Como funciona um para-raios?

Um raio é uma descarga elétrica entre o céu e o solo que libera uma alta quantidade de energia, podendo ser perigoso para pessoas, equipamentos eletrônicos e construções. O Brasil é o país com maior incidências de raios no planeta — em 2021, ocorreram mais de 225 milhões de raios por aqui, cerca de 60 milhões a mais que nos Estados Unidos, país que está em segundo lugar no ranking.

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Felizmente, a humanidade já conhece há bastante tempo uma forma de proteção contra estas descargas atmosféricas: os para-raios. Invenção de Benjamin Franklin, o funcionamento deste instrumento foi detalhado em 1749, a partir do famoso experimento que o cientista fez com uma pipa.

Como funciona um para-raios

Para-raios consistem em hastes metálicas fixadas no ponto mais alto de edifícios, antenas, estátuas ou outras estruturas elevadas. Estas hastes criam um caminho preferencial para a ocorrência das descargas elétricas dos raios, atraindo estes para si e impedindo que eles causem danos aos arredores.

Durante uma tempestade de raios, há um acúmulo de cargas elétricas negativas na parte inferior das nuvens. Abaixo dela, se acumulam as cargas opostas — positivas. Como os para-raios são instalados, por via de regra, nos pontos mais elevados de seus arredores, eles se tornam o caminho mais curto e de menor resistência para que a descarga elétrica ocorra.

Para assegurar que a eletricidade seja dissipada, estes equipamentos estão ligados ao soplo através de cabos condutores. As correntes elétricas são conduzidas de forma segura até o solo, evitando danos a pessoas e estruturas.

Tipos de para-raios

Existem variados tipos de para-raios, mas no Brasil são utilizados dois deles: os para-raios de Franklin e os de Melsens — estes que, por serem baseados no princípio da Gaiola de Faraday, também são conhecidos pelo nome deste experimento.

Para-raios de Franklin

O para-raios de Franklin é composto por uma haste metálica na qual os captadores estão localizados. Um cabo conecta a haste ao solo, para dissipar a eletricidade por meio do aterramento. Ele deve ser isolado para que não entre em contato com outras partes da estrutura.

Para-raios de Melsens

Como a Gaiola de Faraday sugere, nesse tipo de sistema de proteção, o edifício é cercado por uma armação metálica, sendo que no seu topo há uma malha de fios com hastes para interceptar os raios. Da mesma forma que no para-raios de Franklin, no para-raios de Melsens a malha deve estar conectada ao solo para dissipar a energia.