族谱网 头条 历史文化

避雷针是谁发明的?避雷针的工作原理是什么

2019-10-23
出处:族谱网
作者:阿族小谱
浏览:484
转发:0
评论:0
避雷针是谁发明的?避雷针的工作原理是什么,避雷针,望文生义,就是可以避免雷电袭击的装置。避雷针,也属于新新时代的发明,

  避雷针,望文生义,就是可以避免雷电袭击的装置。避雷针,也属于新新时代的发明,就像中国有的四大发明一样,都是在为社会的进步做贡献,同时也为人类造福。避雷针的发明者也是冒着生命危险为社会做贡献,避雷针与电是天敌,所以在研究它时,科学家表现出来的也是无私奉献。那么,今天奥秘小编就为各位看官揭开避雷针的秘密,比如说避雷针是谁发明的,再或者说避雷针的工作原理是什么,又有怎样的作用。

  避雷针是谁发明的

  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。为了证明这一点,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,俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,不幸被雷电击死,这是做雷电实验的第一个牺牲者。

  在成功地进行了捕捉雷电的风筝实验之后,富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时,他就从两者的类比中作出过这样的推测:既然人工产生的电能被尖端吸收,那么闪电也能被尖端吸收。他由此设计了风筝实验,而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想,若能在高物上安置一种尖端装置,就有可能把雷电引入地下。富兰克林把这种避雷装置:把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端,在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避雷装置称为避雷针。经过试用,果然能起避雷的作用。避雷针的发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果。避雷针的发明及出现,使得人们的房子及建筑物都有了专属天使的保护,再也不怕雷电了。人也是从出生到长大,所以避雷针也是这样的一个过程,那么避雷针的发展轨迹是什么呢?

  1、北美传播

  而避雷针在最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亚洲。

  2、传入法国

  避雷针传入法国后,法国皇家科学院院长诺雷等人开始反对使用避雷针,后来又认为圆头避雷针比富兰克林的尖头避雷针好。但法国人仍然选用富兰克林的尖头避雷针。据说当时的法国人把富兰克林看作是苏格拉底的化身。富兰克林成了人们崇拜的偶像。他的肖像被人们珍藏在枕头下面,而仿照避雷针式样的尖顶帽成了1778年巴黎最摩登的帽子。

  3、传入英国

  避雷针传入英国后,英国人也曾广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。但美国独立战争爆发后,富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。据说英国当时的国王乔治二世出于反对美国革命的盛怒,曾下令把英国全部后家建筑物上的避雷针的尖头统统换成圆头,以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立,这真是避雷针应用史上一件有趣的事情。

  避雷针的工作原理

  在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,而静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样,避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体。这样,带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的。避雷针就可以把云层上的电荷导人大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全。避雷针的工作原理是这样的,在这样复杂而又高规格的要求下,那么它又会有怎样的作用呢?

  避雷针的作用

  装置避雷针是避免雷击的有效方法。在房屋最高处竖一金属棒,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。避雷针的尖端因静电感应就集中了异种电荷,发生尖端放电,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,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,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,它的尖端又集中了与云中电异号的电荷,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,避雷针的尖端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,而感应出与云中电同号的电荷,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,引起雷击。这样不但不能避雷,反而还招来雷祸。为防意外,高大建筑物最好竖起几条避雷针。另外,每一又避雷针只能保护一定的建筑面积。对于较大的建筑物也需要竖起几条避雷针。

  奥秘世界独家观点:避雷针,或许与其它的发明不一样,没有那么平易近人,也没有那么和善,在生活中也很少看到,但是它却是强者中的强者,如果没有它,或许现在的建筑不会那么发达;如果没有它,人们的生活也没有保障。所以我们在享受前人留下的福利的同时,也要积极发扬刻苦专研的精神,使得现代社会的科研团队越来越发达,当然也要求我们对科学有着执着的热情。


免责声明:以上内容版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。感谢每一位辛勤著写的作者,感谢每一位的分享。

——— 没有了 ———
编辑:阿族小谱

相关资料

展开
发表评论
写好了,提交
{{item.label}}
{{commentTotal}}条评论
{{item.userName}}
发布时间:{{item.time}}
{{item.content}}
回复
举报
点击加载更多
打赏作者
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
— 请选择您要打赏的金额 —
{{item.label}}
{{item.label}}
打赏成功!
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
返回

更多文章

更多精彩文章
打赏
私信

推荐阅读

· 避雷针
原理避雷针的原理是利用尖端放电现象,让地球大气层中雷云中的电荷及时地释放,通过避雷针进入地球地面,将电荷减低及中和,避免其过分的积累而引发巨大的雷电击中事故,并保护被雷电击中的建筑物或设备。同时,在雷电发生时,避雷针还能吸引雷电的放电通道,让雷电电流从避雷针流入地球的土地里,避免巨大的电流对建筑、设备、树木造成破坏或者伤害偶然在地面之上走动的动物。避雷针是广泛地使用于全世界的建筑物避雷系统中,并且效果良好,因为它们大大地减少了与闪电相关的火灾和建筑物结构损坏。早期美国科学家认为避雷针向天的一端应该是一个尖端形状,而英国科学家则认为向天的顶端应是一个球体形状的效果比较好。事实上,实际试验证明最佳的避雷针是棒状,顶端略钝。为发挥避雷针的作用,避雷针应安装在建筑物的最高点,以低电阻的电缆接地到地下的土地或水。简介避雷针保护的区域为锥形,其地面范围的半径约为避雷针到地面的距离。避雷针不能完全避免被...
· 古人防雷的智慧说说古代的避雷针(图)
那大家要问了,古代那些建筑木头的太多啦,照这个理论,那么山西应县的木塔岂不是应该烧过无数次了?其实不然,我们的老祖先有很多防雷的智慧――比如“避雷针”。现代意义上的避雷针是富兰克林冒着生命危险整出来的,但是我国古代也有类似的避雷装置。有本书叫《荆州记》,作者是南朝人盛弘之,他记载:“湖阳县,春秋寥国,樊重之邑也。重母畏雷,为母玄石室,叫避之。悉以文石为阶砌,至今犹存。”这个类似于避雷的屋子,讲的是一个孝子因为妈妈怕雷,就用某种石头建了个绝缘的屋子。唐代《炙毂子》一书在记载了种初级简陋版避雷针:汉朝时柏梁殿遭到火灾,有人就建议,把一块鱼尾形状的铜瓦放在顶子上,就可以防止雷电所引起的天火。后来,中国古代很多建筑物都有了初级避雷装置,就是屋脊两头,都有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头,伸向天空,舌根连接一根细的铁丝,直通地下。
· 揭秘:清朝八旗军的头盔上为何有一根避雷针?
相信很多朋友都注意到了,清朝军队中,八旗军的战斗力最强。八旗军一般穿棉甲、戴头盔,清军头盔上有一根非常长的樱枪,被俗称为避雷针。那么,一根重要的问题出现了,清朝军队的头盔上,为何总有一根这样的东西呢?首先,我们讲一下历代头盔的样式。在元朝之前,我国历朝历代的头盔样式都差不多,被称为兜鍪。兜鍪的特点是盔缨、盔体、抹额、顿项连贯性很强,几乎是一气呵成。元朝统一天下之后,由于是游牧民族建立的政权,在铠甲、头盔的设计上,自然出现了游牧文化的特点。元朝军队的头盔上出现了樱枪,就是大家俗称的“避雷针。”不过,元朝时期的樱枪还比较短,没有后来清朝那么夸张。元朝军队最常用的头盔被称为钵胄,这种头盔对明清时期的头盔造成了非常深远的影响。樱枪主要用来装饰,同时用不同颜色的樱穗区分不同的部队,这一点直接影响了明清军队。明朝建立以后,虽然推翻了元朝的统治,但是在很多方面都继承了元朝的成熟经验。例如头盔,明朝头盔与...
· 铅活字印刷机是什么人发明的?工作原理介绍
铅活字印刷机是利用铅、锑、锡三种金属按比例配比熔合而成的铅活字排成完整版面进行印刷工作的旧式印刷机,由约翰内斯·谷登堡发明。在中国印刷术弘扬几百年之后,铅活字印刷机的发明,使世界范围内印刷术的发展有了一次质的飞跃。发展历程在1440年到1445年之间,约翰内斯·古滕堡(JohannesGensfleischzurLadenzumGutenberg,又译作“谷登堡”、“古登堡”、“古滕贝格”)制造出了第一台铅活字印刷机。所用的铅字是由铅、锑、锡组成的合金制成。这同中国已使用了几百年的印刷术相比又前进了一步。在毕升发明的泥活字传入欧洲400以后,由德国人约翰内斯·谷登堡发明铅活字版印刷术,在1450年前后开始使用铅合金浇铸活字排印书籍。谷登堡的印刷机当时每天只能印刷300页。1455年出版的《圣经》也许是它最著名的作品。谷登堡只印刷了180本《圣经》,每页分两栏,每栏42行,全部用拉丁文写成。...
· 电磁炉的工作原理
电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使锅具铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能(故:电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此,在电磁炉较普及的一些国家里,人们誉之为"烹饪之神"和"绿色炉具"。

关于我们

关注族谱网 微信公众号,每日及时查看相关推荐,订阅互动等。

APP下载

下载族谱APP 微信公众号,每日及时查看
扫一扫添加客服微信