O Para-Raios


Em 1752, quando Benjamin Franklin inventou o para-raios, ela era tida como uma experiência extremamente perigosa. Isso porque o cientista utilizou de um fio de metal para empinar um papagaio de papel, assim observou o movimento da carga elétrica dos raios, que se deslocava pelo dispositivo que ele havia criado. Foi desse modo que Franklin conseguiu comprovar que as hastes de metal, ao entrarem com a superfície da terra, poderiam ser usadas como condutores de eletricidade.

Por isso, podemos dizer que um para-raios como o conhecemos hoje, nada mais é do que uma viga de metal que está conectada a cabos de alumínio ou de metal, sempre com baixa resistividade e que vão diretamente até o solo. Essa viga é sempre pontiaguda e colocada nos telhados de casas, prédios e construções de grande porte, como estádio, entre outros.

Para-Raios

Mas, antes de falarmos mais dos para-raios vamos entender um pouco mais sobre os raios e por que eles devem ser “aparados” antes de atingirem a terra, ou pior, usarem uma pessoa como condutor.

Como nascem os raios?

Esse fenômeno natural que causa medo em muita gente é, na verdade, uma descarga elétrica que acontece entre duas nuvens ou entre o solo e uma nuvem. O mais comum é que eles aconteçam entre duas nuvens, e são a prova física de que os gases podem conduzir eletricidade, já que as nuvens nada mais são do que milhares de partículas de gases unidas.

As nuvens que originam os raios soa chamadas de cúmulo-nimbo, elas são verticalmente maiores e têm uma face lisa, o que permite que apenas observando o céu os especialistas saibam quais delas podem ou não formar raios. Elas começam a se formar a uma distância de apenas 2 quilômetros do solo, mas podem atingir nada menos do que 16 quilômetros acima de sua área de formação, ou ficar a 18 quilômetros de altura.

O raio começa a se formar toda a vez em que uma partícula de gelo existente na nuvem entra em choque com outras partículas de gelo. Esse choque causa uma separação das cargas negativas e positivas. O que acontece é que, quando a diferença das cargas é muito alta, a carga mais fraca e invisível, chamada de condutora ou negativa, acaba por deixar a nuvem em um movimento de ziguezague sempre para baixo. Esse trajeto acontece normalmente entre 30 e 50 metros de altitude.

O que acontece é que as cargas positivas do solo formam um campo elétrico bem próximas àquele raio condutor, são as chamadas conectantes. Essas cargas saltam até encontrar as cargas negativas e fecham o que chamamos na física de circuito elétrico. E é no momento em que essas duas cargas se encontram que o raio e observado, porque ele passa a ser iluminado.

O contrário também pode acontecer, mas, nesses casos, as cargas são invertidas e o raio acontece de baixo para cima – o que, de acordo com os especialistas, não chega nem mesmo a 1% do total de raios formados.

Como funcionam os para-raios

Como dissemos antes, os para-raios são hastes metálicas pontiagudas, mas você sabe por que elas têm que ter pontas tão afiadas e compridas? Parece lógico que essas pontas sirvam para funcionar como atrativos para os raios. Os metais são condutores elétricos e, por isso, ideais para conseguir atrair as correntes elétricas que se formam entre as nuvens.

Em um para-raios conectado de forma correta, ou seja, eletricamente carregado, milhares de cargas elétricas ficam na ponta da haste de metal. Com isso, um campo elétrico é gerado de forma mais intensa nessa região. É esse campo elétrico que permite o surgimento do que chamamos de força de repulsão, entre as cargas, sendo que algumas são, até mesmo, projetadas para fora do para-raios, fiquem livres e acabam atraindo os raios.

Toda vez que esses raios são atraídos, eles acabam sendo desviados através dos cabos ligados à haste até o solo, mas, para isso, é preciso que ele esteja aterrado. Isso acontece porque a terra é um ótimo neutralizador de cargas, possibilitando que o raio passe direto sem danificar as construções e, também, os aparelhos elétricos que ali estejam.

O que acontece é que os raios, quando estão sendo formados, procuram sempre o menor caminho entre a nuvem que a formou e uma carga positiva. Normalmente, esse caminho são os prédios ou construções mais altas, assim como as antenas de transmissão de sinal.

Mas, se os raios estiverem acontecendo em um campo aberto que não tenha para-raios ou, até mesmo, no mar, o ponto mais alto pode ser uma árvore, um animal, uma caixa d’água ou a cabeça de uma pessoa. Por isso, é comum que os para-raios sejam colocados em pontos mais altos, como antenas de TV, edifícios, entre outros. Vale lembrar ainda que os para-raios não são 100% seguros, já que um raio pode ser mais forte, e pode acabar causando alguns danos aos locais que atingem.