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避雷针的工作原理是什么?
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雷雨天气的闪电具有非常大的破坏性,当闪电通过不良导体会产生巨大的电流,释放出极大的热量,避雷针是十八世纪富兰克林设计的,可以用来消除一些电荷保护建筑物,同时还保证产生的巨大电流可以通过避雷针的导电通道良好地排入大地。
雷电是一种大气的剧烈放电现象,在雷雨天气时,天上的积雨云层的形成和发展过程中,云层的下部会积累大量的负电荷,而大地是带正电荷的,这样建立的电场会将云中的电子推向大地,强烈的作用会时中间的空气发生电离,当电压积累到一定强度,就会放出闪电,形状常见的有枝装,条状,还有少数球状闪电。放电时空气的剧烈震动会发出强烈的雷鸣声,这也就是雷电的来源。
电离的空气也成为一种导体。而建筑物上安装的避雷针一般是尖锐的金属,金属尖锐的顶端会聚集正电荷,一方面可以和分离的电荷中和,另一方面与周围电离的空气会形成回路,即使雷电没有直接击中避雷针,电离的空气导路也会使电流沿着避雷针相连的导线流向大地。
所以避雷针也要安装得当,要保证避雷针的尖锐,同时采用导电性号的金属杆导线连接避雷针,引线还要有良好的接地,有着很小的接地电阻,深埋入大地,使得巨大的电流能沿着避雷针这个电阻最小的通道,导入到大地之中。
对于我们,雷雨天气尽量不要外出,不能站在大树或者电线杆旁边,千万站在高处不要打手机,会把闪电招来的,每年夏季都会很多打手机被雷电击中的事例,一定要小心。
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避雷针这种东西在高大建筑物较常见,主要是保护建筑物不被雷劈。一般它安装在被保护建筑物的顶端且安装一根接闪器。仔细观察就会发现高高的建筑物上有一根长长的导电杆,就是避雷针。
避雷针:如果在雷雨天气,当雷云放电接近地面时能使地面电场发生畸变。这时在避雷针顶端就会形成局部电场集中空间,引导雷电放电方向使避雷针放电,再通过接地线引地下线和接地装置将雷电的大电流引入大地,从而保护被保护的建筑物等,让它避免被雷劈。
避雷针的工作原理:防止雷电的避雷装置由三部分组成,接闪器、引地下线、接地体,接闪器可分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等。避雷针作为接闪器的放电原理:避雷针通过导线接入地下跟地面形成等电位差,利用自身的高度使电场强度增加到极值的雷电云电场发生畸变,并开始电离且下行先导放电,避雷针在强电的作用下产生尖端放电形成向上先导放电,两者结合形成雷电通路,然后再引入大地,达到避雷效果。通常情况避雷针可将周围的雷电引来可提前放电,再将雷电电流通过自身的接地导体引入地面,避免保护物遭遇雷劈。
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这个问题我来答,首先要弄清什么是避雷针,它怎么来的。1752年,,美国科学家富兰克林在风雨交加的时候放出了一只风筝。风筝上引下一根细铜丝,铜丝的末端浸在酒精里。当风筝钻入乌云的时候,钢丝的末端出现了火花,酒精瞬间被点燃了。
此时他明白了原来,雷电就是一个放电的现象,从他的电学实验中知道,电总喜欢从爱导电的导体上通过,就像人喜欢走直路一样,于是发明了避雷针。避雷针是一个竖立在建筑物顶上的针状铁杆,通过一条金属线引到地下,和埋在地底下的金属板相连,利用针状铁杆的尖端放电,使云层所带的电和地上的电逐渐中和,这样就可保护建筑物避免雷击。喜欢我的点个赞,加关注。
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这个问题,我来回答!
雷电是地球上最常见的一种自然现象。整个地球表面平均每秒钟有100多次闪电。闪电的中心温度可以高达17000~25000℃,并在1‰到1/10秒之内释放出几百万至上亿焦耳的能量……一次长距离的闪电要经历50次左右的转折才落到地面上,在空中留下了一条蜿蜒曲折的轨迹。闪电时电流的颠值可以达一万安培,给地球带来5库仑电量。
在雷雨天气,我们有时会—看到一些参天大树被雷电击倒,而周围的一些高塔、高楼等高层建筑却安然无恙.这是什么原因呢?
这些参天大树由于受到带大量电荷的云层的感应,也带上大量电荷,积累的电荷过多时,树就被击倒。在同样倩况下,高层建筑安然无恙,这恐怕要归功于避雷针了。
在许多高塔上都有于个金属做的、状如绣花针、针头向上直立的东西,这就是避雷针。那么,这状如绣花针、貌不惊人的东西为什么会有这么大的作用,能“避雷”呢?
其实,避雷针应叫“引雷针”才合适.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。
我们聪明的祖先远在西方之前就发明了避雷装置,并在实践中应用。据《后汉书》记载,一次当时的重要宫殿未央宫和柏梁台遭雷电袭击发生火灾不久,就有一位名叫“勇之”的方士向汉武帝建议,在宫殿的屋脊上安装“鸱鱼”来防止灾难。
此后两千年来,我国古建筑的屋脊上大多安装了这一类金属瓦饰,有的是龙、有的是飞鱼和雄鸡。尽管没有引导线与地面连接,但大雨淋湿的屋檐和墙壁,自然起到了接地的作用。由于这类瓦饰高于建筑物之上,即使是猛烈的落地雷,也通常只是击毁了瓦饰而保全了建筑物主体。
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