避雷針是誰發(fā)明的？避雷針的工作原理是什么

避雷針，望文生義，就是可以避免雷電襲擊的裝置。避雷針，也屬于新新時(shí)代的發(fā)明，就像中國(guó)有的四大發(fā)明一樣，都是在為社會(huì)的進(jìn)步做貢獻(xiàn)，同時(shí)也為人類造福。避雷針的發(fā)明者也是冒著生命危險(xiǎn)為社會(huì)做貢獻(xiàn)，避雷針與電是天敵，所以在研究它時(shí)，科學(xué)家表現(xiàn)出來的也是無私奉獻(xiàn)。那么，今天奧秘小編就為各位看官揭開避雷針的秘密，比如說避雷針是誰發(fā)明的，再或者說避雷針的工作原理是什么，又有怎樣的作用。

避雷針是誰發(fā)明的

現(xiàn)代避雷針是美國(guó)科學(xué)家富蘭克林發(fā)明的。富蘭克林認(rèn)為閃電是一種放電現(xiàn)象。為了證明這一點(diǎn)，他在1752年7月的一個(gè)雷雨天，冒著被雷擊的危險(xiǎn)，將一個(gè)系著長(zhǎng)長(zhǎng)金屬導(dǎo)線的風(fēng)箏放飛進(jìn)雷雨云中，在金屬線末端拴了一串銀鑰匙。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，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。注意：這個(gè)試驗(yàn)是很危險(xiǎn)的，千萬不要擅自嘗試。1753年，俄國(guó)著名電學(xué)家利赫曼為了驗(yàn)證富蘭克林的實(shí)驗(yàn)，不幸被雷電擊死，這是做雷電實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)犧牲者。

在成功地進(jìn)行了捕捉雷電的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)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(shí)，他就從兩者的類比中作出過這樣的推測(cè)：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(shè)計(jì)了風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，而風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的成功反過來又證實(shí)了他的推測(cè)。他由此設(shè)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(zhǎng)的細(xì)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(dǎo)線與鐵棒底端連接。再將導(dǎo)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(xué)研究中的第一個(gè)有重大應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)成果。避雷針的發(fā)明及出現(xiàn)，使得人們的房子及建筑物都有了專屬天使的保護(hù)，再也不怕雷電了。人也是從出生到長(zhǎng)大，所以避雷針也是這樣的一個(gè)過程，那么避雷針的發(fā)展軌跡是什么呢？

1、北美傳播

而避雷針在最初發(fā)明與推廣應(yīng)用時(shí)，教會(huì)曾把它視為不祥之物，說是裝上了富蘭克林的這種東西，不但不能避雷，反而會(huì)引起上帝的震怒而遭到雷擊，但是，在費(fèi)城等地，拒絕安置避雷針的一些高大教堂在大雷雨中相繼遭受雷擊。而比教堂更高的建筑物由于已裝上避雷針，在大雷雨中卻安然無恙。由于避雷針已在費(fèi)城等地初顯神威，它立即傳到北美各地，隨后又傳入歐洲后來才進(jìn)入亞洲。

2、傳入法國(guó)

避雷針傳入法國(guó)后，法國(guó)皇家科學(xué)院院長(zhǎng)諾雷等人開始反對(duì)使用避雷針，后來又認(rèn)為圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。但法國(guó)人仍然選用富蘭克林的尖頭避雷針。據(jù)說當(dāng)時(shí)的法國(guó)人把富蘭克林看作是蘇格拉底的化身。富蘭克林成了人們崇拜的偶像。他的肖像被人們珍藏在枕頭下面，而仿照避雷針式樣的尖頂帽成了1778年巴黎最摩登的帽子。

3、傳入英國(guó)

避雷針傳入英國(guó)后，英國(guó)人也曾廣泛采用了富蘭克林的尖頭避雷針。但美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，富蘭克林的尖頭避雷針在英國(guó)人眼中似乎成了將要誕生的美國(guó)的象征。據(jù)說英國(guó)當(dāng)時(shí)的國(guó)王喬治二世出于反對(duì)美國(guó)革命的盛怒，曾下令把英國(guó)全部后家建筑物上的避雷針的尖頭統(tǒng)統(tǒng)換成圓頭，以示與作為美國(guó)象征的尖頭避雷針勢(shì)不兩立，這真是避雷針應(yīng)用史上一件有趣的事情。

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(shí)，迅雷針和高樓頂部都被感應(yīng)上大量電荷，由于避雷針針頭是尖的，而靜電感應(yīng)時(shí)，導(dǎo)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(gè)電容器，由于它較尖，即這個(gè)電容器的兩極板正對(duì)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(dāng)云層上電荷較多時(shí)，避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿，成為導(dǎo)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(dǎo)人大地，使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn)，保證了它的安全。避雷針的工作原理是這樣的，在這樣復(fù)雜而又高規(guī)格的要求下，那么它又會(huì)有怎樣的作用呢？

避雷針的作用

裝置避雷針是避免雷擊的有效方法。在房屋最高處豎一金屬棒，棒下端連一條足夠粗的銅線，銅線下端連一塊金屬板埋入地下深處潮濕處。金屬棒的上端須是一個(gè)尖頭或分叉為幾個(gè)尖頭。有了這樣的裝置，當(dāng)空中有帶電的云時(shí)。避雷針的尖端因靜電感應(yīng)就集中了異種電荷，發(fā)生尖端放電，與云內(nèi)的電相中和，避免發(fā)生激烈的雷電、這就是避雷針能避雷的一方面。但這種作用頗慢，云中積電很快，或一塊帶有大量電荷的云突然飛來，有時(shí)來不及按上述方式中和，有強(qiáng)烈的放電，加雷電仍會(huì)發(fā)生。但這時(shí)由于避雷針高過周圍物體，它的尖端又集中了與云中電異號(hào)的電荷，雷電是在云和地面物之間發(fā)生，放電電流主要通過避雷針流入大地，因此，不會(huì)打在房屋或附近人的身上，只會(huì)打在避雷針上了。

由此可見，避雷針的尖端放電作用會(huì)減少地面物與云之間打雷的可能性；到了不可避免時(shí)，它自己就負(fù)擔(dān)了雷的打擊，房屋與人得到了安全。由于避雷針的構(gòu)造和作用，我們要特別注意保持避雷針的良好導(dǎo)電性。一旦有一處聯(lián)接不好，或斷了，斷口以上的一段就成為一個(gè)隔離的導(dǎo)電系統(tǒng)。當(dāng)云中有電荷時(shí)，這隔出的部分上部感應(yīng)出與云中電異號(hào)的電荷，而下部感應(yīng)出與云中電同號(hào)的電荷，上部和云中電起放電作用時(shí)，強(qiáng)大的放電電流只能通過建筑物放出大量熱量，引起雷擊。這樣不但不能避雷，反而還招來雷禍。為防意外，高大建筑物最好豎起幾條避雷針。另外，每一又避雷針只能保護(hù)一定的建筑面積。對(duì)于較大的建筑物也需要豎起幾條避雷針。

奧秘世界獨(dú)家觀點(diǎn)：避雷針，或許與其它的發(fā)明不一樣，沒有那么平易近人，也沒有那么和善，在生活中也很少看到，但是它卻是強(qiáng)者中的強(qiáng)者，如果沒有它，或許現(xiàn)在的建筑不會(huì)那么發(fā)達(dá)；如果沒有它，人們的生活也沒有保障。所以我們?cè)谙硎芮叭肆粝碌母＠耐瑫r(shí)，也要積極發(fā)揚(yáng)刻苦專研的精神，使得現(xiàn)代社會(huì)的科研團(tuán)隊(duì)越來越發(fā)達(dá)，當(dāng)然也要求我們對(duì)科學(xué)有著執(zhí)著的熱情。