Pararrayos. El objetivó de este trabajo es brindar información sobre el fenómeno natural conocido como rayo

Pararrayos

Alvarez Arellano, Giancarlo; Escobedo Correa, Alejandro; Seminario Ruiz, Leandro Junior

Universidad de Piura

Piura, Perú

giancarloal_2006@hotmail.com

alejo_toky_ec@hotmail.com

leandro-12-13@hotmail.com

1. INTRODUCCIÓN

Durante la época de verano en Marzo del 2017, en la cuidad de Piura sucedió un hecho muy atípico. La caída de rayos sorprendió a los piuranos y ante este fenómeno, vino la pregunta ¿por qué no hay un pararrayos en la cuidad? Por ello, en este trabajo que presentamos tiene como objetivo conocer y analizar el uso y la función del pararrayos; además de la fabricación y los principales motivos que se tendrían en cuenta para la construcción de este instrumento.

Cierto es que en el Perú la preparación para una tormenta eléctrica es insuficiente e insegura. A pesar de que no sea un fenómeno que constantemente ataque nuestra tierra, debemos estar preparados de mejor manera, sobre todo en aquellas zonas donde son más afectadas.

1. OBJETIVOS

El objetivó de este trabajo es brindar información sobre el fenómeno natural conocido como rayo. Además saber la destrucción que puede llegar a generar cuando el rayo entra en contacto con la persona.

Y lo más importante saber que hay un instrumento eficiente que puede protegernos de este tipo de fenómenos. Y a su vez saber cómo es el funcionamiento de un pararrayos teniendo en cuenta los temas vistos en clases.

1. RESUMEN

1. DESARROLLO DE TRABAJO

Para conocer acerca de los pararrayos es importante conocer un poco de historia y también será necesario saber cuál es el origen de este invento. Para eso tenemos que saber que es un rayo y saber cómo funciona este invento frente a este fenómeno.

1. Origen de los Pararrayos

Cautivados por los fenómenos eléctricos, Benjamín Franklin y Prokop Divis, contemporáneos de la época. En los años de 1753 y 1754 realizaron investigaciones sobre las tormentas eléctricas proponiendo un método para protegerse de dichas descargas. El grado de confianza de protección que generan los pararrayos es tan alto que, que sin conocer los riegos y consecuencias, fabricaron inventos con fines de conocer más acerca de estos fenómenos eléctricos

En 1747 Benjamín Franklin inició sus experimentos sobre la electricidad, adelantó una teoría de la botella de Leyden (dispositivo eléctrico), defendió la hipótesis de que las tormentas son un fenómeno natural eléctrico y propuso un método efectivo para demostrarlo.

Su teoría su publicada en Londres, y se ensayó en Inglaterra y Francia, antes incluso de que él mismo ejecutara su famoso experimento con una cometa, el 22 de junio de 1752, e invitara el pararrayos y presentara la llamada teoría de fluido única, para explicar los dos tipos de electricidad, positiva y negativa.

Su experimento de la cometa trató de una estructura hecha a base de varillas metálicas, y sujeta por un hilo largo de seda. En el otro extremo de la cuerda ató una llave de metal. Echo a volar su cometa y pudo comprobar como en poco tiempo esta atraída un rayo, el cual impactaba contra la estructura metálica y cuya descargar eléctrica bajaba hasta la llave.

Prokop Divis se introdujo en la comunidad de científicos al interesarle los fenómenos naturales, para los cuales él trataba de encontrar una explicación razonable a estos eventos. En especial le atraída la fuerza de la electricidad. Alrededor de  1754 construyó su máquina meteorológica, con la que pretendía extraer las cargas eléctricas que proporcionaban las nubes y con ello el surgimiento de los rayos. Involuntariamente construyó un pararrayos.

1. Rayos

Cuando la tierra y la atmósfera se encuentran en equilibrio eléctrico, intercambian cargas constantemente. Cuando la nube empieza a formarse, las corrientes de aire cálido ascendentes arrastran los electrones de la superficie terrestre hacia la nube, rompiendo el equilibrio eléctrico. Las nubes se cargan negativamente quedando la tierra cargada positivamente. Fig. 1.

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Fig. 1. Como se produce la caída de rayos.

Cuando la nube está rebosante de carga negativa, comienza a descargarse hacia tierra. Los impulsos dirigidos a tierra duran millonésimas de segundo, estos impulsos se llaman rayos. Fig.1. La proximidad de los impulsos hacia tierra genera un aumento de carga positiva en la tierra por un fenómeno de inducción electrostática. Oleadas de cargas positivas empiezan a elevarse durante la caída de los impulsos y pugnan por encontrarse con ello. Una de estas oleadas se desarrolla mucho más rápido que las demás llegando a contactar con las descargas, a estas oleadas se le denominan trazador ascendente. Este trazador ascendente deja un camino abierto que completa la descarga del rayo.

La caída de un rayo es inevitable, es extremadamente rápido y se descarga siempre a tierra a través del camino abierto por el trazador ascendente. Esta descarga puede desplazarse hasta 13 kilómetros, provocar una temperatura de 50.000 °F (unos 28.000°C o sea tres veces la temperatura de la superficie del Sol). Fig. 2.

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Fig. 2. Caída de rayos.

La caída de un rayo a la superficie terrestre son descargas electrostáticas con una potencia que varía entre 200 mil y un millón de voltios.

Tipos de rayos:

1. Rayos negativos: son aquellos que se crean en la nube y se dirigen a la tierra. Estos se caracterizan por tener muchas ramas y todas ellas hacia la dirección de destino.
2. Rayos positivos: se crean en la parte superior de las nubes a causa de los cristales de hielo que se acumulan allí.

1. Otros tipos de rayos: 

• Rayos laminares los cuales son producidos por descargas eléctricas que tienen lugar en el interior de la nube y se manifiesta con un resplandor de luz.
• Rayos difusos son aquellos que se caracterizan por ser un fenómeno que ilumina el cielo, además son silenciosos y no tienen chispas. Se les conoce como relámpagos de calor, son muy comunes durante tormentas.

1. Pararrayos

El pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es atraer los rayos para evitar que caigan en otros lugares peligrosos. Está construido por una antena metálica que termina en forma de punta, donde se encuentra una bola de cobre o de platino. La barra vertical de la antena está unida a tierra por un cable conductor que lleva la descarga hacia el suelo.

Los pararrayos generan un camino abierto por el cual el rayo se descarga hacia tierra. Sin embargo, no todos los pararrayos tienen el mismo funcionamiento o son muy eficientes. Hay muchos tipos de pararrayos, su eficiencia se debe a la rapidez con la que organice las cargas positivas de su entorno para lograr ser el primer punto de su radio de acción en emitir el trazador ascendente que contacte con el rayo, evitando así los daños destructivos por la descarga del rayo.

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