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对避雷针有一定的了解之后,我们就可以比较容易理解为什么人们总在说打雷有闪电的时候不要躲在树下和那些高耸的建筑物旁了吧。在雷雨天气里,即便是大树也有可能产生放电现象的,并不是整个一棵树所产生的,而是那些树叶的。同理那些高耸的建筑物也是可以产生放电现象的,从而引发雷击。
接闪器的保护范围的计算,在G057《建筑物防雷设计规范》的附录D‘滚球法确定接闪器的保护范围’中列出了计算单支接闪杆(避雷针)、两支等高接闪杆、两支不等高接闪杆、成矩形布置的四支等高接闪杆、单根接闪线(接闪带、避雷带)、两根等高接闪线的保护范围的保护范围的计算方法,并绘制了相关示意图。
现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了这一点,他在1752年7月的一个雷雨天,冒着被雷击的危险,将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中,在金属线末端拴了一串银钥匙。当雷电发生时,富兰克林手接近钥匙,钥匙上迸出一串电火花。手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱,富兰克林没有受伤。
注意:这个试验是很危险的,千万不要擅自尝试。1753年,电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,不幸被雷电击死,这是做雷电实验的个牺牲者。
而避雷针在初发明与推广应用时,教会曾把它视为不祥之物,说是装上了富兰克林的这种东西,不但不能避雷,反而会引起上帝的震怒而遭到雷击,但是,在费城等地,拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击。而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针,在大雷雨中却安然无恙。
由于避雷针已在费城等地初显神威,它立即传到北美各地,随后又传入欧洲后来才进入。
避雷针的作用
装置避雷针是避免雷击的有效方法。在房屋处竖一金属棒,棒下端连一条足够粗的铜线,铜线下端连一块金属板埋入地下深处潮湿处。金属棒的上端须是一个尖头或分叉为几个尖头。有了这样的装置,当空中有带电的云时。避雷针的因静电感应就集中了异种电荷,发生放电,与云内的电相中和,避免发生激烈的雷电、这就是避雷针能避雷的一方面。
但这种作用颇慢,如果云中积电很快,或一块带有大量电荷的云突然飞来,有时来不及按上述方式中和,于是有强烈的放电,加雷电仍会发生。但这时由于避雷针高过周围物体,它的又集中了与云中电异号的电荷,如果雷电是在云和地面物之间发生,放电电流主要通过避雷针流入大地,因此,不会打在房屋或附近人的身上,只会打在避雷针上了。
由此可见,避雷针的放电作用会减少地面物与云之间打雷的可能性;到了不可避免时,它自己就负担了雷的打击,房屋与人得到了安全。
由于避雷针的构造和作用,我们要特别注意保持避雷针的良好导电性。一旦有一处联接不好,或断了,断口以上的一段就成为一个隔离的导电系统。当云中有电荷时,这隔出的部分上部感应出与云中电异号的电荷,而下部感应出与云中电同号的电荷,如果上部和云中电起放电作用时,强大的放电电流只能通过建筑物放出大量热量,于是引起雷击。这样不但不能避雷,反而还招来雷祸。
避雷针小知识
1、避雷针不会吸引闪电。
2、避雷针不能避免雷击。
3、避雷针不会在云中释放电场。
4、避雷针直通地面,当正确安装时,它有助于保护建筑等物体的结构。避雷针其实就是增加了一定的概率,使避雷针有更多的机会与雷电接触,并试图将将的电流引导到地面。
5、避雷针有许多不同的样式,空心、实心、尖的、圆形的、扁平的,有的还像刷子一样。所有避雷针都是由导电材料制成的,例如铜和铝。其中,不锈钢及其镀锌是常用的防雷材料。
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