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O Pára-Raio
A História e a Física

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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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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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Detalhe da experiência

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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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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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Ponta!
• Pois, embora tendo menos carga, a carga livre
está mais concentrada:
Fio ligando

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• Como estão ligadas, as duas esferas tem a
mesma voltagem: UA = UB.
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Prova Física:
• UA = UB
• Mas a voltagem de uma esfera é:
onde R é seu raio.
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Conclusão:
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  • 1. O Pára-Raio A História e a Física flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
  • 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. flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
  • 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! flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com Faísca Chave pendurada na linha Haste
  • 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. flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
  • 6. Por que tem ter ponta? • Controvérsia na época de Franklin: o pára-raio tem que ser em ponta ou outra forma? flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
  • 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. flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
  • 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? flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
  • 9. Prova Física: • Não! • Campo Elétrico na superfície de esfera: • Em cada uma: flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
  • 11. Continuando... • Mas: • Então compare com: • Quem é maior, sabendo que RA > RB? flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
  • 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! flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com