避雷针是怎么避雷的? 它会失效吗?避雷针为什么能避雷呢?有人认为,避雷针在雷雨云的感应下产生尖端放电,能中和掉雷雨云中所带的电荷。从而避免发生雷击也有人认为,避雷针是吸引闪电电流,并把它导入地下。我们必须弄清楚哪一种说法是正确的,才能设计避雷针,有效地避免雷击。如果避雷针的作用是前者,那么放电的尖端越多,放电中和的效果就应该越好,让我们看看实际情况。树木是导体,森林的数不清的树枝梢就如放电尖端。
照理说,雷雨云飘过森林上空时,云中的电荷应该受到这么多尖端放电的电荷所中和,消雷作用应是最明显的了,但森林遭雷击的事例却屡见不鲜。美国有人在一空军基地把一个用几百个放电尖端做成的阵列装在一座360m高的天线塔上,用以保护该塔免受雷击,但在3个月之内就受到了11次雷击,其中有5次已拍下了照片。最重要的判据还是科学的实验测定。实验测量表明,避雷针在雷雨云的电场作用下所释放的电量是微不足道的。-根避雷针的尖端放电电流一般只有几个微安,而一次中等的雷击能释放大约25—30C的电量。这相当于几千根避雷针在几十分钟内放电的总电量。富兰克林在起初持第一种观点,但很快他就修改了这种见解。他指出,避雷针在雷暴期间的放电电流太小了,它的作用是把闪电引向自身,并沿若它流入大地。
避雷针是怎么避雷的? 它会失效吗?避雷针的作用是“引雷”,而不是“避雷”。正确的名称应是“引雷针”,但“避雷针”这个名词是从英文译过来的,原文并没有避雷的意思,是百余年前的译者根据自己的理解所译的,一直流传至今。大家用惯了,只要认识了它的作用,延用这个名词也无妨。
有人会问,为什么避雷针能吸引闪电?这就要联系到前面介绍的静电放电现象了。在那一节我们已指出闪电其实就是两个带异号电物体之间的火花放电。带电体的突出部位的尖端附近电场强度最强,空气首先在这里击穿,电流就从这里开始流通。雷雨云与大地也是一对带电体,地面的突出部分的尖端附近同样也是空气最易击穿的地方。在建筑物的最高端装上金属尖杆,显然火花放电最易在此处发生,这就是避雷针吸引闪电的道理。闪电电流要流入大地,需要导电通道,所以必须用较短导线把金属尖杆连接到接地装置上,不让闪电电流窜到建筑物的各部分去。
避雷针是怎么避雷的? 它会失效吗?由上所述,避雷装置一般由接闪器、引下线和接地体三部分组成(图13.1)避雷针只是接闪器的一种形式,此外还有避雷带、避雷网等。通常所说的避雷针,其实常常是泛指包括接闪器、引下线和接地体三者在内的整个避雷装置,而不是单指杆状的接闪器。
避雷针是怎么避雷的? 它会失效吗?接闪器也叫受雷器,是吸引闪电电流的金属导体,常用的针式接闪器也就是避雷针。接闪器一般用镀锌钢筋、钢带或钢管制作,由于闪电电流通常沿导体的表面流动,因此,避雷针应有尽可能大的横截面积。针的顶端不一定呈尖形,做成圆球形、扁形均可。也不必专门做成几个叉状,它对增加吸引效果并不显著,也不经济。针必须安装牢靠,能经受住风吹。(未完待续)
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