避雷针的原理 简述避雷针的保护原理
自古以来,于大地之上,屋顶上便巧妙地运用了鱼尾或龙头形状的瓦饰,不仅增添了美观性,还兼具了防雷的功能。现今,为了防止雷电,众多建筑物的顶端都安装了避雷装置——避雷针。那么,这避雷针究竟是如何起到防雷作用的呢?
这一巧妙的避雷方法,最初是由著名的科学家富兰克林所提出。他冒着生命危险,在雷电交加的天气里进行了风筝实验,不仅验证了关于闪电的诸多假设,还成功发明了具有广泛应用价值的避雷针。
在雷雨天气中,带电的云层携带着负电在空中飘浮,使得许多高层建筑因感应而带上大量正电。避雷针的尖端因其特殊的结构能够最多的电荷,并容易与带电云层形成放电通道。
避雷针之所以能够防雷,是因为其与大地相连。当电荷到一定程度时,能够在触电的瞬间将雷电的电流迅速导入大地,从而达成防雷的效果。这里有一个误解需要澄清:避雷针并非在避雷,而是在有效地引导雷电。
根据颁布的《建筑物防雷设计规范》,现已将“避雷针”这一称呼改为更为准确的“接闪器”。
不论是古代还是现代,人们都因避雷针的存在而减少了被雷击中的机率。例如,在2024年4月23日,广州塔在短短一小时内接闪六次,场面壮观。此时人们或许会好奇:避雷针的保护范围究竟有多大?
为了确定这一范围,我们可以采用滚球法进行测量。具体操作是让一个固定半径的球体沿着建筑物的外表滚动,只与地面和避雷装置接触。那么,球体无法触及的地方便是可以避免雷击的安全区域。