荆门避雷针

雷雨天气闪电是很强大的，也是很可怕的，其产生的温度可高达几万度，使得空气受热，膨胀，发出“咔咔”的声音。但是人类是有智慧的，因而人类总是能想到办法来以防被闪电击中，避雷针就是智慧的结晶之一。

现在绝大多数的避雷针的都做的很尖锐，但是为什么要做的那么尖锐呢？
其实，避雷针只是“放电”效应的一种应用。如果一个带电导体的很尖锐，导体的部分所集中的电子相对较多，电场强度就很强，只要积累的电子足够多，我们就可以观察到离附近的空气中有放电的现象，这就是放电现象。

对避雷针有一定的了解之后，我们就可以比较容易理解为什么人们总在说打雷有闪电的时候不要躲在树下和那些高耸的建筑物旁了吧。在雷雨天气里，即便是大树也有可能产生放电现象的，并不是整个一棵树所产生的，而是那些树叶的。同理那些高耸的建筑物也是可以产生放电现象的，从而引发雷击。

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吸收，那么闪电也能被吸收。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装置，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，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个有重大应用价值的技术成果。

避雷针的作用
装置避雷针是避免雷击的有效方法。在房屋处竖一金属棒，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。避雷针的因静电感应就集中了异种电荷，发生放电，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。

避雷针的防雷作用是它能把闪电从保护物上方引向自己并安全地通过自己泄入大地，因此，其引雷性能和泄流性能是至关重要的。避雷针的引雷性能已有实验和理论分析如下：
一个竖立在平地的避雷针其中简化包络线是一条抛物线，此线即为在正、负雷雨云下该避雷针的50%击针击地平均分界线。小圈为空中各点实验放电统计数据，表示模拟实验下行先导的针尖位置，黑圈表示击针，白圈表示击地，黑白各半表示50%击针及击地。