o pára-raio
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O Pára-Raio. A História e a Física. [email protected] www.fisicareal.com. 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 vice-versa. [email protected] - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
O Pára-Raio
A História e a Física
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 vice-versa.
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!
HasteChave pendurada na linha
Faísca
O Pára-Raio
• Franklin pensou que se colocasse uma haste de metal bem alta, poderia descarregar a nuvem sem o raio. Daí o nome “pára-raio”: ele inibiria o raio.
• Mas na verdade o pára-raio ATRAI o raio.
Por que tem ter ponta?
• Controvérsia na época de Franklin: o pára-raio tem que ser em ponta ou outra forma?
Ponta!
• Pois, embora tendo menos carga, a carga livre está mais concentrada:
• Como estão ligadas, as duas esferas tem a mesma voltagem: UA = UB.
Potencial UA=100V
Fio ligandoPotencial UB
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 [email protected]
Prova Física:
• Não!• Campo Elétrico na superfície de esfera:
• Em cada uma:
Continuando...
• Como:
• Então:
Continuando...
• Mas:
• Então compare com:
• Quem é maior, sabendo que RA > RB?
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!