Sabemos que un pararrayos o pararrayos es una varilla metálica u objeto metálico montado encima de una estructura elevada y, si nos fijamos bien, la mayoría de ellos tienen una punta afilada en la parte superior. ¿Cuál es la razón de este punto agudo?
Suponga que hay una nube cargada flotando sobre su conductor. Entonces, hacer que el pararrayos sea puntiagudo en el borde facilitaría una mejor descarga al establecer un campo eléctrico alto.
Tomaremos una aproximación esférica del extremo puntiagudo, luego es la densidad de carga superficial del extremo. Tiene una densidad de carga superficial muy alta debido a su pequeño radio. Por lo tanto, en este caso, el campo eléctrico sobre esa pequeña parte será que también es muy alto.
Entonces, para una barra de metal puntiaguda, el campo eléctrico establecido en los extremos puntiagudos es alto. Ahora bien, por alguna razón, si se produce la descarga de la nube, la carga pasará fácilmente a través del pararrayos y se conducirá a tierra. Su artefacto que está tratando de salvar está finalmente protegido contra daños.
El objetivo del punto es aumentar el campo eléctrico cerca del punto. Las curvas de radio pequeño tendrán un campo eléctrico local más alto, creando eventualmente un área localizada donde el campo es mayor que la fuerza dieléctrica del aire. Esto da como resultado lo que llamo "micro-rayos". Este microrayo descarga el aire (o la nube) antes de que la diferencia de carga entre la nube y el suelo se acumule hasta el punto en que se forme un camino muy largo de ruptura. La idea principal es prevenir grandes relámpagos mediante microrrelámpagos casi continuos (durante las tormentas).
Puede demostrar esto con una pequeña bobina de Tesla o un generador Van de Graaff para el salón de clases. Configure una situación en la que la bobina o el generador provoquen chispas largas (>10 cm). Luego tome un objeto puntiagudo como una llave o un clavo, muélalo y acérquelo a la descarga. La chispa se detendrá, pero si escuchas atentamente, puedes escuchar un crujido cerca del objeto puntiagudo. No obtendrá una gran chispa alrededor del objeto puntiagudo hasta que se acerque a la punta de la bobina o la esfera del generador. Luego retire el objeto puntiagudo y las chispas largas comenzarán de nuevo.
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Que también afirma que:
Descubrir que los pararrayos moderadamente redondeados o de punta roma actúan como receptores de impacto marginalmente mejores.
Las investigaciones realizadas con rayos reales demuestran que los pararrayos romos son tan efectivos como los pararrayos puntiagudos (ahusados). Esto ha sido codificado en la norma NFPA 780 de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios - Instalación de Sistemas de Protección contra Rayos. Las puntas romas también representan menos riesgo para alguien que podría caerse mientras trabaja en un techo.
Si hay un exceso de carga en la atmósfera, como sucede durante las tormentas, se puede acumular una carga sustancial de signo opuesto en este extremo romo. Como resultado, cuando la carga atmosférica se descarga a través de un rayo, tiende a ser atraída por el pararrayos cargado en lugar de otras estructuras cercanas que podrían dañarse. (Un cable conductor que conecta el pararrayos a tierra permite que la carga adquirida se disipe sin causar daño). Un pararrayos con un extremo afilado permitiría una menor acumulación de carga y, por lo tanto, sería menos eficaz.