避雷針是怎樣避雷的?
眾所周知,天空中的云朵其實(shí)都是帶著電荷的,其中,電荷也分正電荷和負(fù)電荷。當(dāng)天空中有兩片帶著不同電荷的云靠近時(shí),正負(fù)電荷就會(huì)相互吸引,同時(shí)又會(huì)發(fā)生猛烈的放電現(xiàn)象,這樣能在一瞬間放出耀眼的亮光,就是我們常見到的閃電。
閃電的同時(shí)空氣的溫度就會(huì)急劇地升高,四周的水滴很快就變成了水蒸氣,體積不斷地膨脹變大;最后就發(fā)出了爆炸聲,也就是我們聽到的雷鳴。
這種放電的現(xiàn)象是很危險(xiǎn)的,有時(shí)候還會(huì)擊毀附近的物體,如果人被擊中了還會(huì)有生命危險(xiǎn)。為了避免建筑物受到雷擊,人們便在屋頂上裝上了避雷針;避雷針是一根尖形的金屬棒,它的下端用輸送電流的導(dǎo)線,和埋在地下的銅板鏈接起來;
如果天空中有帶電的云,那么地面的電荷就會(huì)被云中的電吸引,沿著導(dǎo)線跑到避雷針的頂端,由于聚集在頂端的電很容易走失,可以防止劇烈的放電現(xiàn)象,建筑物也就不會(huì)被雷擊毀了。
其實(shí),避雷針應(yīng)叫“引雷針”才合適,在雷雨天氣,高樓上空出現(xiàn)帶電云層時(shí),避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,所以靜電感應(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)入大地,使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn),保證了它的安全。這下大家知道避雷針的工作原理了吧!
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