L’angolo scientifico: che cos’è un parafulmine

Il campanile del Santuario della Madonna delle Grazie di Cordovado, tra gli altri edifici, è dotato di un parafulmine. Si vede bene che sulla sommità del campanile c’è un palo metallico che termina con delle piccole punte.

In effetti molti edifici alti possono essere dotati di parafulmini. Il fissaggio di un parafulmine con un collegamento di messa a terra (un cavo elettrico che termina con un paletto fissato nel terreno) è una misura di protezione adottata, come dice il nome, proprio per proteggere l’edificio in caso di fulmine.

L’idea del parafulmine è stata originariamente sviluppata da Benjamin Franklin. Benjamin Franklin (1706-1790) è stato uno scienziato e politico statunitense considerato tra i padri fondatori degli Stati Uniti. Tra le altre sue invenzioni, ha ideato appunto il parafulmine, costituito da un palo metallico appuntito che si estende verso l’alto sopra l’edificio che si intende proteggere. Secondo le idee di Franklin un parafulmine protegge un edificio in due modi: per prima cosa l’asta serve a impedire a una nuvola carica di rilasciare un fulmine; come secondo effetto il parafulmine serve a deviare in sicurezza il fulmine a terra nel caso in cui la nuvola scarichi un fulmine. La prima delle due spiegazioni proposte da Franklin, cioè che quando una nuvola temporalesca si avvicina, si forma un percorso conduttivo tra la nuvola caricata staticamente e il parafulmine, e le cariche migrano gradualmente lungo questo percorso verso il suolo, riducendo così la probabilità di una scarica improvvisa ed esplosiva, non è corretta. Infatti, anche se è vero che la punta di un parafulmine è in grado di ionizzare l’aria circostante e renderla più conduttiva, questo accade solo per pochi metri sopra la punta del parafulmine. Non si deve nemmeno pensare che i parafulmini “attirino” i fulmini. La spiegazione più corretta del funzionamento di un parafulmine è che esso fornisce un percorso a terra a bassa resistenza che può essere utilizzato per condurre le enormi correnti elettriche che costituiscono i fulmini. Il sistema parafulmine-cavo-terreno è un ottimo conduttore e consente quindi alla corrente di fluire verso terra senza causare danni da calore. Quindi i parafulmini diventano rilevanti solo quando si verifica un fulmine o immediatamente dopo che si verifica. Indipendentemente dalla presenza o meno di un sistema di parafulmini, la scarica avverrà comunque, ma con il parafulmine la corrente trasportata dal fulmine viene scaricata a terra prima che possa fare altri danni.

Per approfondire: https://www.physicsclassroom.com/class/estatics/Lesson-4/Lightning.

Lorenzo Marafatto