Actividad 6:Trabajo Col 1

¿Qué principios y leyes de la electrostática se aplican en el diseño y elaboración de un pararrayos? Justificar y ejemplificar cada propuesta

Poder de las Puntas: Una superficie puntual tiene área muy pequeña y si está cargada, la densidad de carga eléctrica se hace máxima en dicha punta, tanto así que las cargas ahí acumuladas tienden a escaparse más o menos con gran fuerza, generando él llamado “viento eléctrico” capaz de apagar una vela. Una aplicación directa de este fenómeno es el pararrayos.

La Ionización: Una constante del campo eléctrico da lugar a la ionización de elementos expuestos en tierra que crean caminos trazadores para comunicar eléctricamente los dos puntos (nube-tierra) abriendo un camino conductor para la carga de energía en forma de rayo. Elementos en punta aumentan la posibilidad de que estas cargas circulen por ellos (pararrayos convencional).

Ejemplo:

Pararrayos Desionizador de Carga Electrostática

Se trata de un condensador conectado a tierra por el electrodo inferior y expuesto a la atmósfera por el electrodo superior. El PDCE no tiene polaridad y sí capacidad para disipar 570.000 Voltios por microsegundo, anulando la ionización a un metro de distancia sin producir descarga del rayo ni cortocircuito.

Principio Electrostático del Pararrayos

El pararrayos es un dispositivo que, colocado en lo alto de una estructura, dirigen al rayo a través de un cable hasta la tierra para que no cause desperfectos. Como se ha comentado que normalmente las nubes de tormenta tienen su base cargada negativamente, mientras que la región de tierra que se encuentra debajo de ellas, por efecto de inducción electroestática, presenta carga positiva. Las cargas negativas de la nube se repelen entre sí y son atraídas por las cargas positivas de la tierra. Puesto que el pararrayos está conectado a tierra, sus electrones son repelidos por los de la nube con lo que queda cargado positivamente al igual que la tierra bajo la nube. Distribución de cargas en el entorno de una nube de tormenta. Debido a la forma y características del pararrayos (efecto punta), la densidad de carga en la punta del pararrayos es tal que ioniza el aire que lo rodea, de modo que las partículas de aire cargadas positivamente son repelidas por el pararrayos y atraídas por la nube, realizando así un doble objetivo: Por una parte, se produce una compensación del potencial eléctrico al ser atraídos esos iones del aire por parte de la nube, neutralizando en parte la carga. De esta forma se reduce el potencial nube-tierra hasta valores inferiores a los 10000 V que marcan el límite entre el comportamiento dieléctrico y el conductor del aire, y por tanto previenen la formación del rayo. Por otra, conducen al rayo a tierra ofreciéndole un camino de menor resistencia.

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