富兰克林避雷针(富兰克林避雷针物理原理)

海潮机械 2023-01-16 00:00 编辑:admin 165阅读

1. 富兰克林避雷针物理原理

避雷针的原理:

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:

避雷针,又名防雷针,是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。

避雷针由接闪器、接地引下线和接地体 3部分组成。接闪器通常采用直径为 15~20mm、长度为1~2m的圆钢或钢管,固定于支柱上端经接地引下线与接地体连接。 当雷云对地放电通道发展到临近地面时,由于避雷针尖端突出地面并有良好接地,在针尖附近的电场强度提高,聚积相反极性的电荷,引导放电向避雷针方向发展,最终击中避雷针,把雷击能量有效地引入大地。

2. 富兰克林 避雷针

富兰克林

现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点,他在1752年7月的一个雷雨天,冒着被雷击的危险,将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中,在金属线末端拴了一串银钥匙。当雷电发生时,富兰克林手接近钥匙,钥匙上迸出一串电火花。手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱,富兰克林没有受伤。

富兰克林在成功地进行了捕捉雷电的风筝实验之后,富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时,他就从两者的类比中作出过这样的推测:既然人工产生的电能被尖端吸收,那么闪电也能被尖端吸收。他由此设计了风筝实验,而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想,若能在高物上安置一种尖端装置,就有可能把雷电引入地下。

富兰克林把这种避雷装置:把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端,在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避雷装置称为避雷针。经过试用,果然能起避雷的作用。避雷针的发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果。

本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin,1706年1月17日—1790年4月17日)出生于美国马萨诸塞州波士顿,美国政治家、物理学家、共济会会员,大陆会议代表及《独立宣言》起草和签署人之一,美国制宪会议代表及《美利坚合众国宪法》签署人之一 ,美国开国元勋之一 。

本杰明·富兰克林同时也是出版商、印刷商、记者、作家、慈善家;更是杰出的外交家及发明家。他是美国独立战争时重要的领导人之一,参与了多项重要文件的草拟,并曾出任美国驻法国大使,成功取得法国支持美国独立。本杰明·富兰克林曾经进行多项关于电的实验,并且发明了避雷针,最早提出电荷守恒定律。他还发明了双焦点眼镜,蛙鞋等等。本杰明·富兰克林被选为英国皇家学会院士。他曾是美国首位邮政局长。法国经济学家杜尔哥评价富兰克林:“他从苍天那里取得了雷电,从暴君那里取得了民权。”

3. 富兰克林发明避雷针的过程

一般现在认为,避雷针是由美国科学家富兰克林发明的。

2.

他在1752年的时候,为了证明闪电可以放电,把风筝飞上天,从而使避雷针被发明了出来。

3.

其实我国早就有了避雷针,只是当时不叫避雷针,而是在建筑物上插针。

4.

这个建筑物上被插针的房间就叫避雷室。

4. 避雷针的作用是美国科学家富兰克林发明的吗

避雷针是富兰克林发明的。1952年富兰克林为了证明闪电是一种现象,在一个雷雨天将系着金属导线的风筝放入到雷雨云中,由此次试验富兰克林引出了把雷电引入地下的设想,后来发展出了避雷针。

富兰克林在进行了风筝实验后,设想出能不能在高的建筑物上放置一个尖端的物体,用这个物体将雷电转移到地底下去,他将这种装置称之为避雷针,后来经过试验,发现果然能起到避雷的效果。避雷针的发明对早期电学的研究有着重大意义。富兰克林是美国的政治家和物理学家。富兰克林出生在一个贫苦的家庭中,因此他只上过两年学习,但富兰克林从未停止学习,他热爱学习的态度为后来在物理上的研究奠定了基础,同时美国独立战争的爆发,使得他成为了优秀的政治家,负责起草及签署了《独立宣言》。

避雷针的工作原理: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,而静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷。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,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。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。

5. 富兰克林与避雷针

一般都认为发明避雷针的人是18世纪的罗蒙诺索夫和富兰克林。其实,最早认识避雷术的还是在我国。公元1688年,法国旅行家卡勃里欧列·戴马甘兰在游历中国后,写了一本《中国新事》的书,书中写道:“……,中国屋宇的屋脊两头,都有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头,伸上天空,舌根连接着一根根细的铁丝,直通地下。这样奇妙的装置在发生雷电的时候就大显神通,若雷电击中了屋宇,电流就会从龙舌沿线下行地底,起不了丝毫破坏作用。”从这里看来,我国对避雷针的应用,比富兰克林作的雷电实验要早两个世纪以上。

  我国科学家经过科学论证,证实远在三国和南北朝时代的建筑物就有了“避雷室”装置。有关专家还认为:现在的广西真武阁四柱不落地,德庆县文庙四柱不顶天,都是古代建筑师为了使厅堂有人的地方避开雷击,消除电学上称为“跨步电压”的危险而设计的。 (来源于1990年6月11日《中国气象报》 作者:曾冒华)

6. 富兰克林避雷针的故事简介

发明了避雷针美国科学家是富兰克林。

发现过程

1752年6月,富兰克林冒着生命危险,进行了著名的费城风筝试验。这一天,狂风漫卷,阴云密布,一场暴风雨就要来临了。富兰克林和他的儿子威廉一起,带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高举起风筝,他的儿子则拉着风筝线飞跑。风筝很快就飞上高空,刹那,雷电交加,大雨倾盆。

富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线躲进一个建筑物内。此时,刚好一道闪电从风筝上空掠过,富兰克林的手上立即掠过一种恐怖的麻木感,他意识到自己已经被雷电击中了。随即 用一串铜钥匙与风筝线接触,钥匙上立即放射出一串电火花。随后,他又将 风筝线上的电引入莱顿瓶中。在进行风筝实验后的当年,富兰克林就发明了避雷针。在建筑物的最高处立上一根2米至3米高的金属杆,用金属线使它和地面相连接,等到雷雨天气,雷电便会沿着金属线流向地下,而建筑物就不会遭雷电了。