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避雷针的作用(避雷针是怎样避雷？一根避雷针可以保护多大的范围？)

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

在古代科技文明较落后的时代，自然灾害无疑是人类难以抵挡的重击，打雷闪电时常会破坏地面的建筑物，那么我们现代又做了哪些措施呢？那就要提到避雷针的发明，它极大的保护了人类的安全和财产。但是古代人类为了减少打雷闪电带来的财产损失，也做了极大的努力。其实我国早在战国时期就知道雷击是可以避免的，他们认为用巨大坚固石头做成的房子更加牢固也可以避雷。

随着时间的推移，人类对雷电的认识越来越深，在汉代的时候，避雷技术有了质的飞跃，就比如说有学者提出的"鸱尾"避雷法。通常人们在建造房屋时，会在屋脊上由铜铁所制的形似牛角尖的金属刺向天空，而中国人自古就喜欢用龙、凤、鱼等圣兽来表达自己对美好生活的向往，即使小小的避雷装置也不例外。

那么避雷针到底是如何避雷的？最权威的回答，阿猫还得从美国科学家富兰克林做的那次风筝实验说起。那是一个阴云密布电闪雷鸣的傍晚，富兰克林和儿子带着上面装有一个金属杆的风筝来到一块空旷草地进行实验。富兰克林负责举着风筝，而他的儿子则拉着风筝跑，等到风筝完全飞到高空中时，突然间倾盆大雨，雷电交加。一道闪电以迅雷不及掩耳之势从风筝上划过，此时富兰克林用手靠近风筝上的铁丝，立即一股麻木疼痛感蔓延开来，这也成了他是第一个"触碰"到雷电的人。

后来又经过不断的电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电，具有完全相同的性质。此次风筝实验的成功，立马在科学界名声大噪。同时期的俄国科学家"利赫曼"和他的助手罗蒙诺索夫为了验证富兰克林的实验，还不幸被雷击死，这也是做雷电实验第一个牺牲的科学家。许多研究雷电的科学家听闻利赫曼和它助手的不幸，都不太敢再做实验了。而富兰克林却为了人类免受雷电对生活的困扰，毅然决然的继续着对雷电的研究。他以风筝实验为基础，经过大量的实践准备，最终制造出了人类历史上第一根避雷针。他把足够长度的金属杆子，用绝缘体材料固定在屋顶上，在金属杆上紧紧拴着一根粗的导线，雷电就会沿着金属杆通过导线直达大地，从而达到泄流的作用，这样在打雷时，房屋建筑等就不会被雷电损坏。

随着科技的进步，避雷针使用越来越广泛，那么它的原理是什么呢？很多人对避雷针都有个误区，认为避雷针只是简简单单伫立在屋顶上的一根针，就可以有避雷的效果，其实并不是这么简单。阿猫也是有一定物理知识的人，知道电流形成通路是有条件的，而形成完整的电流是需要电荷的。正电荷正极流出，负电荷负极流出。原来在雷雨天气时，空中有许多带电云层带着负电荷，使得很多高层建筑被感应上大量正电荷。由于避雷针针头是尖的，当产生静电感应时，导体尖端总是聚集了最多电荷，避雷针聚集了大量电荷，而又与这些云层形成了一个电容器，极易与带电云层形成通路。避雷针通过风筝原理，把避雷针连接大地，在触电的瞬间就可以将雷电流泄入大地，从而达到防雷的效果。由此可见，避雷针并不是意义上的避雷，相反而是把它引向大地，从而达到避雷的效果。在后来国家颁布的《建筑物防雷设计规范》中，就已经摒弃了避雷针这一称呼，而采用接闪杆这一称呼，这一称呼似乎阿猫认为更容易让你们理解避雷针原理的。

避雷针发明出来后，它的其他功能使用面积也常被人拿去猜想和证明，问题来了一个避雷针的保护范围最多有多大呢？这就可能需要另外一个实验去验证它，而滚球法是相对准确的测量方法。我们需要准备一个一定半径的球体，让球体沿着建筑物外表滚动，而球体只能接触地面和避雷针，而只有球体接触不到的地方，才是可以避免雷击的安全区域。所以说一根避雷针也会有一定的保护范围。所以在现代的建筑上，我们可以看到一幢建筑可能会有很多根避雷针，这样更加保障了建筑物和人民的安全。阿猫通常来说，避雷针安装的越高，保护范围相对就越大，保护效果也越好。但是结合避雷针在建设当中的安全性和经济性，避雷针大多建设在35米和45米之间。

由此可见避雷针是一个连接整体，并不是单独一根避雷针就可以达到避雷效果的。避雷针是由什么组成的呢？接收器、接地引下线和接地体三部分组成。接收器是金属针头是引雷装置。接引地下线采用抗热材料制成，接地体要接收电流还要把这些电流均匀分布出去。因此引雷和泄流都是至关重要的。如果只做好引雷工作而没有完成泄流工作，严重的话，则可能使整栋建筑陷入更加可怕的触电危险中。

避雷针的发明无疑是人类进步史上一个里程碑的意义，也为后面的电力实验奠定了基础。

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。