Descargas atmosféricas.

DESCARGAS ATMOSFÉRICAS
La descarga atmosférica conocida como rayo, es la igualación violenta de cargas de un campo eléctrico que se ha creado entre una nube y la tierra o, entre nubes. 
Los rayos que nos interesan por su efecto, son los de nube a tierra, y en éstos se pueden encontrar 4 tipos: 2 iniciados en las nubes, y 2 iniciados en tierra, ya que pueden ser positivos o negativos. Los máscomunes, siendo el 90 % de los rayos detectados, son de una nube negativa hacia tierra.
Los rayos que inician en tierra son relativamente raros y ocurren normalmente en montañas o en estructuras altas.

Este rompimiento una vez iniciado, avanza en zigzag a razón de unos 50 metros por microsegundo con descansos de 50 microsegundos. Una vez que el rompimiento creó una columna de plasma en elaire, la descarga eléctrica surgirá inmediatamente dentro de un hemisferio de unos 50 m de radio del punto de potencial más alto. Y, cualquier objeto puede ser el foco de esta descarga hacia arriba de partículas positivas, aún desde una parte metálica debajo de una torre.


La figura muestra el rayo producido por una nube cargada negativamente contra tierra según el modelo de Hasbrouk.

Tipos defenómenos eléctricos atmosféricos
Rayo intra nube: Ocurre entre centros de carga opuestos dentro de la misma nube de tormenta, es la que se presenta con mayor frecuencia.
Rayo entre nubes: Sucede entre centros de carga en dos nubes diferentes; la descarga recorre el espacio que hay entre ellas, que puede llegar a ser de veinte kilómetros.
Rayo nube - tierra: Es el más dañino y peligrosoaunque por fortuna no es el más común. La mayoría se originan cerca de la parte negativa de la nube y liberan esta carga negativa hacia la tierra. A continuación encontrará una descripción de este fenómeno.
SISTEMAS DE PARARRAYOS
Los rayos ocurren con diferentes intensidades y un sistema que proteja contra su efecto deberá ser diseñado tomando en cuenta los rayos promedio o mayores del área encuestión. Las descargas no pueden ser detenidas, pero la energía puede ser desviada en una forma controlada. El intentar proteger contra descargas directas puede ser excesivamente caro.
Un sistema de protección contra descargas, llamado de pararrayos, debe: 
Capturar el rayo en el punto diseñado para tal propósito llamado terminal aérea.
Conducir la energía de la descarga a tierra, mediante unsistema de cables conductores que transfiere la energía de la descarga mediante trayectorias de baja impedancia, y;
Disipar la energía en un sistema de terminales (electrodos) en tierra.
Cuando la energía de un rayo viaja a través de una trayectoria de gran impedancia, el daño causado puede ser grave por el calor y las fuerzas mecánicas que se crean.

ZONA DE PROTECCIÓN
La técnica usada paraanalizar la acción de las descargas en objetos a tierra es el modelo electromagnético desarrollado originalmente por Golde R.H. Y derivado de ese modelo, desde 1970 se emplea el método de la esfera giratoria 

para calcular la zona o distancia de protección de los pararrayos. El equipo dentro de la zona de protección debe ser conectado a la misma red de tierras para que no exista una diferencia depotencial entre puntos en el sistema. Sin embargo, aparatos conectados a líneas eléctricas que salen del área de mismo potencial pueden dañarse de no tener las protecciones mencionadas en el capítulo sobre equipos electrónicos. 
SISTEMA FRANKLIN
Benjamín Franklin fue el primero en darse cuenta que la altura era un factor importante en el diseño de protecciones contra rayos.
El rango de atracciónde un pararrayos es la distancia sobre la cual un pararrayos sencillo vertical de una altura dada sobre un plano limpio, atrae una descarga atmosférica. El espacio protegido por tal dispositivo define el lugar en que la construcción no suele ser afectada por una descarga directa.
El sistema más sencillo y más antiguo de pararrayos, es el que consiste en terminales aéreas de cobre, bronce o...