O documento descreve a experiência histórica de Benjamin Franklin com uma pipa durante uma tempestade para demonstrar que raios são descargas elétricas entre nuvens e a terra. Também explica como Franklin inventou o para-raio para dissipar essa energia elétrica de forma segura, e por que é melhor que um para-raio tenha uma ponta: para concentrar a carga elétrica e criar um campo elétrico mais forte que atraia o raio.

1. O Pára-Raio
A História e a Física
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2. A pipa de Benjamin Franklin
• Primeiro, Franklin
demonstrou que o raio
nada mais era do que
uma faísca elétrica de
uma nuvem positiva para
a Terra negativa, ou viceversa.
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3. A Experiência
• Na linha do pipa, próximo a
uma haste de metal,
Franklin pendurou uma
chave metálica. Quando a
pipa estava próxima da
base da nuvem, notou que
pulavam faíscas da chave
para a haste (1752).
• Obs.: não faça isso em casa!
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Faísca
Chave
pendurada
na linha
Haste

4. Detalhe da experiência
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5. O Pára-Raio
• Franklin pensou que se
colocasse uma haste de
metal bem alta, poderia
descarregar a nuvem sem o
raio. Daí o nome “páraraio”: ele inibiria o raio.
• Mas na verdade o pára-raio
ATRAI o raio.
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6. Por que tem ter ponta?
• Controvérsia na época de Franklin: o pára-raio
tem que ser em ponta ou outra forma?
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7. Ponta!
• Pois, embora tendo menos carga, a carga livre
está mais concentrada:
Fio ligando
Potencial UB
Potencial
UA=100V
• Como estão ligadas, as duas esferas tem a
mesma voltagem: UA = UB.
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8. Prova Física:
• UA = UB
• Mas a voltagem de uma esfera é:
onde R é seu raio.
• Então:
• Logo, tem mais carga onde o RAIO é maior.
• Então o pára-raio deveria ser terminado em uma
bola grande?
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9. Prova Física:
• Não!
• Campo Elétrico na superfície de esfera:
• Em cada uma:
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10. Continuando...
• Como:
• Então:
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11. Continuando...
• Mas:
• Então compare com:
• Quem é maior, sabendo que RA > RB?
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12. Conclusão:
• EA está dividindo por RA, então vai dar um resultado
MENOR!
• Logo o campo elétrico na esfera A é menor que na
esfera B!
• Por isso o pára-raio deve ser em ponta!
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