Estás en:
Desde antaño, el mundo está sumido en un continuo cambio provocado por fenómenos naturales: huracanes, tornados, maremotos, inundaciones, rayos…
Estos últimos son descargas eléctricas que se produce entre nubes de lluvia, o entre una de estas nubes y la tierra, y progresan en forma de árbol de diferentes ramas. Pueden compensarse con cargas negativas o con cargas positivas. Protegerse de ellos es realmente importante: un ejemplo claro es que en España, desde 1941 hasta la actualidad, han causado más de dos mil muertos.
Una de las mejores armas para la protección de los rayos es el pararrayos. Una definición exacta es la siguiente: dispositivo formado por una o más barras metálicas terminadas en punta y unidas entre sí y con la tierra, o con el agua, mediante conductores metálicos, y que se coloca sobre los edificios o los buques para preservarlos de los efectos del rayo.
El inventor de este instrumento fue Benjamín Franklin, nacido a principios del siglo dieciocho en Boston. A los diez años salió de la escuela para ayudar en el negocio de su padre. Cuando tenía 13 años de edad trabajó como aprendiz en la imprenta de su hermano. Benjamin aprendió este oficio, dedicando su tiempo libre a perfeccionar su formación, leyendo obras de John Bunyan, Plutarco, Daniel Defoe, Cotton Mather, sir Richard Steele y Joseph Addison.
Desde 1721 colaboró con su hermano James en la redacción y edición del “New England Courant”, pero como consecuencia de los desacuerdos con éste, en 1723 viajó a Filadelfia. En este lugar conoció al gobernador de Pensilvania, William Keith, quien le convenció para que comprara el equipo necesario para crear su propia imprenta. Por ello se fue a Gran Bretaña, y allí, encontró dos trabajos en las imprentas más importantes de Londres.
Participó en muchos proyectos públicos. En 1731 fundó la que probablemente fue la primera biblioteca pública de Norteamérica, inaugurada en 1742 con el nombre de Biblioteca de Filadelfia. También publicó el “Almanaque del Buen Ricardo” en 1732 bajo el seudónimo de Richard Saunders. Por esta época organizó también la primera compañía de seguros contra incendios de la ciudad e introdujo métodos para mejorar la pavimentación e iluminación de las calles. En reconocimiento a sus logros científicos, Franklin recibió títulos honorarios de las universidades de Saint Andrews y Oxford.
A pesar de su faceta política y de estadista, a sus 42 años comenzó a mostrar interés por el campo de las actividades cívicas y de la investigación científica: adelantó una posible teoría de la botella de Leyden, defendió la hipótesis de que las tormentas son un fenómeno eléctrico y propuso un método efectivo para demostrarlo. Su teoría, basada en la noción newtoniana de la repulsión mutua de las partículas que el científico inglés había expuesto en su Óptica, se publicó en Londres y se ensayó en Inglaterra y Francia, antes incluso de que él mismo ejecutara su famoso experimento con una cometa en 1752. Inventó el pararrayos y presentó la llamada teoría del fluido único para explicar los dos tipos de electricidad, positiva y negativa.
Su primer pararrayos estaba caracterizado por que los electrodos de acero acabados en una o varias puntas, denominado punta simple Franklin, carecían de dispositivos electrónicos ni fuente radioactiva.
En la actualidad existen diferentes sistemas de pararrayos en el mercado, pasivos tipo Franklin o sistemas multipuntos y activos con dispositivo de cebado alta tensión. Todos ellos se basan en un principio, los pasivos concentran ionización y excitación constante en la punta y los activos generan la ionización y excitación por impulsos de alta tensión superiores a 10 kV en la punta, este fenómeno se representa a partir de un valor del campo eléctrico-atmosférico natural.
Por otra parte, cabe mencionar que el objetivo se basa en que, una vez excitado el rayo, el pararrayos intentará captarlo y descargarlo a tierra por un conductor eléctrico, la energía de descarga está catalogada como Alta tensión con un potencial incontrolado y destructible.
En mayor o menor grado generan efectos segundarios de contaminación electroestática y electromagnética que afectan con la posible destrucción a las instalaciones eléctricas y equipos, por ese motivo los fabricantes de pararrayos recomiendan protecciones suplementarias en las instalaciones internas para minimizar los efectos de la subida de tensión temporal (sobre tensión) en los equipos eléctricos, de telecomunicaciones, audiovisual y cualquier otro que contengan electrónica sensibles, durante la descarga del rayo en el pararrayos.
Franklin fue elegido miembro de la Real Sociedad de Londres y en 1753 fue galardonado con la Medalla Copley por sus destacadas contribuciones a la ciencia experimental. Ejerció también gran influencia en el campo de la educación. El plan de estudios que proponía se alejaba bastante del programa de estudios de ese momento ya que concedía gran importancia al estudio del inglés y las lenguas modernas, así como a las matemáticas y ciencias.
El 17 de abril de 1790 Estados Unidos lloró su muerte. Su último deseo pareció ser un recuerdo a su primer oficio de impresor. Al menos eso se desprende del epitafio en su tumba y escrito en vida por él mismo: “Aquí yace, pasto de los gusanos, el cuerpo de Benjamín Franklin, impresor, como la tapa de un libro cuyas hojas están rotas y cuya encuadernación está estropeada; pero su obra no ha perecido, puesto que reaparecerá, como él espera, en una nueva edición revisada y corregida por el autor.”
Benjamín Franklin nos ha dejado uno de los inventos más utilizados actualmente y que contribuye a salvar vidas humanas cada vez que un rayo toca tierra. El pararrayos de Franklin ha crecido junto con diferentes tecnologías pero siempre manteniendo el principio de ionización por efecto punta a partir de un campo eléctrico natural.
Otros Reportajes:
Los más comentados:
Llegada del hombre a la Luna (13)
El nazismo: En busca de una raza superior (10)
El colonialismo: Dominio europeo en el mundo (9)
Hirosima: ¿Era necesario? (8)
El Holocausto: Genocidio judío (7)
Hola,
Como siempre pasa, no le damos importancia a algunos “pequeños” inventos que sin ellos la vida sería muy diferente. El parrarayos nos protege de los rayos y nos permite tener completa seguridad en nuestras casas. Antes de su invención eso era imposible y todo el mundo podía ser alcanzado fácilmente por un rayo mientras estaban en su casa durante una tormenta.
Piénsalo bien y, posiblemente, en la próxima tormenta verás con otros ojos el invento del pararrayos.
Durante una tormenta la tensión eléctrica en la atmósfera puede llegar a valores de 200.000 a 1.000.000 V entre la ionosfera y el suelo. En todo el mundo se generan más de 44.000 tormentas con más de 8.000.000 de rayos en cada momento que descargan su energía a tierra. En Canadá, se registran unos 15.000 rayos por hora, en el año 2002 se contabilizaron mas de 10.000.000 de rayos según el Instituto de Meteorología. Los rayos y relámpagos son el reflejo de esta reacción de carga eléctrica entre la atmósfera y la tierra. El rayo se forma normalmente en las puntas más predominantes o de menor resistencia y en aquellos lugares donde el contexto ambiental facilite la transferencia de cargas que ionizaran el aire, como en este caso son los pararrayos.
En la atmósfera podemos encontrar, en buen tiempo, una diferencia de potencial de 100-150 Voltios por metro en tierra a nivel de mar. Según se forman los núcleos y células de tormenta, la tensión eléctrica aumenta progresivamente y con ella la ionización del aire, normalmente positiva (+) en el 85 % de los casos. Durante este proceso, la tensión eléctrica puede llegar a límites de tensión superiores a los 45.000 V/m en la punta del pararrayos.
Este efecto causa en la punta del pararrayos chispas diminutas en forma de luz, ruido audible a frito, radiofrecuencia, vibraciones del conductor, ozono y otros compuestos. Este fenómeno arranca una serie de avalancha electrónica por el efecto campo, un electrón ioniza un átomo produciendo un segundo electrón, éste a su vez, junto con el electrón original, puede ionizar otros átomos produciendo así una avalancha que aumenta exponencialmente. Las colisiones no resultantes en un nuevo electrón provocan una excitación que deriva en el fenómeno luminoso. A partir de ese momento, el aire cambia de características gaseosas al límite de su ruptura dieléctrica, en ese instante, la descarga está a punto de aparecer y generar los daño colaterales del impulso electromagnético; el rayo es el resultado de la saturación de cargas entre la nube y tierra, se encarga de transferir, en un instante, parte de la energía acumulada; el proceso puede repetirse varias veces en las instalaciones donde la resistencia de la tierra es menor.
El pulso electromagnético generado por el contacto eléctrico en el pararrayos, es el resultado del campo magnético transitorio generado por la corriente que circula en el canal de descarga del rayo. La corriente de neutralización fluye muy rápidamente, en proporción a la impedancia del canal de descarga y a la carga eléctrica de la nube, los rangos de crecimiento de estos pulsos de corriente, varía proporcionalmente según la descarga. Se han medido valores superiores a 510 kA por microsegundo, la media es de 100 kA por segundo, la energía radiada viaja a la velocidad de la luz, propagándose a grandes distancias y afectando grandes áreas geográficas.
Durante este proceso de carga y descarga, nos podemos sentir inquietos y con sensación electrizante, por causa del campo eléctrico de alta tensión que se genera temporalmente en la zona, puede cubrir unos 150-300 metros de radio, el estrés electromagnético puede aparecer y tener la sensación de respirar mejor o mas fresco, olor a ozono, ruido de chispas, dolor de cabeza, tensión nerviosa, hormigueo, pelos de punta, palpitaciones, etc.
Cada años mueren cientos de personas a causa del rayo ( Archivo ). Durante una tormenta eléctrica, se tiene que procurar estar lo mas lejos posible de las zonas de impacto de rayo, como instalaciones de pararrayos, algunas instalaciones no están efectuadas correctamente y pueden afectar con tensiones de paso peligrosas durante la descarga del rayo. Aquí podemos ver un pararrayos instalado en un parking de un Centro Comercial, los coches se aparcan cerca de la farola, al pie de ella se almacenan los carros para efectuar la compra, durante la descarga del rayo se puede generar una diferencia de potencial entre la farola y los carros, generando un arco eléctrico de alta tensión, si en ese momento estamos cogiendo uno o cerca de 1 metro , podemos sufrir una descarga con riesgo de muerte.
Estrés y Alta Tensión
El cuerpo humano es una máquina bioeléctrica, polarizada eléctricamente y toda la actividad electromagnética del entorno nos afecta. Cada impacto de rayo genera diferentes fenómenos, el mas peligroso para las personas es la radiación o pulso electromagnético peligroso. Los campos electromagnéticos artificiales perturban el magnetismo natural terrestre y el cuerpo humano sufre cambios de sus ritmos biológicos normales pudiendo sucumbir a diferentes enfermedades. Estos fenómenos están en estudio, pues pueden afectar la membrana celular a partir de una exposición de gran energía y cortó tiempo; en función de la radiación absorbida nuestro sistema nervioso y cardiovascular puede estar afectado.
Hoy en día está comprobado que las corrientes eléctricas de baja frecuencia con densidades superiores a 10 mA/m2 afectan al ser humano, no solo afectan al sistema nervioso sino también pueden producir extrasístoles.
Toda radiación superior a 0.4W/kg no podrá ser absorbida correctamente por el cuerpo. El aumento repentino de 1 grado en el cuerpo puede producir efectos biológicos adversos, éste fenómeno puede ser representado por radiaciones de gigaherzios o microondas.
Podéis encontrar los estudios de investigación sobre los rayos y los efectos mortales de los pararrayos en la zona de I+D y descargas de documentos, un saludo a todos.