1、,雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点 的放电现象。,令人生畏,雷电会给人类生活造成巨大的破坏，每年的雷雨季节给人类造成的直接经济损失就高达数亿美元，每年被雷电击中死亡的人和其他动物数量高得惊人，而且这个数量还在不断攀升。,如何避免,汇 报 人： 参与人员： 2015年10月 日,避雷针,摘要：避雷；安全；事故 参照资料：百度百科；,避雷针的发明,Mobile Office Profile,1,Part,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
2、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。,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
3、。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。,避雷针的原理,Mobile Office Profile,2,Part,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
4、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。,“尖端放电”,实验操作： 1将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属板上，把带支架的金属球放在金属板两极之间。接通电压，金属球与上极板间形成火花放电，可听到劈啪声音，并看到火花。若看不到火花，可将电源电压逐渐加大。演示完毕后，关闭电源。 2用带绝缘柄的电工钳将带支架的顶端呈圆锥状（尖端）的金属物体也放在金属板两极之间，此时金属球和尖端的高度一致。接通静电高压电源，金属球火花放电现象停止了，但可听到丝丝的电晕放电声，看到尖端与上极板之
5、间形成连续的一条放电火花细线。若看不到放电火花细线，将电源电压提高。演示完毕后关 闭电源。 3由于电源电压较高，关闭电源后，不能完全充分放电，故每一步演示后都应取下电源任一极与另一极接头相碰触人工进行放电，以确保仪器设备和操作者的安全。,当避雷针演示仪接通静电高压电源后，绝缘支架上的两个金属板带电，在极板间电压超过1万伏时，由于导体尖端处电荷密度大于金属球处，所以金属尖端附近形成了强电场，在强电场的作用下，空气分子被电离，致使极板和金属尖端之间处于连续的电晕放电状态，即尖端放电现象。而金属球与极板间的电场不能达到火花放电的数值，故金属球不放电。在实际应用中，尖端导体与大地相连接，云层中的电荷通
6、过导体与大地中和，因而避免了人身和物体遭到雷电等静电的伤害。如高层建筑物顶端都安有高于屋顶物体的金属避雷针。,“尖端放电”物理实验验证,简而言之，避雷针巧妙地应用了大地的负电荷，与雷电释放的正电荷进行中和。,避雷针的应用,Mobile Office Profile,3,Part,避雷针是用来保护发电厂、变电所的室外配电装置、 输电线路个别区段以及工业与民用高层建筑的。避雷针直接接地，针的高度高于线路，在雷电先导电路向地面延伸过程中，由于受到避雷针畸变电场的影响，会逐渐转向并击中避雷针，从而避免了雷电先导向被保护设备发展。由此可见，避雷针实质上是引雷针，它将雷电引向自己从而保护其他设备免遭雷击。
7、,避雷针的种类,Mobile Office Profile,4,Part,直击雷避雷针,特殊避雷针,提前预放电避雷针,适用于石化仓库、广播电视、加油站、建筑大楼、信标台，通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼,适用于较高的建筑大楼微波通讯站、雷达基站、信标台，通信基站、军事基地、雷达机房、银行大楼、天文气象台等重要场所。,应用较广泛,避雷针的安装,Mobile Office Profile,5,Part,错误的安装避雷针可能造成比不安避雷针还要可怕！,2007年发生在重庆开县的雷击事故，就是因为该教室屋顶是由钢筋水泥板构成，其中的钢筋没有良好接地，在打雷时发生接闪，无处泄放，从而通过教室的屋顶和墙壁对室内人员进行放电，造成教室里的小学生七人死亡数十人受伤的惨烈事故。 正确安装如右图：,物理小结：,事实证明，正确的应用物理知识可以帮助我们更好的生活，也确保了财产安全。而同时也应善于发现，将知识运用于生活，这样将会对我们的生活会有很大的帮助。,
