Sala de Física

Como Funciona

PÁRA-RAIO 

O raio é uma descarga elétrica visível, que ocorre em áreas da atmosfera altamente carregadas de eletricidade, associando-se em regra à nuvem de tempestade - o cúmulo-nimbo. Este se compõe de nuvens menores ou células, capazes de carregar o cúmulo-nimbo com até 50 milhões de volts acima do potencial da terra.
Ocorre um relâmpago ou raio quando a diferença de potencial entre a nuvem e a superfície da Terra ou entre duas nuvens é suficiente para ionizar o ar; os átomos do ar perdem alguns de seus elétrons e tem início uma corrente elétrica (descarga).

Mais de 90% dos raios que atingem a Terra transportam carga negativa, ramificando-se e alcançando o solo em milésimos de segundo. Quando um dos ramos chega a uns cem metros da superfície, ocorre a descarga em sentido contrário (da Terra para a nuvem). Disso resulta o choque de retorno, com um pulso de corrente muito elevada. A carga negativa dispersa-se pelo solo.
Ao inventar o pára-raio, em 1753, Benjamin Franklin julgava-o capaz de descarregar nuvens de tempestade e proteger edifícios. Sabe-se hoje que essa invenção apenas intercepta os raios terrestres e dissipa sua corrente na terra.
O poder de atração do pára-raio se exerce a uma certa distância horizontal de sua localização, cujo valor máximo é chamado de alcance de atração. Para um raio de intensidade mediana e edifícios de até 60 m de altura, o alcance de pára-raio é de uns 30 m. Os códigos modernos de proteção contra raios raramente recomendam hastes verticais, mas sugerem condutores horizontais através das cumeeiras dos telhados, ao longo das partes vulneráveis da estrutura, com espaçamento regular sobre tetos planos. Um ou mais fios-terra são puxados dessa rede de condutores horizontais, evitando-se as espirais que possam provocar centelhas. Dada a curta duração da corrente do raio, o aquecimento do fio-terra não é significativo.

O terminal de terra geralmente consiste em uma ou mais hastes metálicas, às vezes enterradas com os condutores horizontais nos solos de baixa condutividade. Mas, outras precauções são necessárias, considerando-se a possibilidade do fio-terra desprender faíscas laterais sobre o edifício, fenômeno particularmente perigoso quando a estrutura contém instalações metálicas internas. Essas faíscas podem ser prevenidas mediante redução da resistência do solo para minimizar as voltagens da descarga ou ligando-se os fios-terra a instalações metálicas expostas.

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