCARGA DEL CONDENSADOR (NUBE)Despus de una descarga de rayo, el aire queda ionizado y cabe la posibilidad de que una segunda descarga rpida se produzca, pero es poco probable que sea en el mismo lugar.

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*www.int-sl.ad *6PROCESOS DE CARGA Y DE DESCARGA DEL CONDENSADOR (NUBE)El proceso se repetir mientras el proceso termodinmico est activo

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*www.int-sl.ad *7PROCESOS DE CARGA Y DE DESCARGA DEL CONDENSADOR (NUBE)

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La densidad de rayos y su intensidad, depende de la meteorologa y del tipo de nube de cada regin del planeta.

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*www.int-sl.ad*Durante las tormentas de invierno en Japn, aparecen rayos superiores 350.000 Amperios. los vientos, acercan el condensador al plano de tierra durante su proceso de carga,y el condensador descarga toda su carga en forma de rayo de gran intensidad

( rayo de invierno).

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*www.int-sl.ad*Los estudios del comportamiento del rayo, determinan que una vez formado el rayo, su energa descargar en tierra aleatoriamente,

indiferentemente del tipo o resistencia elctrica del Elemento o tipo de terreno.

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*www.int-sl.ad *Estudio del comportamiento del rayo

Zona de estudioGrau Pas de la CASAPrincipado de Andorra

Superficie analizada :32 km2 Altitud : 2.000 msnmPeriodo: 5 aos1999 al 2004 incluidos.

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*www.int-sl.ad*Actividad de rayos: 450 rayos en 5 aosIntensidades de descarga: de 12.000 a 171.000 Amperios Mes de mas actividad: Julio y agosto

Rayos positivos:23 05/15 kA: 7 rayos15/30 kA: 9 rayos30/60 kA: 7 rayos

Rayos negativos: 44505/15 kA: 309 rayos15/30 kA: 113 rayos30/60 kA: 18 rayos60/ 100 kA: 5 rayoskA: 1 rayo171 kA: 1 rayoEstudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *El tipo de terreno no determina una zona de mas o menos riesgo de rayos.

Estudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *Las descargas son aleatorias y no siempre impactan en el punto mas alto. Estudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *La zona de actividad de rayos y su densidades variable durante el ao

y en consecuencia, las zonas de riesgo y densidad de impactos de rayos en los mapas Cerunicos tambin cambian cada ao.Estudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *Estudio del comportamiento del rayoANTES

*www.int-sl.ad *Estudio del comportamiento del rayoDESPUES

Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad* Segn el estudio, el 75 % de los rayos Descargan en tierra, y se llaman rayos negativos.

Su dibujo forma un tronco principal, que nace en la nube y termina en la tierra, con ramificaciones en sentido descendente

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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad * los rayos pueden impactarDirectosLaterales oen el suelocerca de estructuras altas

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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad * Siempre aparecenPor delante del ncleo de precipitacin

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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad * El mar, tiene una media de resistencia dielctrica de 35 ohmios en superficie, segn varia la profundidad, Aumenta la densidad de sales y mejora la conductivita electricaBajando la resistencia.

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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad*

El 15 % de los rayos salen de tierra direccin a la nube, y se llaman RAYOS positivos.

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Su dibujo forma un tronco principal, que nace en la tierra y termina en la nube, con ramificaciones en sentido claramente ascendentes

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Este fenmeno atpicoSe ve incrementado por las erupciones solares

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El 5 % de los rayos son entre nube y nube o dentro de la misma nube, se llaman:

relmpagos

Suelen aparecer en tormentas secas

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Estudio del comportamiento del rayoEl restante 5 % de los rayos, son trayectorias laterales o descargas electroestticas sin nubes.

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*www.int-sl.ad*La actividad de rayos en todo el mundo es muy importante, la Nasa efecta peridicamente mapas de riesgo de rayos detectados con sus satlites.Estudio del comportamiento del rayo

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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad* ejemplo del seguimiento de la actividad de rayos

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*www.int-sl.ad*EL cambio climtico esta modificando las estaciones y el comportamiento meteorolgico en general, Estudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *Podemos comprobar La actividad de rayos En Menorca

Con solo 2 grados de diferencia trmica entre la mxima y mnima

Es decir, el principio termodinmicoNo a sido el generador de clulas de tormentas ...Salto trmico de 2 grados El dia 11 de diciembre 2008 74 rayos entre las 0 y las 7 horas de la maanaEstudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *En todo el planeta, mueren cada aos cientos de personas por las descargas de rayos directas o indirectas, y causan miles de millones en prdidas econmicas por paro parcial o total de la produccin.


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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad *Algunas estadsticas de daos en Francia causados por el rayo.

Hemos tomados los datos del portal de Mtorage (INMF) : http://www.meteorage.fr/meteorage.fr/foudre_phenomene_physique6.html

Una media de 1.000.000 de impactos de rayo a tierra por ao .Mueren cada vez ms personas, entre 8 y 15 muertos por ao.Ms de 20.000 animales muertos.

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*www.int-sl.ad *50.000 contadores elctricos destruidos.250 campanarios afectados. 20.000 siniestros causados por rayos, 15.000 ocasionaron incendios.Coste anual de los daos causados por el rayo se cifra en millones de uros.


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*www.int-sl.ad *Los rayos matan , de diferentes maneras:

Directamente por fulminacin. Indirectamente. Por tensiones de paso . Indirectamente. Por contactos de paso . Estudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *Estudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *Efectos fsicos:

Quemaduras en la piel.Rotura del tmpano. Lesiones en la retina.Cada al suelo por onda expansiva.Cada al suelo por agarrotamiento muscular debido a una tensin de paso ligera.Lesiones pulmonares y lesiones seas.Estrs post-traumtico

Muerte por: Paro cardiaco, paro respiratorio y Lesiones cerebrales.


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*www.int-sl.ad *hemos analizado 66 muertes a causa del rayo en el ao 2005, Se resume en 237 vctimas de 54 rayos asesinos en diferentes partes del mundo:

CasosMuertosSituacin11En la playa11Montando a caballo11Pescando110Estando dentro de la iglesia13 Asistiendo a un entierro de un familiar1110 Viajando en un avin22De acampada en la montaa24Paseando por el campo39 Cumpliendo por la patria318Trabajando 411Estando dentro de casa1023Mientras jugaban a ftbol1124Protegindose de la lluvia debajo de un rbol1320No especificadaEstudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *Los rayos pueden impactar en cualquier lugar y en cualquier momentoEstudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *Redes electricas

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*www.int-sl.ad *Torres de telecomunicaciones

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*www.int-sl.ad *edificios

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*www.int-sl.ad *Los rayos pueden impactar en cualquier lugar y en cualquier momentoYates en el mar

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*www.int-sl.ad *Los rayos pueden impactar en cualquier lugar y en cualquier momento

incluso en un mstilde un velero en un puerto

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*www.int-sl.ad *No se salva ni Cristo

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*www.int-sl.ad *Los rayos pueden impactar en cualquier lugar y en cualquier momentoEl rayo es como una lotera Te puede tocar a ti Una vez, entre un milln Pero en un solo dia Pueden aparecer mas de 45000 rayos a quien le toco esta vez ?

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*www.int-sl.ad *Si te toca un rayolos daos pueden ser leves o muy destructivosEstudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad *Y los efectos pueden ser incalculablesLeves

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*www.int-sl.ad *o muy destructivosEstudio del comportamiento del rayo

o muy destructivos*www.int-sl.ad *Estudio del comportamiento del rayo

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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad *Cmo protegerse del rayo, sin morir en el intento

Ante la posibilidad de tormentas, tenemos que ser concientes del posible riesgo que podemos padecer si salimos al campo sin tomar medidas preventivas, la posibilidad de que el rayo nos mate es de 1 entre 1.000.000, pero la posibilidad existe y tenemos que aceptarla o evitarla.

Si nos encontramos ya en el campo y nos coge la tormenta, lo mejor es saber qu direccin lleva para actuar en consecuencia. Para ello tenemos que contar el tiempo que pasa en segundos entre el relmpago visible y el ruido del trueno, y multiplicar el valor por 340 (340 m/s es la velocidad del sonido), el resultado ser la distancia en metros del impacto de rayo que acabamos de ver o oir, si la distancia de impacto de rayo permanece, sabremos que la tormenta pasa de lado, si aumenta sabremos que se retira y si se acorta . Aplicaremos el plan B .. .

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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad *Cmo actuar en ese caso

Aconsejar cmo protegerse es muy difcil dados los cientos de posibilidades de riesgo que existen, en general segn los accidentes y muertes por rayo, pocos sitios son seguros cuando nuestro destino est marcado. Vamos a suponer las situaciones ms crticas:

Alto riesgo:1-Sentimos un hormigueo en la piel y los pelos se ponen de punta, reaccin instantnea crear una diferencia de altura dejndonos caer al suelo sentados y tumbarnos seguidamente de lado al suelo, poniendo la cabeza lo mas cerca de las rodillas y con las manos en los tobillos.

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*www.int-sl.ad *Cmo actuar en ese caso

2- Cae un rayo a tierra a menos de 800 metros reaccin instantnea si estamos de pie apoyarnos con un solo pie, si estamos sentados levantar los dos pies de tierra, si estamos en el agua, sumergirnos, si estamos en un puente metlico tocar con las dos manos la barandilla, si estamos a caballo hacer encabritar el caballo, si estamos jugando a golf soltar el palo y ponerse a un pie. Resumiendo, la reaccin instantnea es evitar dos temas importantes:

Evitar que las tensiones de paso que viajan por tierra durante el impacto de rayo nos afecten directamente por diferencia de potencial y tensiones de paso, con lo cual tenemos que evitar tener los dos pies a tierra.Estudio del comportamiento del rayo

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Estudio del comportamiento del rayo*www.int-sl.ad *Cmo actuar en ese caso

En los dems casos, evitar estar debajo de rboles, intentar formar parte de la naturaleza sin sobresalir mucho del medio que os encontris, un coche es ms seguro que nada, pero los rayos tambin los atraviesan, una iglesia es ms segura, pero el rayo tambin entra dentro, una casa es ms segura, pero los rayos atraviesan el techo y 1 planta, sintindolo mucho no se puede efectuar una recomendacin lgica,

lo ms seguro seria dentro de un contenedor de hierro.

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*www.int-sl.ad*Conclusiones

Durante las tormentas, se generan y concentran cargas que son responsables del campo elctrico de alta tensin en tierra.


Los rayos es el principal fenmeno que se encargan de compensar las cargas elctricas, son aleatorios y su trayectoria es catica con un potencial de descarga muy destructivo, y mortal.



Se prev que el cambio climtico genere temporadas de tormentas cada vez ms largas con grandes potenciales energticos que repercuten en una tendencia hacia una mayor actividad elctrico-atmosfrica en general, y de rayos en particular.



Se prev que el cambio climtico genere temporadas de tormentas cada vez ms largas con grandes potenciales energticos que repercuten en una tendencia hacia una mayor actividad elctrico-atmosfrica en general, y de rayos en particular.

La prevencin y proteccin del rayo es una necesidad evidente en todos los sectores, los sistemas de proteccin del rayo tienen que priorizar la seguridad elctrica en las instalaciones y evitar el riesgo elctrico peligroso para las personas.Estudio del comportamiento del rayo

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*www.int-sl.ad*Conclusiones

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