避雷针的原理、作用是什么?

避雷针一直贯穿整座高楼?那么在高层建筑,在哪能看到避雷针?他是用什么做的?一根铁棍吗?

避雷针原理

在雷雨天气,我们有时会—看到一些些参天大树被雷电击倒,而周围的一些高塔、高楼等高层建筑却安然无恙.这是什么原因呢?

这些参天大树由于受到带大量电荷的云层的感应,也带上大量电荷,积累的电荷过多时,树就被击倒.

在同样倩况下,高层建筑安然无恙恐怕要归功于避雷针了.在许多高塔上都有于个金属做的、状如绣花针、针头向上直立的东西,这就是避雷针.

那么,这状如绣花针、貌不惊人的东西为什么会有这么大的作用,能“避雷”呢?

其实,避雷针应叫“引雷针”才合适.

在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,迅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.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人大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全.

作用

装置避雷针是避免雷击的有效方法。在房屋最高处竖一金属棒,棒下端连一条足够粗的铜线,铜线下端连一块金属板埋入地下深处潮湿处。金属棒的上端须是一个尖头或分叉为几个尖头。有了这样的装置,当空中有带电的云时。避雷针的尖端因静电感应就集中了异种电荷,发生尖端放电,与云内的电相中和,避免发生激烈的雷电、这就是避雷针能避雷的一方面。但这种作用颇慢,如果云中积电很快,或一块带有大量电荷的云突然飞来,有时来不及按上述方式中和,于是有强烈的放电,加雷电仍会发生。但这时由于避雷针高过周围物体,它的尖端又集中了与云中电异号的电荷,如果雷电是在云和地面物之间发生,放电电流主要通过避雷针流入大地,因此,不会打在房屋或附近人的身上,只会打在避雷针上了。由此可见,避雷针的尖端放电作用会减少地面物与云之间打雷的可能性;到了不可避免时,它自己就负担了雷的打击,房屋与人得到了安全。

由于避雷针的构造和作用,我们要特别注意保持避雷针的良好导电性。一旦有一处联接不好,或断了,断口以上的一段就成为一个隔离的导电系统。当云中有电荷时,这隔出的部分上部感应出与云中电异号的电荷,而下部感应出与云中电同号的电荷,如果上部和云中电起放电作用时,强大的放电电流只能通过建筑物放出大量热量,于是引起雷击。这样不但不能避雷,反而还招来雷祸。为防意外,高大建筑物最好竖起几条避雷针。另外,每一又避雷针只能保护一定的建筑面积。对于较大的建筑物也需要竖起几条避雷针。
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第1个回答  2016-04-15
  原理:尖端放电原理。
  作用:避免高达楼层遭受到雷击。
  
  详细原理:
  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(尖端放电).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人大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全.
第2个回答  2018-02-18

现在高层建筑大多采用“等电位”避雷,即使有突起的避雷“针”,也大多处于隐藏状态,或以装饰物的形态出现。

雷击的破坏包括两种方式:

    第一种破坏方式是:在云层电荷的影响下,地面电荷向高处集中,当双方电荷积累达到一定程度时,引起空气导电,双方电荷急剧涌向中间位置 中和(闪电),这时产生的大电流所造成的破坏称一次雷击

    等电位避雷的原理就是在建筑各处布上金属(可利用建筑钢筋),利用金属的导电性使高处的电位分布强度和地面相同,从雷击和电荷的角度看,高层建筑和地面之间是“平的”,这就大大减少了雷击的发生概率。

    同时即使发生雷击,电流也能迅速通过金属网络通过,不会对建筑造成损害。

    第二种破坏方式是:雷击发生后,云中的电荷被中和掉了,但地面建筑中仍有大量电荷(大地的电荷总比云层要多)。由于云中的电荷被中和掉了,地面建筑的大量电荷就失去了集中的条件。这些电荷会迅速向大地扩散,形成大电流。这时产生的大电流所造成的破坏称二次雷击。很多时候,二次雷击造成的破坏比一次雷击还大。

    等电位金属网络的存在,是的二次雷击的电流也能迅速通过,不会对建筑造成损害。

第3个回答  推荐于2019-10-05

原理:利用尖端放电现象,让地球大气层中雷云中的电荷及时地释放,通过避雷针进入地球地面,将电荷减低及中和,避免其过分的积累而引发巨大的雷电击中事故,并保护被雷电击中的建筑物或设备;

作用:避雷针可将周围的雷电引来并提前放电,将雷电电流通过自身的接地导体传向地面,避免保护对象直接遭雷击。

避雷针是以前的叫法,在中华人民共和国国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中,已经放弃了这一称呼,而代之以‘接闪杆’。接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等,统称为接闪器;接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置,用以避免或减少闪电击中建筑物(构筑物)上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。

之所以将避雷针改名为接闪杆,是因为以前的名称不科学,没有反映出接闪杆的原理。避雷针刚刚出现在中国时,人们以为它可以避免房屋遭受雷击,所以称其为避雷针。但事实上,避雷针保护建筑物的方式并不是避免房屋遭受雷击,而是引雷上身,然后通过其引下线和接地装置,将雷电流引入地下,从而起到保护建筑物的作用。正因为这个原因,也有人建议将避雷针改名为引雷针,但总的来说,还是接闪杆这个名称最为贴切。

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第4个回答  2008-07-05
地球是一个巨大的带电体和电容,少量的电荷传入大地后不会明显改变地球的电位,因此大地一般电位为0,在雷雨天气中,大气因气流间剧烈摩擦而带电,当不同电荷的云层,或带电云层间距离小的时候,巨大的电压击穿大气而产生放电,同时伴随释放巨大的能量,造成破坏。

避雷针因与大地连接,其电位为0 同时其尖端位置较高,电阻小,当带电云层靠近地面时,大量的电荷将会通过避雷针进入大地,释放电荷,这样就避免雷电的破坏作用。

避雷针就是一根较粗的金属线,最好是铜线,可是我经常看到的都是铁线,一般有小拇指粗细。避雷针在建筑物的顶层沿边缘盘绕,然后由一根粗金属线连到地下(一般在建筑物的侧面不起眼的地方),深埋在地基下,以保持很好的接地。
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