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Introdução
Descargas atmosféricas são descargas elétricas de grande extensão (alguns quilômetros) e de grande intensidade (picos de intensidade de corrente acima de um quiloàmpere), que ocorrem devido ao acúmulo de cargas elétricas em regiões localizadas da atmosfera, em geral dentro de tempestades. A descarga inicia quando o campo elétrico produzido por estas cargas excede a capacidadeisolante, também conhecida como rigidez dielétrica, do ar em um dado local na atmosfera, que pode ser dentro da nuvem ou próximo ao solo. Quebrada a rigidez, tem início um rápido movimento de elétrons de uma região de cargas negativas para uma região de cargas positivas. Existem diversos tipos de descargas, classificadas em função do local onde se originam e do local onde terminam.
Descargasatmosféricas podem ocorrer da nuvem para o solo, do solo para a nuvem, dentro da nuvem, da nuvem para um ponto qualquer na atmosfera, denominados descargas no ar, ou ainda entre nuvens.
De todos os tipos de descargas, as intra-nuvem são as mais freqüentes, em parte devido ao fato de a capacidade isolante do ar diminuir com a altura em função da diminuição da densidade do ar, em parte devido às regiões decargas opostas dentro da nuvem estarem mais próximas que no caso dos outros relâmpagos. Globalmente, elas representam cerca de 70% do número total de descargas. Este percentual varia com a latitude geográfica, sendo em torno de 80-90% em regiões próximas ao equador geográfico e em torno de 50-60% em regiões de médias latitudes. 


Benjamin Franklin e o pára-raio
Os primeiros estudos experimentaissobre a eletricidade atmosférica foram realizados no século XIII pelo livreiro e impressor americano Benjamin Franklin. Ele partiu da seguinte hipótese: a descarga que saltava de um capacitor, conhecido na época com o nome de garrafa de Leyden, incluindo faísca e ruído, equivaleria, em menor escala, à descarga atmosférica, relâmpago e trovão. Para verificar se essa hipótese era verdadeira, elepropôs um experimento: colocar uma haste metálica abaixo de uma nuvem de tempestade e aproximar dela um corpo aterrado, que esteja em contato
com o solo para descarregar a eletricidade que vai ser passada pela haste. Em maio de 1752, o cientista francês Thomas-François D'Alibard (1703-1799) realizou o experimento proposto por Franklin. Levantou uma barra de ferro pontiaguda na direção de nuvens detempestade e aproximou desta um fio aterrado, verificando que faíscas saltavam do mastro para o fio. Além de provada a hipótese de Franklin, se estabeleceu assim o princípio do funcionamento dos pára-raios.
Os sistemas de proteção
A invenção dos pára-raios permitiu maior segurança contra as descargas atmosféricas. Ele faz parte do que hoje se chama de sistema de proteção. Esses sistemas foramfeitos para proteger construções e seus ocupantes dos efeitos da eletricidade dos relâmpagos. Ele cria um caminho, com um material de baixa resistência elétrica, para que a descarga entre ou saia pelo solo com um risco mínimo às pessoas presentes no local. Um sistema é dividido em três componentes: o terminal aéreo, os condutores de descida e o terminal de aterramento. O terminal aéreo é uma hastemetálica rígida e pontiaguda , montada numa base ou tripé, no ponto mais alto da estrutura, que deverá capturar a descarga. É comumente conhecido pelo nome de pára-raio. Existem dois modelos básicos de pára-raios: o captador do tipo "Franklin" e a gaiola de Faraday.
O captador "Franklin" é constituído por uma haste metálica, sendo mais barato, mas pouco seguro, pois funciona de acordo comprobabilidades.

E a gaiola de faraday consiste em um sistema de vários receptores colocados de modo a envolver o topo da estrutura, como uma gaiola. Esse sistema proporciona maior proteção.
Gaiola de Faraday foi primeiramente um experimento conduzido por Michael Faraday para demonstrar que uma superfície condutora eletrizada possui campo elétrico nulo em seu interior dado que as cargas se...
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