為什麼避雷針的尖端很尖銳? 避雷針的原理是什麼?

2020-11-21 川北在線網

為什麼避雷針的尖端很尖銳？ 避雷針的原理是什麼？

時間：2016-12-14 11:29   來源：蝌蚪五線譜   責任編輯：沫朵

川北在線核心提示：原標題：為什麼避雷針的尖端很尖銳？ 避雷針的原理是什麼？ 和雷雨一起到來的還有閃電，閃電和雷聲是同時發生的，只是由於閃電在空氣中的傳播速度遠遠快於聲音在空氣中的傳播速度，導致我們先看見閃電，後聽見雷聲。 閃電的威力是很強大的，其產生的溫度可高達幾萬度，

　　原標題：為什麼避雷針的尖端很尖銳？ 避雷針的原理是什麼？

 

　　和雷雨一起到來的還有閃電，閃電和雷聲是同時發生的，只是由於閃電在空氣中的傳播速度遠遠快於聲音在空氣中的傳播速度，導致我們先看見閃電，後聽見雷聲。

 

　　閃電的威力是很強大的，其產生的溫度可高達幾萬度，使得空氣受熱，急速膨脹，發出「咔咔」的恐怖聲音。但是人類是有智慧的，因而人類總是能想到辦法來以防被閃電擊中——避雷針。現在絕大多數的避雷針的尖端都做的很尖銳，但是為什麼要做的那麼尖銳呢？

 

　　其實，避雷針只是「尖端放電」效應的一種應用。如果一個帶電導體的尖端很尖銳，導體的尖端部分所集中的電子相對較多，電場強度就很強，只要尖端積累的電子足夠多，我們就可以觀察到離尖端附近的空氣中有放電的現象，這就是尖端放電現象。

 

　　要想產生尖端放電現象，關鍵的是使得導體尖端部分的電場足夠強。就要求導體的尖端在單位體積內積累的電子足夠多，所以最簡單的方法就是將導體的尖端做得很尖銳。

 

　　當然，我們不能盲目的在所有的地方都把導體的尖端都做得很尖銳。因為尖端在放電的同時，還會產生一種「電暈」現象，這是由於放電尖端附近的空氣中的離子與分子相互碰撞時，分子處於激發態[1]（激發態是指除了電子的最低能態中其他可能的能態，所謂的「分子處於激發態」其實是指的分子中內部的電子處於激發態），處於激發態的分子是不穩定的，會有以光的形式放出能量從激發態回到基態的傾向，因而我們能夠看見產生的光——「電暈」。在高壓線附近的電暈恰恰浪費了很多電能，為了儘可能避免產生電暈，就在把高壓線的表面做得光滑，以減少放電現象的發生次數。

 

　　對避雷針有一定的了解之後，我們就可以比較容易理解為什麼人們總在說打雷有閃電的時候不要躲在樹下和那些高聳的建築物旁了吧。在雷雨天氣裡，即便是大樹也有可能產生尖端放電現象的，並不是整個一棵樹所產生的，而是那些樹葉的尖端。同理那些高聳的建築物也是可以產生尖端放電現象的，從而引發雷擊。

 

　　手機或座機都是靠電磁波來通訊的。在雷雨天氣中，應避免玩手機或打電話，因為閃電可根據電磁波建立的電磁場進行傳播，進而可能引發雷擊傷人。此外，我們還應該把家裡的電路斷開，尤其是電腦、電視等靠電磁波通訊的電子設備。

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