Tipos de para raios

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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais – CEFET-MG
Engenharia de Produção Civil
- Instalações Elétricas



Trabalho
Tipos de Para-Raios

Belo Horizonte, 03 de Outubro de 2012.

LUCAS ANDRADE TIBÚRCIO

1. INTRODUÇÃO

Um para-raios é uma haste de metal, comumente de cobre ou alumínio, destinado a dar proteçãoàs edificações atraindo as descargas elétricas atmosféricas, raios, para as suas pontas e desviando-as para o solo através de cabos de pequena resistência elétrica. Como o raio tende a atingir o ponto mais alto de uma área, o para-raios é instalado no topo do prédio.
Através do fenômeno eletrostático denominado poder das pontas, que é a grande concentração de cargas elétricas que se acumulam emregiões pontiagudas, quando o campo elétrico nas vizinhanças da ponta do para-raios atinge determinado valor, o ar em sua volta se ioniza e se descarrega através de sua ponta para o solo através de um fio de baixa resistividade, que é enterrado no solo e rodeado de pó de carvão.
Existem diferentes tipos de para-raios. Os mais utilizados no Brasil são o de Franklin e de Melsens, também conhecidocomo Gaiola de Faraday. Além deles há o modelo radioativo, que tem seu uso proibido no país devido à radioatividade que emite.

2. Para Raio de Franklin

2.1 Breve História
O primeiro para-raios da história foi construído pelo cientista, inventor e político norte-americano Benjamin Franklin em pleno século XVIII. O dispositivo era uma haste pontiaguda de metal, ligada por um fio a terra. Masaté chegar a essa invenção, ele realizou uma experiência perigosa e bastante incomum.

Benjamin observou uma grande semelhança entre as centelhas produzidas por placas eletrizadas em seu laboratório e os raios que "desciam" das nuvens. Mas como aquelas descargas poderiam ser produzidas? Ele então imaginou que ocorreria algum fenômeno entre as nuvens que produzisse eletricidade. Com essa hipótesesurgia um problema: como provar sua teoria? Ele não poderia voar até as nuvens com algum dispositivo, primeiro porque o avião ainda não tinha sido inventado e segundo que mesmo hoje, tal procedimento é muito arriscado. Sua única saída foi empinar uma pipa em um dia tempestuoso e esperar que sua ideia desse certo ou ele morreria eletrocutado pela descarga altíssima dos raios.

Durante uma fortetempestade, o cientista inventor ligou o fio da pipa a alguns aparelhos de seu laboratório e esperou para ver o que acontecia. Se a sua teoria estivesse certa, os aparelhos ficariam carregados eletricamente ou caso contrário, nada aconteceria. Para sua alegria, os aparelhos começaram a adquirir cargas elétricas e como eles não estavam ligados a nenhum outro meio elétrico, ele verificou que suateoria estava certa, as nuvens produziam eletricidade.

Nessa época os cientistas conheciam o fenômeno do poder das pontas e aproveitando desse conhecimento, Benjamin Franklin resolveu montar um dispositivo que pudesse protegê-los dos efeitos perigosos dos raios. Foi então, que ele montou o primeiro para-raios da História.

Como a maioria dos raios parte das nuvens para o solo, os prédios altos eas torres estão mais vulneráveis à ação das descargas elétricas, portanto são os candidatos ideais a abrigarem os pára-raios. Eles são ligados ao solo por meio de um condutor elétrico, no caso, um fio grosso, que em geral termina em uma grande placa metálica enterrada no solo. Alguns dispositivos podem variar de modelo e no lugar da placa, pode-se encontrar uma haste de metal (em geral bronze) deum metro de comprimento. O ouro é melhor condutor que o bronze, porém por razões óbvias, seria inviável ter uma haste de ouro com um metro de comprimento enterrada em casa.

2.1 Características Físicas e Construtivas
O para-raios funciona da seguinte forma: quando uma nuvem carregada negativamente passa sobre a ponta do dispositivo ela induz partículas positivas nessa ponta, que ioniza o ar...
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