Durante as tempestades observa-se uma queda da temperatura e um aumento da humidade relativa do ar, o que diminui as suas propriedades dieléctricas.

Ao mesmo tempo, o movimento das nuvens provoca um aumento do potencial eléctrico entre elas e o solo. Esses dois factores contribuem para um eventual movimento de cargas eléctricas entre nuvem e solo, isto é, uma descarga eléctrica de curta duração e de alta intensidade.

O pára-raios nada mais é que um elemento metálico situado a determinada altura e electricamente ligado à terra, de forma que as descargas ocorram pelo caminho mais fácil, protegendo as suas imediações.

A palavra captor é frequentemente usada como sinónimo de pára-raios. Em geral, se refere especificamente ao elemento situado no topo, que recebe directamente o raio.

O captor mais usado actualmente é do tipo Franklin, que consiste num conjunto de algumas hastes pontiagudas para facilitar a condução, montado num mastro vertical. Ver esquema na figura.

Até certa época, foram usados tipos semelhantes, mas com adição de material radioactivo que, segundo os fabricantes, aumentava o raio de acção. Não são permitidos devido aos riscos inerentes.

Em alguns casos são também usados fios horizontais como captores, mas essa forma não está no escopo desta página.

Curiosidade relacionada: o pára-raios foi inventado por Benjamin Franklin em 1752. Inicialmente houve resistência das religiões porque raio era considerado fúria de deus e o homem não podia interferir. A igreja católica declinou da objecção em 1769, quando um raio atingiu uma igreja perto de Veneza e provocou a ignição de uma grande quantidade de pólvora guardada nas proximidades, matando cerca de 3000 pessoas.

Um captor Franklin num mastro vertical (Fig 01):

O campo de protecção é dado pelo cone do vértice no captor, com geratriz que faz ângulo de 60º com a vertical (para níveis de protecção maiores esse ângulo deve ser menor).

Portanto, r = h √ 3 #A.1#.

Dois captores Franklin num mastro vertical (Fig 02):

Sejam 2 captores de alturas h 1 e h 2, distanciados de d, tal que: d < √ [ 3 (h 1 + h 2) ]. Neste caso, a influência mútua pode ser considerada conforme as equações a seguir (supõe-se que h 1 > h 2).

A linha curva entre h 1 e h 2 tem forma de parábola e, assim, a equação genérica da sua altura h em relação ao solo é:

h = ax 2 + bx + c onde x é a distância horizontal em relação a h 1.

E os coeficientes são dados por:

a = (h 2 - h 1) d 2 + (√ 3) / (3d) #B.1#.

b = - (√ 3) / 3 #B.2#.

c = h 1 #B.3#.

E o campo de protecção será:

a) nas extremidades, superfícies cónicas conforme item anterior.

b) Entre os captores, a superfície com vértice na parábola aqui definida, como geratriz recta partindo desta parábola e em ângulo de 60º com a vertical.

Para mais de 2 captores:
Determinam-se as superfícies para cada agrupamento de 2 captores conforme item anterior e se faz a sobreposição das mesmas.

A figura abaixo mostra a instalação padrão com apenas 1 captor. Entretanto, o número de captores deve ser dado em função da área a proteger conforme critério anterior. Todo o prédio e áreas a proteger devem estar dentro do campo de protecção.

O cabo de descida é normalmente de cobre sendo o ideal o de alumínio, com secção não inferior a 35 mm 2.

Como regra geral, a descida deve ser a mais directa possível, com o mínimo de curvas. Essas, quando necessárias, devem ter raio mínimo de 20 cm.

Não deve haver emendas, excepto para o conector indicado, próximo ao solo, que permite separar as partes para medições da Terra.

Os espaçadores devem ser usados a cada 2 m no máximo e devem proporcionar uma separação mínima de 20 cm entre cabo e prédio ou outras partes.

Número de descidas:

Quando se tem mais de um captor, o número de descidas deve ser dado pelo valor máximo entre as expressões abaixo:

(a + 100) / 300

h / 20

(p + 10) / 60 onde:

a: área coberta do prédio em metros quadrados. h: altura do prédio em metros. p: perímetro do prédio em metros. Se o valor de alguma for fraccionário, ele deverá de ser arredondado para o inteiro imediatamente superior.