Poder das pontas é uma propriedade dos condutores de concentrar cargas elétricas em suas extremidades pontiagudas. É nessa teoria que se baseia o funcionamento do para-raios.
Em materiais condutores, a carga elétrica distribui-se em torno da superfície. Dessa forma, o campo elétrico é nulo. Mas se o condutor possui uma extremidade pontiaguda, as cargas em excesso tendem a se acumular nesse local. Esse fenômeno é chamado de poder das pontas.
De acordo com essa teoria, a carga elétrica distribuída na superfície de um corpo pontiagudo tem a tendência de acumular-se nas pontas, tornando o ar condutor nas proximidades desses locais.
Em virtude da alta concentração de cargas, o campo elétrico e a densidade de cargas são muito maiores nas extremidades de qualquer objeto pontiagudo. Veja na figura como a carga fica concentrada nesses condutores:
Observe na figura que a carga elétrica acumula-se na ponta do condutor. Nas regiões regulares, a carga fica distribuída uniformemente
É por esse princípio que não é recomendável permanecer embaixo de árvores ou regiões desprotegidas para esperar uma tempestade passar, pois a árvore e o corpo humano podem servir como pontas em relação ao solo e atrair raios.
Funcionamento do para-raios
Os raios podem causar diversos danos tanto de natureza material como para a saúde, podendo causar até a morte. A finalidade de um para-raios é evitar que os raios causem esses danos. Benjamin Franklin constatou a natureza elétrica dos raios ao empinar uma pipa com uma chave pendurada na ponta em um dia chuvoso. Ele observou o surgimento de faíscas nas chaves penduradas e passou a estudar como essa forma de eletricidade poderia ser útil. Seus estudos levaram-no à invenção do para-raios.
Um raio ocorre quando o campo elétrico gerado pelas nuvens eletrizadas e o campo elétrico gerado pela superfície terrestre, também eletrizada, assumem valores suficientes para gerar uma descarga elétrica.
O para-raios é constituído por uma haste de metal que tem extremidade pontiaguda onde se acumulam as cargas elétricas, seguindo o princípio do poder das pontas. Essas cargas ionizam o ar, fazendo com que a região ao seu redor descarregue-se eletricamente para o solo. Dessa forma, o para-raios descarrega a atmosfera, evitando que o raio cause qualquer dano.
Veja na figura abaixo como é constituído o para-raios:
Esquema de funcionamento do para-raios
Podemos ver na figura que as cargas positivas da terra concentram-se nos captadores do para-raios, assim como ocorre acúmulo de cargas negativas nas nuvens. Essa concentração de cargas faz com que o ar fique ionizado. Os captadores neutralizam o ar ionizado, fazendo com que o excesso de cargas seja conduzido até o aterramento, evitando, assim, a formação de raios e os possíveis danos que eles podem causar.