为什么避雷针可以避雷?
当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端,形成局部电场集中的空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击。
唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事:汉朝时柏梁殿遭到火灾,一位巫师建议,将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上,就可以防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰,实际上兼作避雷之用,可认为是现代避雷针的雏形。而早在以前,中国已经有了避雷针,一般以龙头为装饰,龙嘴里有避雷针头。
其原理是在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,避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,所以静电感应时,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入大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全。
避雷针防雷原理是什么
在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,避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,所以静电感应时,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入大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全。
按我国统计的雷电流幅值最大约为300 kA,其对应的雷击高度为408 m。取雷击定位高度为400m,可得出不同高度避雷针的保护区和散击区的地表半径见表1。
我国旧式民房一般高度在10 m以下,避雷带和避雷网的高度与房高相同,安装的短针防雷其高度为1~2 m,它们引起的散击现象不明显;高耸建筑物和高架避雷针引雷招致雷击率增高和存在散击区。
我国防雷学者历来不主张用高架避雷针保护建筑物,主张用屋顶短针和避雷带防雷就是考虑了既能发挥它的引雷作用,又避免增加散雷区。
扩展资料:
一、作用
常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成,即接闪器、引下线和接地体;接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。
以避雷针作为接闪器的防雷电原理是:避雷针通过导线接入地下,与地面形成等电位差,利用自身的高度,使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变,开始电离并下行先导放电。
避雷针在强电场作用下产生尖端放电,形成向上先导放电;两者会合形成雷电通路,随之泻入大地,达到避雷效果。
实际上,避雷针是引雷针,可将周围的雷电引来并提前放电,将雷电电流通过自身的接地导体传向地面,避免保护对象直接遭雷击。
二、辨析
避雷线是铁质的,避雷针是铜质(也可以是银质的),避雷针顶端向天,避雷线连接避雷网埋地,避雷线连接避雷针,雷雨季节,雷电从天空从避雷针进入避雷线直至埋地的避雷网,是消除雷击保护建筑物或仪器的设施。
大都用于建筑,变压器电线竿,机房,发射架等。避雷线分圆截面和扁截面两大类型。接复层金属包基体金属的不同分为:铅包钢、铅包铜、铜包钢、铅包钢避雷线。
避雷针用于高层建筑、烟囱或油罐上。下引可用避雷线连接。避雷针由针体及安装类别结构件组成。针类采用不锈钢;针体须用铜包钢圆棒或钢管为基材 。
避雷带是指沿屋脊、山墙、通风管道以及平屋顶的边沿等最可能受雷击的地方敷设的导线。当屋顶面积很大时,采用避雷网。
它是为了保护建筑的表层不被击坏,避雷网和避雷带宜采用镀锌圆钢或扁钢,应优先选用圆钢,其直径不应小于8mm,扁钢宽度不应小于12mm,厚度不应小于4mm。
参考资料:
百度百科-避雷针
雷电是怎样产生的,避雷针又是怎样避雷的呢? 大气由于宇宙射线或其它电离现象的作用,会产生正负离子。正负离子能自由运动,这就使空气能导电。当大气各处电位不同时,负离子向正电区运动,正离子向负电区运动,进行正负电荷中和,达到电的平衡。 所谓雷电现象,就是空中云层积累的电荷达到颇大数量时,它与附近的带电云层或物体间产生很大的电势差,形成很强的电场,两部分异性电荷突破周围空气的阻碍去中和,发生强烈放电,这时在电通过的路径上发出声和光,就是雷电。雷电通常发生在不同的云块之间,或云的下部与地面物之间。我们要避免的只是云和地或地上物之间的雷电。如果这块云的上部带正电,下部带负电,则地面上感应出来的电是正电,此时地面上的凸出物(房屋、树或人体)就有可能与云中电荷发生放电现象,遭到雷击的灾祸。 但是,在云层里,情况就不太一样。云是由许多微小的水滴组成的,离子吸附在水滴上,成为球电荷。由于水滴的质量大,行动笨拙;即使是直径只有几个微米的水滴,也是气体离子的一个沉重包袱。所以云里的电荷移动缓慢,不易达到电平衡。在大气电场影响下,正负电荷在云的上下层分别积累。常常是正电荷聚集在云的上层,负电荷聚集在云的下层。 当带电的云离地面较近时,云和地形成一个巨大的电容器。云和地各是电容器的一个极,云和地之间的大气就是电介质。雷雨时,两极之间的电压差别很大,能达每米几万伏。 当电场强度超过空气的介电强度时,就会把空气击穿,进行放电。放电时,带电粒子撞击空气分子,使空气分子电离。在云和地之间形成一条由电子、离子组成的电的通路。云中的电荷就沿着这条通路入地,这就是我们看到的发自云中而窜入地下的闪电。由于瞬时电流可达几万甚至几十万安培,闪电周围空气的温度达几万度,由于气体的受热,附近气压突然升高到几十以至几百个大气压,巨大的气压向四周爆发时,发出吓人的响声,像爆炸一样,这就是雷鸣。 被闪电击中的地方,瞬时能量极大,会使所触及的树木房舍炸裂起火,就像命中一枚炸弹一般 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,如果云中积电很快,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,于是有强烈的放电,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,如果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,而下部感应出与云中电同号的电荷,如果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,于是引起雷击。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。 捷径人人爱走,电也是这样,要走电阻最小的通路。避雷针就是竖立在建筑物最高处的一根与地相通的金属杆。杆的上端是尖的,尖端容易放电,形成电阻小的通路。云中的电荷可经避雷针入地,建筑物即可免受雷击。 这种避雷方法是富兰克林发明的,所以叫富兰克林避雷针。这种避雷针的保护范围有似一把没有撑足的伞,它的保护半径只有避雷针安装高度的1-1.5倍。因此,当建筑物很大时,就要在上面装许多支避雷针。特别是平顶的大建筑群,避雷针排列成行,宛如针林一般。 如何提高避雷针的效能,早在1914年,匈牙利物理学家爱尔·齐拉特已发现利用放射性物质能使空气电离的原理可以增强避雷效能。近年来随着同位素技术应用日益普及,许多先进国家,研制出了放射性同位素避雷针。 在欧州雷电最频繁的意大利和西班牙半岛上,许多易受雷电影响的建筑,如无线电发射台、变电站、燃料油或天然气贮存库、军工厂、核工厂都装置了这种新型的避雷针。对一些有保存价值的古代遗迹,如雅典的卫城、西班牙的参坦达纪念碑,也采用了这种新型的避雷针。 放射性同位素避雷针的避雷原理与富兰克林避雷针的原理是一样的。所不同的是前者依靠放射性同位素发射的射线使避雷针附近的空气大量地电离,主动地打开一条与云中电荷相通的电的通路;而富兰克林避雷针的尖端只能产生少量的离子。 参考资料: http://www.kepu.com.cn 你同学来回答咯!哈哈
建筑物和种种重要设施的行之有效的避雷措施——避雷针是美国科学家富兰克林发明的。他用科学实验证明了闪电就是静电高压放电,之后避雷针防雷的技术也就有了科学的基础。200年来人们的长期实践,进一步证明了避雷针是可靠的。
在世界各地,处处可见避雷针的踪迹。楼层、厂房、烟囱、火箭航天器发射塔、卫星天线等的顶部高高地耸立着一根,甚至几根金属杆,那就是避雷针。
我国古建筑物中的宝塔,有些用铁链从塔顶引下,末端埋入水井中,这样的宝塔很少被雷击毁。中世纪,欧洲许多教堂的尖顶由于高耸于云端,常常是雷击的目标。但也有个别的高大建筑却能幸存下来。如有一座大教堂,以镀金的金属覆盖了教堂的圆顶,圆顶四周又竖起了一些尖头长铁棒。金属圆顶通过泄水铁管与地面的铁制下水槽相连。这些古建筑完整地保存下来,当年人们并不清楚其中的道理。只有在科学发展之后,人们才揭示出它们为什么未被雷击毁之谜。
1752年,富兰克林创制了世界上第一根避雷针。不久即在美国推广使用,随后英国从1762年,德国从1769年也开始陆续使用了避雷针。
避雷针为什么能避雷呢?
有人认为,避雷针在雷雨云的感应下产生尖端放电,能中和掉雷雨云中所带的电荷,从而避免发生雷击。也有人认为,避雷针是吸引闪电电流,并把它导入地下。我们必须弄清楚哪一种说法是正确的,才能设计避雷针,有效地避免雷击。
实验测量表明,避雷针在雷雨云的电场作用下所释放的电量是微不足道的。一根避雷针的尖端放电电流一般只有几个微安,而一次中等的雷击能释放大约25~30库仓的电量。这相当于几千根避雷针在几十分钟内放电的总电量。
富兰克林指出,避雷针在雷暴期间的放电电流太小了,它的作用是把闪电引向自身,并沿着它流入大地,不让闪电电流窜到建筑物的各部分去。
避雷装置一般地由接闪器、引下线和接地体三部分组成。避雷针只是接闪器的一种形式,是吸引闪电电流的金属导体,然后通过引下线把闪电电流引到接地体上。接地体是埋设在地下的导体,它可把闪电电流泄放到大地中去。
避雷针对于保护建筑物是很有益的,从安全角度看,最好对所有建筑物都进行防雷。高大的建筑物较易受雷击,然而,据国外一份资料统计,低矮民房受雷击的事例还是不少的,美国每年平均有2000多户民房遭雷击。为此,对一般居民来说普及有关防雷的知识还是很必要的。
安装避雷装置,要遵守下列主要原则。避雷针必须高于一切被它保护的建筑物。装置的各部分连接要牢靠,应采用电焊或气焊,不许采用绑接和锡焊。如果避雷装置接地下不好或安装不合规格,那么被它吸引的闪电电流就可能流窜到建筑物的其它部分,从而造成破坏。现代建筑就采用一种新的既经济又安全的防雷设施,称之为"暗装笼式避雷网"。把建筑物中的金属结构沿钢筋连成一整体,构成一个大型金属网笼。这种笼式避雷网既起屏蔽作用,又充当引下线,是一种更加经济、美观的安全的防雷方式。你到大街上转一转,可看到很多新楼的屋顶上不再有高耸的金属杆和引下线了,那就是因为它们已用上笼式避雷网了。屋顶的各种金属物都用导体连到笼式避雷网上。在屋顶四周还应布设一条金属带,称避雷带,把它与避雷网接上。
安装了避雷装置的建筑物是否就万无一失不遭雷击了呢?那不一定。有些高大建筑物虽安装了避雷装置,但因接地线断裂等原因而"有形无用"了。可见要确保避雷装置发挥效能,不但要正确设计、正确安装,还要经常保养,使它经常处于良好状态,这样一般就可免受雷害了。这里我们对读者提出一个忠告:一定要重视科学,不要轻视避雷技术各种环节的科学原理。更不可自以为是地自行安装避雷针,那是危险的,弄不好,反而会"引雷入室",反倒遭了雷击灾祸,这种事例不少。科学是马虎不得的,对雷电不能存侥幸心里。黄岛特大火灾就是一具惨痛教训。
引雷。
避雷针实际上是引雷针(接闪器),当某处设置避雷针后,会把周边的雷引导到此处入地,这样就可以起到保护作用。
简单点说,雷击高处,避雷针应比周围要保护的物、设备等都要高,让雷优先打在避雷针上,将雷电流导入地下。
如果避雷针随意安装,不符合规范,效果可能适得其反,甚至成为雷击重灾区。因此,为了避免悲剧发生,安装避雷针前,务必请专业的防雷设计施工单位做好前期规划设计,选用专业厂家生产的避雷针,在农村安装时,位置最好避开人口稠密区。
这个是选修3-1的静电屏蔽现象,人教版的书有阐述
避雷针的原理是什么?避雷针有什么作用
避雷针又有什么作用,下面就来一起看看避雷针相关内容吧。一、避雷针的组成避雷针又叫接闪杆,用以接闪的金属屋面、金属构件等,统称为接闪器;接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置,用以避免或减少闪电击中建筑物(构筑物)上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。二、避雷针...
避雷针长什么样子
在避雷针的顶端,形成局部电场集中的空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击。唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事:汉朝时柏梁殿遭到火灾,一位巫师建议,将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上,就可以防止雷电...
避雷针的原理?安装注意事项?
避雷针的工作原理 防雷接地工程 防雷装置的组成 建筑物的防雷装置一般由三部分组成:接闪器、引下线和接地装置。接闪器 接闪器是用来接受雷电流的金属导体。通常有避雷针、避雷带、避雷网以及兼作接闪的金属屋面和金属构件(如金属烟囱,风管)等。1.避雷针 避雷针是安装在建筑物上的针形导体。它能...
避雷针的原理是什么 避雷针有什么作用
避雷针是我们都很熟悉的一个东西了,它经常被安装在被保护物顶端,用于保护建筑物、高大树木等。虽然我们对避雷针这个名字很熟悉,也大概知道它的重要性,但是你知道 避雷针的原理 是什么吗?它的作用都有哪些呢?接下来就让我们一起来详细了解下吧。一、避雷针的定义 首先先让我们了解下 避雷针的定义...
避雷器和避雷针的区别是什么?
利用电荷尖端放电现象不让雷击发生。避雷针和被保护物体是分开的,可以保护比较集中的重要物体。避雷器——间接接地。利用过电压放电现象让雷击电压通过避雷器进入大地。避雷器和被保护物体是连接的,可以保护带电物体,如输电线路。在正常状态下避雷器内部是不导电的,遇到雷击的时候,它是导电的。
避雷针是什么材质做的
1. 什么是避雷针?避雷针是一种用来保护建筑物免受雷电伤害的设备。它通常被安装在建筑物的顶部,可以将闪电引导到地面上,从而防止建筑物被雷击而起火或损坏。2. 避雷针的材质是什么?避雷针的制作材料通常是金属,特别是钢铁和铜。这是因为金属可以更好地导电,并且在遭受雷击时能够承受更大的能量。
避雷针的作用是避雷还是引雷?
典故:《炙毂子》一种避雷针 唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事:汉朝时柏梁殿遭到火灾,一位巫师建议,将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上,就可以防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰,实际上兼作避雷之用,可认为是现代避雷针的雏形。而早在以前,中国已经有了避雷针,一般以...
避雷针自已做家里用,用什么材料规格比较好,有简单方便
几点技术参数:1、镀锌圆钢直径不要小于12毫米。2、房屋不高于10米时,避雷针大约为15米就行了。(如果还要保护其他附属建筑,要重新计算)。3、接地部分用3根(2.5米长)50*5镀锌角铁打入地下,间隔5米,角铁之间用40*4镀锌扁铁焊接。这是最稳妥 的方法,如果没有条件,可以采用1根。4、避雷针...
避雷针为什么能避雷?主要原因是什么?
而下部感应出与云中电同号的电荷,如果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,于是引起雷击。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。
避雷针的工作原理是什么?避雷针的种类有哪些?
由于避雷针针头是尖的,所以静电感应时,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...
愚柿克洛: 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...
龙井市13813019069: 避雷针能避雷有原因是什么 - ?
愚柿克洛: 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...
龙井市13813019069: 避雷针为什么能起到避雷的作用? - ?
愚柿克洛: 装置避雷针是避免雷击的有效方法.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,而下部感应出与云中电同号的电荷,如果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,于是引起雷击.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.
龙井市13813019069: 为什么避雷针可以避雷? - ?
愚柿克洛: 普通富兰克林避雷针原理(就是常看到的铁杆)是利用雷云的下行先导对金属导体的电压击穿所引起的尖端放电现象,将雷电流通过接地体泄放到大地的方式来进行引雷入地,通过避雷针来承受雷击,从而保护避雷针保护范围内的建筑物及人不遭受直击雷击的侵害.但如果谈到避雷这个词,就需谈一下雷电的损害形式,雷害分为直击雷和感应雷击两种形式,避雷针只能解决直击雷击的损害,并不能解决感应雷击的损害.所以说传统避雷针只是避雷系统中的一个重要环节.
龙井市13813019069: 避雷针为什么可以避雷? - ?
愚柿克洛: 日常生活中,我们都可看见屋顶的避雷针 .早在十八世纪,富兰克林已经发明了避雷针.避雷针的原理并不是阻挡雷电,而是沿著安全的路径使云层里的电荷和地面的电荷中和,从而保护建筑物免受雷电的袭击. 云层的底部带负电荷,因此感生的正电荷便会在云层下的地面聚集.根据静电学的原理,带电导体表面上较尖的地方,电苛密度会较其他地方高,所以避雷针的尖端会比其他地方集合了更多的正电荷,引导云层中的负电荷沿著避雷针频密地往地面放电,以免云层中的负电荷累积过多,一次过放电时形成了具有巨大破坏力的雷电,击中地面上聚集了较多正电荷的建筑物.
龙井市13813019069: 避雷针为什么可以避雷??
愚柿克洛: 有两个条件可以避雷.一是它最高,相对于要保护的建筑.二是它自身有一套导电的装置,全是金属的,地表上有避雷针 导线,地下有2至5米深的埋地级,最主要的是这一套东西的电阻值是有规定的,不能大于多少欧姆.这是每年都要检测的.目的就是快速导电.这样当有雷电发生时,避雷针就能把强大的电能引导到地下,而不让其他建筑物受损坏.
龙井市13813019069: 避雷针为什么能避雷?原理是什么.?
愚柿克洛: 避雷针原理 在雷雨天气,我们有时会—看到一些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. ...
龙井市13813019069: 避雷针为什么能避雷呢?
愚柿克洛: 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
龙井市13813019069: 为什么避雷针能避雷? - ?
愚柿克洛: 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...
龙井市13813019069: 避雷针为什么会避雷 - ?
愚柿克洛: 避雷针实际上只是一根铁棒,这根铁棒下端连有导线,一直连到地下.因为雷总是击打空地上地最高点,而避雷针放到房顶就是利用雷地这一特点来吸引雷,在通过导线将电导到地下,电到了地下自然就不可怕了 避雷针就是这样避雷的