⑴ 避雷針是誰發明的
避雷針是本傑明·富蘭克林發明的
本傑明·富蘭克林(1706—1790)是美國獨立戰爭時期著名的思想家,同時也是一名傑出的科學家。18世紀以前,人們普遍相信雷電是上帝發怒的說法。富蘭克林經過反復思考,認為雷電可能是一種放電現象,它和在實驗室產生的電在本質上是一樣的。於是,他寫了一篇名叫《論天空閃電和我們的電氣相同》的論文,但沒被認同。他決心用事實來證明一切。1752年6月的一天,陰雲密布,電閃雷鳴,一場暴風雨就要來臨了。富蘭克林和他的兒子一道,帶著上面裝有一個金屬桿的風箏來到一個空曠地帶。富蘭克林高舉起風箏,他的兒子則拉著風箏線飛跑。由於風大,風箏很快就被放上高空。剎那,雷電交加,大雨傾盆。富蘭克林和他的兒子一道拉著風箏線,父子倆焦急的期待著,此時,剛好一道閃電從風箏上掠過,富蘭克林用手靠近風箏上的鐵絲,立即掠過一種恐怖的麻木感。他抑制不住內心的激動,大聲呼喊:「我被電擊了!」後來,富蘭克林用雷電進行了各種電學實驗,證明了天上的雷電與人工摩擦產生的電具有完全相同的性質。為了防止雷電的危害,他製成了一根實用的避雷針。他把幾米長的鐵桿,用絕緣材料固定在屋頂,桿上緊拴著一根粗導線,一直通到地里。當雷電襲擊房子的時候,它就沿著金屬桿通過導線直達大地,房屋建築完好無損。1754年,避雷針開始應用。
⑵ 避雷針是誰發明的
避雷針是由美國科學家富蘭克林發明的
富蘭克林在研究閃電與人工摩擦產生的電的一致性時,他就從兩者的類比中作出過這樣的推測:既然人工產生的電能被尖端吸收,那麼閃電也能被尖端吸收。他由此設計了風箏實驗,而風箏實驗的成功反過來又證實了他的推測。他由此設想,若能在高物上安置一種尖端裝置,就有可能把雷電引入地下。
富蘭克林把一根數米長的細鐵棒固定在高大建築物的頂端,在鐵棒與建築物之間用絕緣體隔開。然後用一根導線與鐵棒底端連接。再將導線引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置稱為避雷針。經過試用,果然能起避雷的作用。
避雷針的主要作用
常規防雷電可分為防直擊雷電、防感應雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成,即接閃器、引下線和接地體;接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網。
以避雷針作為接閃器的防雷電原理是:
避雷針通過導線接入地下,與地面形成等電位差,利用自身的高度,使電場強度增加到極限值的雷電雲電場發生畸變,開始電離並下行先導放電。
避雷針在強電場作用下產生尖端放電,形成向上先導放電;兩者會合形成雷電通路,隨之瀉入大地,達到避雷效果。實際上,避雷針是引雷針,可把周圍的雷電引來並提前放電,把雷電電流通過自身的接地導體傳向地面,避免保護對象直接遭雷擊。
⑶ 避雷針是誰發明
避雷針是由美國科學家富蘭克林發明的。
富蘭克林在研究閃電與人工摩擦產生的電的一致性時,他就從兩者的類比中作出過這樣的推測:既然人工產生的電能被尖端吸收,那麼閃電也能被尖端吸收。他由此設計了風箏實驗,而風箏實驗的成功反過來又證實了他的推測。他由此設想,若能在高物上安置一種尖端裝置,就有可能把雷電引入地下。
富蘭克林把一根數米長的細鐵棒固定在高大建築物的頂端,在鐵棒與建築物之間用絕緣體隔開。然後用一根導線與鐵棒底端連接。再將導線引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置稱為避雷針。經過試用,果然能起避雷的作用。
避雷針工作原理:
避雷針的防雷作用是它能把閃電從保護物上方引向自己並安全地通過自己泄入大地,因此,其引雷性能和泄流性能是至關重要的。避雷針的引雷性能已有實驗和理論分析如下:
其中簡化包絡線是一條拋物線,此線即為在正、負雷雨雲下該避雷針的50%擊針擊地平均分界線。小圈為空中各點實驗放電統計數據,表示模擬實驗下行先導的針尖位置,黑圈表示百分之百擊針,白圈表示百分之百擊地,黑白各半表示50%擊針及擊地。
雷擊避雷針和地的放電強度與雷電極的極性有關:當雷的極性為正時,雷對避雷針的放電強度高於雷對地;當雷的極性為負時,雷對避雷針的放電強度略低於雷對地。所以在同樣電壓下雷電極對針的放電距離R與雷電極對地的放電距離H是不同的。
⑷ 避雷針是根據什麼原理發明的它有什麼作用
避雷針由針頭(接閃器)、引流體和接地體三部分組成。其作用原理是直接將雷電吸引到避雷針自身上來,並將雷電流經過良導體安全的引入大地,利用接地裝置使雷電壓幅值降到最低,達到保護設備的目的。單只避雷針的保護范圍是以其針頭為頂點的錐形空間。變電站採用多針聯合保護,在設備區上空組成了一個防雷擊屏障傘,將雷電流安全的引入大地,使運行中的設備免遭雷害。
在雷雨天氣,高樓上空出現帶電雲層時,避雷針和高樓頂部都被感應上大量電荷,由於避雷針針頭是尖的,所以靜電感應時,導體尖端總是聚集了最多的電荷。這樣,避雷針就聚集了大部分電荷。避雷針又與這些帶電雲層形成了一個電容器,由於它較尖,即這個電容器的兩極板正對面積很小,電容也就很小,也就是說它所能容納的電荷很少。而它又聚集了大部分電荷,所以,當雲層上電荷較多時,避雷針與雲層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導體。這樣,帶電雲層與避雷針形成通路,而避雷針又是接地的,避雷針就可以把雲層上的電荷導入大地,使其不對高層建築構成危險,保證了它的安全。常規防雷電可分為防直擊雷電、防感應雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成,即接閃器、引下線和接地體;接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網。以避雷針作為接閃器的防雷電原理是:避雷針通過導線接入地下,與地面形成等電位差,利用自身的高度,使電場強度增加到極限值的雷電雲電場發生畸變,開始電離並下行先導放電;避雷針在強電場作用下產生尖端放電,形成向上先導放電;兩者會合形成雷電通路,隨之瀉入大地,達到避雷效果。實際上,避雷針是引雷針,可將周圍的雷電引來並提前放電,將雷電電流通過自身的接地導體傳向地面,避免保護對象直接遭雷擊
⑸ 弗蘭克林發明的避雷針可以說是引雷針嗎謝謝了,大神幫忙啊
避雷針的原理並不是阻擋雷電,而是沿著安全的路徑使雲層里的電荷和地面的電荷中和,從而保護建築物免受雷電的襲擊。 雲層的底部帶負電荷,因此感生的正電荷便會在雲層下的地面聚集。根據靜電學的原理,帶電導體表面上較尖的地方,電苛密度會較其他地方高,所以避雷針的尖端會比其他地方集合了更多的正電荷,引導雲層中的負電荷沿著避雷針頻密地往地面放電,以免雲層中的負電荷累積過多,一次過放電時形成了具有巨大破壞力的雷電,擊中地面上聚集了較多正電荷的建築物。自富蘭克林發明避雷針之後,在近兩百多年的時間里,它幾乎都沒有什麼重大的變化。 實際上,避雷針是引雷針,可將周圍的雷電引來並提前放電,將雷電電流通過自身的接地導體傳向地面,避免保護對象直接遭雷擊。通俗的解釋就是:避雷針的作用像雨傘為人們遮雨一樣,覆蓋著它一定范圍內的建築設施,一旦有雷電進入到了這個傘狀的范圍,雷電就會被避雷針吸引過來,再通過本體泄人大地,從而使傘狀以下的建築不被雷擊。
求採納
⑹ 半導體消雷器的原理是什麼
在1990年的北京亞運會的建築物上,發明家採用的是一種全新的避雷措施,這就是當時中國最新研製成的「半導體消雷器」。
半導體消雷器的原理是,變傳統的被動引雷為主動消雷,把雷擊消滅在發生之前的「萌芽狀態」。當空中聚集到一定量電荷的時候,消雷器就能「感覺」出來;在可能形成雷擊之前,消雷器就主動出擊,自動發出電流,去把空中電荷中和掉。消除了空中積累的電荷,「雷公」、「電母」就無法耀武揚威了。
⑺ 富蘭克林風箏引雷的故事是真的嗎
富蘭克林風箏引雷的故事是真的嗎?
富蘭克林無疑是個傳奇人物,帶電風箏的故事是他的經典傳說之一,很多美國人深信不疑。這個故事也出現在國內的語文課本里。
富蘭克林是第一個提出用實驗來證明天空中的閃電就是電的的科學家,但缺乏充足的證據表明他做過風箏試驗。盡管對於富蘭克林是否做過風箏實驗存在爭議,但是有一點可以肯定的是,富蘭克林即使做過風箏實驗,也肯定不會和傳說中的一模一樣。
雲層上的電荷聚集越來越多,和地面之間形成的電壓越來越大,最後它們擊穿十幾千米厚的空氣,形成一條到達地面的導電通道,釋放巨大的能量,這就產生了雷電。如果這條通道正好途經某個人的身體,放電電流會很大,這么大的電流流過受害者的軀體,首先傷害的是受害者的大腦和心臟,雷電流也會致使呼吸系統麻痹而停止呼吸,從而致人喪命。此外,雷電流的極大的機械效應足以撕裂受害者的皮膚和肌肉,而強烈的熱效應也足以燒焦受害者的軀體。這種雷擊事故稱為「直接雷擊」。遭受直接雷擊的人十有八九會死亡,即使沒有死亡也會重度受傷。
如果這條導電通道沒有直接通過人體,相隔一段距離,比如擊中了附近的一棵樹,人體仍然有可能因為感應的電流而觸電,稱為「感應雷擊」。感應雷擊有時會比較弱,被擊中者無大礙,受雷擊大難不死的人大多數是這種情況。
如果按照故事中的情節,風箏被雷電擊中,雷電電流順著風箏線一直到鑰匙,富蘭克林的手指與鑰匙之間距離很近,而且之間產生了明亮火花。富蘭克林這樣直接被雷擊擊中,絕不可能安然無恙。
著名科學節目《流言終結者》探究過這個流言。他們試圖證明三件事:1、風箏能否吸引電流,並且通過長長的風箏線傳遞到鑰匙;2、流入鑰匙的電流量是否足以電到富蘭克林的手指;3、那股電流是否足以讓放風箏者心跳停止。
實驗者模仿18世紀時使用的材料製作了一個大風箏和木板棚架。把風箏在天氣晴朗的海灘上放飛,在飄揚的海風中,雖然完全沒有電閃雷鳴,但空氣中的電荷和風箏和風箏線與空氣之間的摩擦產生的電荷已經可以使風箏明顯地帶上靜電,風箏線上掛著的鑰匙在吱吱響。第一件事很容易地驗證了。
接著他們把風箏線弄濕,風箏上的靜電量進一步增大。但是把手指靠近鑰匙,卻並沒有出現明顯的觸電感覺。為了增大電量,終結者找了一個大金屬球形狀的電荷產生器代替海邊的空氣作為電荷來源,這個大金屬球產生的電荷遠遠高過空氣中的靜電產生的電荷,但是比起真正的閃電還是微不足道的。當風箏靠近這個金屬球時,就會被擊中,如果把一個探頭靠近鑰匙,可以看到兩者之間有微弱的火花。第二件事也證實了。
最後終結者走進了電力公司的試驗中心,這里的高壓電可達到100萬伏,可是比起真正的雷電1億伏的電壓,也只是1%。他們用組織替代膠製作了一個假人的模型,裡面安裝了一個模擬的心跳檢測器,並用模擬的雨中淋濕的風箏線進行實驗。風箏被高壓電擊中時,在鑰匙和假人的「手指」之間出現了明亮的電弧,通過模擬心臟的電流已經超過可以使人心臟停跳的最大電流的很多倍。這個「迷你版本」已經足以讓富蘭克林英勇犧牲很多次了。由此可見,富蘭克林在直接被雷電電後還毫發無損,並且淡定地說「我可以證明閃電是電」是不靠譜的。
實際上1752年富蘭克林給英國皇家協會寄過一封信,內容正是關於風箏實驗的記錄。信中提到:
「當雷雨雲來到風箏上空時,尖的金屬絲就會將從雲上引下「電火」,風箏與整條線都會充滿電。線上的細絲會向各個方向伸展開來,當手指靠近時,細絲還會被吸引。
當風箏和線被雨水浸濕後,它們可以自由傳導「電火」,用指關節靠近鑰匙,你會發現大量「電火」從鑰匙上流出。
可以在鑰匙上裝一個小葯水瓶,以上述方法獲得的「電火」可以將瓶中的酒精點燃」。
可以看到,富蘭克林所做的,並非是「將閃電通過風箏和鑰匙引導到人體」,信中並未提到「在打閃時」觸摸鑰匙,而是觀察在雷雨雲飄過時的一些現象。這個時候風箏線和鑰匙上所發生的電學現象,應該是靜電。
這和《流言終結者》的實驗類似,靜電足夠大時,確實可以看到鑰匙與探頭(或手指)之間的電火花。囿於當時的知識水平,富蘭克林並不能區分這靜電和閃電的區別。當然富蘭克林的試驗也十分有意義,那就是他證明了自然界中的電和人造的電是同一種東西。
⑻ 富蘭克林發明的避雷針應該叫『』引雷針『』說說你的看法
避雷針的原理其實是把雷引到針里,從而避免了雷打到人.所以"避雷針"叫"引雷針"是因為它用引雷的方式避免了雷對人的傷害."引雷針"這一名稱是從方式入手的,而"避雷針"是從結果入手的.
⑼ 現在很多比較高的建築最上邊都會裝著避雷針,避雷針是如何被發明的
大家可能經常看到一些高樓上安裝有常常的管子,這就是避雷針。可是它真的能避免雷擊嗎?
當雷雲放電接近地面時它使地面電場發生畸變。在避雷針的頂端,形成局部電場集中的空間,以影響雷電先導放電的發展方向,引導雷電向避雷針放電,再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護物體免遭雷擊。
避雷針是以前的叫法,在中華人民共和國國家標准GB50057-2010《建築物防雷設計規范》中,已經放棄了這一稱呼,而代之以『接閃桿』。接閃桿與接閃帶、接閃線、接閃網、用以接閃的金屬屋面、金屬構件等,統稱為接閃器;接閃器和引下線、接地裝置共同組成了建築物或構築物的外部防雷裝置,用以避免或減少閃電擊中建築物(構築物)上或其附近造成的物理損害和人身傷亡。
之所以將避雷針改名為接閃桿,是因為以前的名稱不科學,沒有反映出接閃桿的原理。避雷針剛剛出現在中國時,人們以為它可以避免房屋遭受雷擊,所以稱其為避雷針。但事實上,避雷針保護建築物的方式並不是避免房屋遭受雷擊,而是引雷上身,然後通過其引下線和接地裝置,將雷電流引入地下,從而起到保護建築物的作用。正因為這個原因,也有人建議將避雷針改名為引雷針,但總的來說,還是接閃桿這個名稱最為貼切。
⑽ 避雷針是根據什麼原理發明的它有什麼作用
避雷針是根據尖端放電來避免強烈火花放電的原理發明的,作用:避雷針是用來保護發電廠、
變電所的室外配電裝置、
輸電線路個別區段以及工業與民用
高層建築的