避雷针的使用包括避雷针的发明历史、构造特点、避雷原理等.写一篇科学报告.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 04:18:31
避雷针的使用包括避雷针的发明历史、构造特点、避雷原理等.写一篇科学报告.

避雷针的使用包括避雷针的发明历史、构造特点、避雷原理等.写一篇科学报告.
避雷针的使用
包括避雷针的发明历史、构造特点、避雷原理等.写一篇科学报告.

避雷针的使用包括避雷针的发明历史、构造特点、避雷原理等.写一篇科学报告.
保护建筑物等避免雷击的装置.在高大建筑物顶端安装一个金属棒,用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来,利用金属棒的尖端放电,使云层所带的电和地上的电逐渐中和.
唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事:汉朝时柏梁殿遭到火灾,一位巫师建议,将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上,就可以主防止雷电所引起的天火.屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰,实际上兼作避雷之用,可认为是现代避雷针的雏形.而早在以前,中国已经有了避雷针,一般以龙头为装饰,龙嘴里有避雷针头.
法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《中国新事》一书中记有:中国屋脊两头,都有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头,伸向天空,舌根连结一根细的铁丝,直通地下.这种奇妙的装置,在发生雷电的时刻就大显神通,若雷电击中了屋宇,电流就会从龙舌沿线睛行至地底,避免雷电击毁建筑物.这说明,中国古代建筑上的如雷装置,在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似.
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,在金属线末端拴了一串铜钥匙.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.富兰克林把这种避协装置称为避雷针.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.
而避雷针在最初发明与推广应用时,教会曾把它视为不祥之物,说是装上了富兰克林的这种东西,不但不能避雷,反而会引起上帝的震怒而遭到雷击,但是,在费城等地,拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击.而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针,在大雷雨中却安然无恙.
由于避雷针已在费城等地初显神威,它立即传到北美各地,随后又传入欧洲.
避雷针传入法国后,法国皇家科学院院长诺雷等人开始反对使用避雷针,后来又认为圆头避雷针比富兰克林的尖头避雷针好.但法国人仍然选用富兰克林的尖头避雷针.据说当时的法国人把富兰克林看作是苏格拉底的化身.富兰克林成了人们崇拜的偶像.他的肖像被人们珍藏在枕头下面,而仿照避雷针式样的尖顶帽成了1778年巴黎最摩登的帽子.
避雷针传入英国后,英国人也曾广泛采用了富兰克林的尖头避雷针.但美国独立战争爆发后,富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征.据说英国当时的国王乔治二世出于反对美国革命的盛怒,曾下令把英国全部后家建筑物上的避雷针的尖头统统换成圆头,以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立,这真是避雷针应用史上一件有趣的事情.
它的工作原理是:
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.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.
避雷针为什么要装在楼顶?
带电的云,首先是从上往下运行,在高处安避雷针,就将首先将云中的电放掉,以后到房子接触云的时候,就基本没有或只有少部分电而没有危险了

(科学技术)避雷针的发明者——富兰克林
美国的费城,有一位叫富兰克林的科学家,有一天他做了一个轰动世界的实验。
他用丝绸做了一个大风筝,在风筝的顶端绑了一根尖细的铁丝,铁丝连着放风筝的线,线的另一端系上绸带,在绸带和线之间挂了一把钥匙。当外面下起大雨,雷电交加的时候,富兰克林放起了风筝。突然一个闪电打到了风筝上,电通过铁丝一直传到了钥匙上,这时,富兰克林有了一个想法:既...

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(科学技术)避雷针的发明者——富兰克林
美国的费城,有一位叫富兰克林的科学家,有一天他做了一个轰动世界的实验。
他用丝绸做了一个大风筝,在风筝的顶端绑了一根尖细的铁丝,铁丝连着放风筝的线,线的另一端系上绸带,在绸带和线之间挂了一把钥匙。当外面下起大雨,雷电交加的时候,富兰克林放起了风筝。突然一个闪电打到了风筝上,电通过铁丝一直传到了钥匙上,这时,富兰克林有了一个想法:既然电能沿着风筝的线慢慢走下来,那能不能在高楼上给电搭一个梯子,
让电乖乖地走下来呢?这样,建筑物就不会被高楼击坏了。
他先在自己家做实验:在屋顶的烟囱上安装了一根三米长的尖顶细铁棒,在细铁棒的下端绑上金属线,沿着楼梯把金属线引导楼底的水泵上。将经过房间的那段金属丝分成两段,各挂一个小铃,当雷电从细铁棒进入,两股线受力,小铃就会摇晃发出响声。
一天,暴风雨来了,在雷声、雨声的“伴奏”下,守侯在小铃旁的富兰克林听到一个小铃发出清脆悦耳的声音,他高兴地笑了。富兰克林把那根细铁棒称做“避雷针”。
避雷针的发明引起了教会的反对,他们认为:装在屋顶的尖杆指向天空是对上帝的不敬,是要受到上帝惩罚的。然而,有一次在一场雷雨后,教堂着火了,而装有避雷针的房屋却平安无事,于是避雷针很快就被人们接受了。现在,高楼上都装了避雷针。
避雷原理:
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.

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