樓頂上避雷針的作用
避雷針的作用是用來保護建築物、高大樹木等避免雷擊。避雷針,又名防雷針,在被保護物頂端安裝一根接閃器,用符合規格導線與埋在地下的泄流地網連接起來。避雷針規格必須符合GB標準,每一個防雷類別需要的避雷針高度規格都不一樣。
唐代《炙轂子》一書在記載了這樣一件事:漢朝時柏樑殿遭到火災,一位巫師建議,將一塊魚尾形狀的銅瓦放在層頂上,就可以防止雷電所引起的天火。屋頂上所設置的魚尾開頭的瓦飾,實際上兼作避雷之用,可認爲是現代避雷針的雛形。而早在以前,中國已經有了避雷針,一般以龍頭爲裝飾,龍嘴裏有避雷針頭。
現代避雷針是美國科學家富蘭克林發明的。富蘭克林認爲閃電是一種放電現象。爲了證明這一點,他在1752年7月的一個雷雨天,冒着被雷擊的危險,將一個繫着長長金屬導線的風箏放飛進雷雨雲中,在金屬線末端拴了一串銀鑰匙。當雷電發生時,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。幸虧這次傳下來的閃電比較弱,富蘭克林沒有受傷。
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,成爲導體。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。
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