避雷針運用了什麼原理
避雷針的原理
利用導體將雷電的能量和電流導入大地,從而避免電流流向周邊的建築物,對其造成危害。即在雷雲放電之前,避雷針在頂端形成局部電場集中的空間,改變雷電的放電方向,引導雷電向避雷針放電,通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地。
避雷針的發現
現代避雷針是美國科學家富蘭克林發明的。富蘭克林認爲閃電是一種放電現象。爲了證明這一點,他在1752年7月的一個雷雨天,冒着被雷擊的危險,將一個繫着長長金屬導線的風箏放飛進雷雨雲中,在金屬線末端拴了一串銀鑰匙。當雷電發生時,富蘭克林手接近鑰匙,鑰匙上迸出一串電火花。手上還有麻木感。幸虧這次傳下來的閃電比較弱,富蘭克林沒有受傷。
在成功地進行了捕捉雷電的風箏實驗之後,富蘭克林在研究閃電與人工摩擦產生的電的一致性時,他就從兩者的類比中作出過這樣的推測:既然人工產生的電能被尖端吸收,那麼閃電也能被尖端吸收。他由此設計了風箏實驗,而風箏實驗的成功反過來又證實了他的推測。他由此設想,若能在高物上安置一種尖端裝置,就有可能把雷電引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置:把一根數米長的細鐵棒固定在高大建築物的頂端,在鐵棒與建築物之間用絕緣體隔開。然後用一根導線與鐵棒底端連接。再將導線引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置稱爲避雷針。
避雷針的作用
常規防雷電可分爲防直擊雷電、防感應雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成,即接閃器、引下線和接地體;接閃器又分爲避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網。以避雷針作爲接閃器的防雷電原理是:避雷針通過導線接入地下,與地面形成等電位差,利用自身的高度,使電場強度增加到極限值的雷電雲電場發生畸變,開始電離並下行先導放電;避雷針在強電場作用下產生尖端放電,形成向上先導放電;兩者會合形成雷電通路,隨之瀉入大地,達到避雷效果。實際上,避雷針是引雷針,可將周圍的雷電引來並提前放電,將雷電電流通過自身的接地導體傳向地面,避免保護對象直接遭雷擊。
雷雨天氣如何做好防雷措施
1、打雷下雨,建議把家裏全部的電器開關都斷開,並把全部的門窗關閉起來,離各種的管道保持一定距離。並且這種天氣建議不要拔打電話或觀看電視等,防止被雷電擊傷。
2、打雷天氣,儘可能不要出門,要是在空曠地行走時,儘量別使用金屬材料的雨傘等。建議在低窪位置等待雨停止之後再走,也別在樹木或廣告板的下方面躲雨。
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