吉林省交通造价信息网:避雷针为什么针形?

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/05 12:59:04

自Franklin发明避雷针以来,它的形状一直是尖的,并一直沿用到现在。
  将避雷针等效为接地的垂直细长半椭球体,可以计算其顶端电场增强因子随距离的变化。结果表明,形状尖的顶端(其曲率半径远小于椭球体半长轴高度),其电场随离开顶端的距离迅速减小。当距离等于一个曲率半径时,电场减弱为顶端的1/3。而钝的顶端,电场随距离的减弱要小得多。当距离超过6mm时,10mm半径的椭球体顶端附近的电场增强要远大于0.1mm半径的椭球体。计算还表明,曲率半径小于0.5mm的椭球体,在距离顶端超过0.25mm 时,电场将小到不可能产生电子雪崩的程度。计算也表明,当下行负先导逼近时,在钝的椭球体顶端因电子雪崩的产生而形成的累积正电荷柱,其正离子因迁移和相互排斥而被清除(因而使正先导不能向上持续传播)的时间要远大于尖的椭球体。

根据你的问题,我分解如下:
1、为什么避雷针的上端面要做成针尖的形状?
关于这个问题,首先需要澄清一下,其实现在避雷针的端面还有弧形的(椭球状的),而且实际上迄今也还没有大家一致接受的形状结构标准。采用针型的端面是老早以前沿用下来的,避雷针工作基本原理如1、2楼所述,通过接闪雷电,保护周围的物体,以前人们认为尖端更容易接闪雷电,所以避雷针是针尖状的。但随着研究进一步深入,已经产生了一些新的理论,认为弧形端面的避雷针更容易吸引雷电。所以避雷针的上端面并非必须做成针尖形状,但肯定不能是平的,因为怎么说尖的比平的引雷效果好。
2、为什么避雷针要跟针一样做成条状而不是球形?
其实避雷针要起到引雷的作用,关键是要位置高,相对于他要保护的物件位置而言,一般来说跟他的形状关系相对没有那么大,同样高度要求,做成条状会省些材料,省些成本。但近年来也出现了球型的避雷针,即针中部多了个大金属圆球,具体有什么好处,我也不是很清楚,你可以再问问专家。

通过了解其工作原理,应该有答案了吧。

避雷针的工作原理
——尖端放电
由于同种电荷相互排斥,导体上的静电荷总是分布在表面上,而且一般说来分布是不均匀的,导体尖端的电荷特别密集,所以尖端附近空气中的电场特别强,使得空气中残存的少量离子加速运动.这些高速运动的离子撞击空气分子,使更多的分子电离.这时空气成为导体,于是产生了尖端放电现象.

避雷针的工作原理
——尖端放电
由于同种电荷相互排斥,导体上的静电荷总是分布在表面上,而且一般说来分布是不均匀的,导体尖端的电荷特别密集,所以尖端附近空气中的电场特别强,使得空气中残存的少量离子加速运动.这些高速运动的离子撞击空气分子,使更多的分子电离.这时空气成为导体,于是产生了尖端放电现象.

因为它是避雷针``它就是针`正因为它像针所以叫它针`