15日早上7時10分,大連長??h雷雨交加,大長山鎮(zhèn)四塊石小學操場上,5名四年級小學生遭雷擊受傷?!霸獌础北粦岩墒怯描F質(zhì)架的雨傘。平時學校除除了要加強防雷電教育外,設置必要的避雷設備等也是很有必要的,比如樓頂安裝避雷針。
避雷針,又名防雷針,是用來保護建筑物等避免雷擊的裝置。在高大建筑物頂端安裝一根金屬棒,用金屬線與埋在地下的一塊金屬板連接起來,利用金屬棒的尖端放電,使云層所帶的電和地上的電逐漸中和,從而不會引發(fā)事故。避雷針規(guī)格必須符合GB標準,每一個級別的防雷需要的避雷針規(guī)格都不一樣?,F(xiàn)代避雷針是美國科學家富蘭克林發(fā)明。富蘭克林認為閃電是一種放電現(xiàn)象。為了證明這一點,他在1752年7月的一個雷雨天,冒著被雷擊的危險,將一個系著長長金屬導線的風箏放飛進雷雨云中,在金屬線末端拴了一串銀鑰匙。當雷電發(fā)生時,富蘭克林手接近鑰匙,鑰匙上迸出一串電火花。手上還有麻木感。在成功地進行了捕捉雷電的風箏實驗之后,富蘭克林在研究閃電與人工摩擦產(chǎn)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(chǎn)生的電能被尖端吸收,那么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。富蘭克林把這種避雷裝置:把一根數(shù)米長的細鐵棒固定在高大建筑物的頂端,在鐵棒與建筑物之間用絕緣體隔開。然后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(jīng)過試用,果然能起避雷的作用。避雷針的發(fā)明是早期電學研究中的第一個有重大應用價值的技術成果。
避雷針的工作原理:
在雷雨天氣,高樓上空出現(xiàn)帶電云層時,避雷針和高樓頂部都被感應上大量電荷,由于避雷針針頭是尖的,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云層形成了一個電容器,由于它較尖,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,當云層上電荷較多時,避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導體。這樣,帶電云層與避雷針形成通路,而避雷針又是接地的,避雷針就可以把云層上的電荷導入大地,使其不對高層建筑構成危險,保證了它的安全。
避雷針的作用:
常規(guī)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(wǎng)。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云電場發(fā)生畸變,開始電離并下行先導放電;避雷針在強電場作用下產(chǎn)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并提前放電,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。