Conocimiento industrial

Como es conocido por todos, el pararrayo es un dispositivo utilizado para proteger edificios de los impactos de rayos. Podríamos pensar que, con la protección del pararrayo, el rayo se alejará y no podrá contactar con el edificio. Sin embargo, esto es un malentendido. En este texto, presentaremos brevemente la invención del pararrayo y la teoría de su funcionamiento.

La invención del pararrayo

Los pararrayos modernos fueron inventados por el científico estadounidense Franklin. Él creía que el rayo es un tipo de descarga eléctrica. Para demostrarlo, en un día de tormenta eléctrica en 1752, Franklin se arriesgó a ser golpeado por un rayo: lanzó una cometa con cables metálicos largos hacia la nube tormentosa y colocó un manojo de llaves de plata al final del metal. Cuando cayó un rayo, Franklin se acercó a la llave con su mano; una hilera de chispas eléctricas entró en la llave y su mano se quedó adormecida. Afortunadamente, el rayo que se transmitió en esta ocasión fue débil, por lo que Franklin no resultó herido.

A partir de esto, Franklin imaginó que, si se colocara un dispositivo puntiagudo en un objeto más alto, podría introducir el rayo en la tierra. Así, fijó varillas de hierro delgadas de varios metros de longitud en la cima de edificios altos, separó la varilla del edificio con un aislante, luego conectó el extremo inferior de la varilla con un cable y llevó el cable a la tierra. Tras las pruebas, este dispositivo —que Franklin denominó pararrayo— demostró poder ejercer un efecto de protección contra rayos.

La teoría del funcionamiento del pararrayo

En realidad, el pararrayo desencadena que el rayo caiga hacia la tierra.

Al principio, los pararrayos se diseñaban con forma de aguja. Debido a que la punta del pararrayo es afilada, en el momento de la inducción electrostática, la punta del conductor siempre acumula la mayor cantidad de carga. Por lo tanto, cuando se aproxima un rayo, el pararrayo concentra la mayor parte de la carga. Al mismo tiempo, el pararrayo y la capa de nubes cargadas forman un capacitor —es decir, un recipiente que almacena carga eléctrica—. Debido a su forma puntiaguda, las dos placas de este capacitor tienen una pequeña área opuesta y, por lo tanto, una capacitancia baja, lo que significa que solo puede contener una pequeña cantidad de carga.

El pararrayo acumula la mayor parte de la carga, por lo que cuando las nubes tienen una mayor cantidad de carga, el aire entre el pararrayo y la capa de nubes se rompe fácilmente y se convierte en un conductor de rayos. De esta manera, la capa de nubes cargadas forma un camino con el pararrayo. Como el pararrayo está conectado a la tierra (groundeado), puede conducir la carga de las nubes hasta la tierra, evitando que represente un peligro para el edificio alto y garantizando así la seguridad del mismo.

Se puede observar que el efecto de protección contra rayos del pararrayo radica en que atrae el rayo —desde la zona que protege— hacia sí mismo y lo desvía de forma segura hasta la tierra a través de su estructura. Por lo tanto, también podemos llamarlo "protector contra rayos". En resumen, el pararrayo, en realidad, desencadena que el rayo caiga hacia la tierra.