美国科学家发明了避雷针是谁

文章 2年前 (2022) 飞天叮当猫
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大家好今天来介绍美国科学家发明了避雷针是谁的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,来看看吧。

美国科学家发明了避雷针是谁

美国科学家谁发明了避雷针

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。

注意:这个试验是很危险的,千万不要擅自尝试。1753年,俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,不幸被雷电击死,这是做雷电实验的第一个牺牲者。

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。

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,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。

避雷针是谁发明的

避雷针是美国的科学家本杰明·富兰克林发明的。

最开始他将金属导线连接钥匙挂在风筝上,进行测试雷云放电的实验,用来验证闪电的放电现象,而后发现了雷电会选择最高处的金属物体进行导电,由此发明了避雷针。

避雷针又叫做防雷针、接闪杆,是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。

分类

避雷针的种类主要有三种,分别是直击雷避雷针、特殊避雷针以及提前预放电避雷针,其中直击雷避雷针主要用于石化仓库、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、银行大楼等地方。

当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端,形成局部电场集中的空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击。

避雷针是谁发明的

本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)。

现代避雷针是美国科学家本杰明·富兰克林于1752年7月的一个雷雨天中所发明的。当时他是用了一个捕捉雷电的风筝实验作试验。此风筝实验证实了他的推测理论,并发明了避雷针。

在雷电发生时,避雷针能吸引雷电的放电通道,让雷电电流从避雷针流入地球的土地里,避免巨大的电流对建筑、设备、树木造成破坏或者伤害偶然在地面之上走动的人或动物。

有一种说法认为避雷针可利用尖端放电现象,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。但也有研究指出尖端放电的电量,并不足以中和所有电荷。

避雷针是广泛地使用于全世界的建筑物避雷系统中,并且效果良好,因为它们大大地减少了与闪电相关的火灾和建筑物结构损坏。

早期美国科学家认为避雷针向天的一端应该是一个尖端形状,而英国科学家则认为向天的顶端应是一个球体形状的效果比较好。事实上,实际试验证明最佳的避雷针是棒状,顶端略钝。为发挥避雷针的作用,避雷针应安装在建筑物的最高点,以低电阻的电缆接地到地下的土地或水。

作用

常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成,即接闪器、引下线和接地体;接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。

以避雷针作为接闪器的防雷电原理是:避雷针通过导线接入地下,与地面形成等电位差,利用自身的高度,使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变,开始电离并下行先导放电;避雷针在强电场作用下产生尖端放电,形成向上先导放电;两者会合形成雷电通路,随之泻入大地,达到避雷效果。

实际上,避雷针是引雷针,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。

谁发明了避雷针美国科学家

美国科学家富兰克林发明了现代避雷针。富兰克林在进行了捕捉雷电的风筝实验之后,在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时,他推测: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,便发明了避雷针。

富兰克林是谁

富兰克林全名为“本杰明·富兰克林”,是美国著名的科学家、政治家、物理学家、外交家、文学家等。

富兰克林是大陆会议代表以及《独立宣言》起草和签署人之一以及美国开国元勋之一,参与了多项重要文件的草拟。

富兰克林对物理学的贡献主要在电学方面,是探索电学的先驱者之一,同时还是最早提出绘制“湾流”地图的构想的学者。

以上就是小编对于美国科学家发明了避雷针是谁 问题和相关问题的解答了,希望对你有用

版权声明:飞天叮当猫 发表于 2022年9月21日 上午1:29。
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