Um para-raios é uma haste de cobre com uma extremidade arredondada. Ele é montado no topo de um edifício e soldado a um cabo de cobre pesado, que penetra no solo. Os para-raios são usados para proteger casas e celeiros; a corrente do raio passa pelo cobre em vez de passar pelo edifício. Por quê? Por que sua extremidade deve ser arredondada?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está nos perguntando. O enunciado fala sobre para-raios feitos de cobre com extremidades arredondadas que são instalados no topo dos edifícios para proteger estruturas como casas e celeiros. A pergunta principal é: Por que a corrente do raio passa pelo cobre em vez de passar pelo edifício? E por que a extremidade do para-raios deve ser arredondada?
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos de condutividade elétrica e formas geométricas em distribuição de carga elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre condutividade elétrica. O cobre é um excelente condutor de eletricidade porque tem muitos elétrons livres que podem se mover facilmente através do material. Isso significa que, quando um raio atinge o para-raios, a corrente elétrica pode fluir rapidamente pelo cobre sem encontrar muita resistência.
Se o raio tentasse passar diretamente pelo edifício, a corrente precisaria passar por materiais menos condutores, como a estrutura de concreto ou tijolo, o que poderia causar danos graves ou até incêndios. Portanto, o para-raios fornece um caminho de baixa resistência para a corrente do raio, protegendo assim o edifício.
Agora, sobre a forma arredondada da extremidade do para-raios. A forma arredondada é importante porque ajuda a distribuir a carga elétrica de forma mais uniforme. Se a ponta fosse afiada, haveria pontos com alta concentração de carga elétrica, o que poderia provocar descargas elétricas indesejadas, conhecidas como descargas coronais. Essas descargas podem danificar o para-raios ou criar riscos de incêndio.
Ao arredondar a extremidade, reduzimos a intensidade do campo elétrico na superfície do para-raios, minimizando a chance de descargas coronais e garantindo que a corrente do raio flua de maneira controlada e segura pelo cabo de cobre até o solo.
Resposta
A corrente do raio passa pelo cobre do para-raios em vez do edifício porque o cobre oferece um caminho de baixa resistência, protegendo a estrutura. A extremidade arredondada do para-raios distribui a carga elétrica de maneira uniforme, evitando descargas indesejadas e garantindo uma condução segura da corrente do raio.