避雷針為什么能避雷的科學(xué)故事

所謂雷電現(xiàn)象，就是空中云層積累的電荷達(dá)到頗大數(shù)量時(shí)，它與附近的帶電云層或物體間產(chǎn)生很大的電勢(shì)差，形成很強(qiáng)的電場(chǎng)，兩部分異性電荷突破周圍空氣的阻礙去中和，發(fā)生強(qiáng)烈放電，這時(shí)在電通過的路徑上發(fā)出聲和光，就是雷電。雷電通常發(fā)生在不同的云塊之間，或云的下部與地面物之間。我們要避免的只是云和地或地上物之間的雷電。如果這塊云的上部帶正電，下部帶負(fù)電，則地面上感應(yīng)出來的電是正電，此時(shí)地面上的凸出物（房屋、樹或人體）就有可能與云中電荷發(fā)生放電現(xiàn)象，遭到雷擊的災(zāi)禍。

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，如果云中積電很快，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，于是有強(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，如果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，如果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，于是引起雷擊。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。

避雷針為什么能避雷的科學(xué)故事點(diǎn)評(píng)

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。