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避雷針的上部有一段可能自身遭受側(cè)向雷擊的空間,稱(chēng)為對(duì)針桿側(cè)擊區(qū);高架避雷針的引雷能力強(qiáng),當(dāng)側(cè)方襲來(lái)的下行雷電先導(dǎo)被避雷針引近而未能在針端接閃時(shí),會(huì)出現(xiàn)閃中
避雷針附近地面的情況,使得高架避雷針附近的地面落雷密度較該處平均落雷密度大,該地面稱(chēng)為散擊區(qū)。實(shí)際上,避雷針是引雷針,可將周?chē)睦纂娨齺?lái)并提前放電,將雷電電流通過(guò)自身的接地導(dǎo)體傳向地面,避免保護(hù)對(duì)象直接遭雷擊。高聳的建筑物和高架避雷針附近地面出現(xiàn)散擊區(qū),遠(yuǎn)離避雷針的地方雷擊率不受避雷針的影響,稱(chēng)為正常區(qū)。避雷針周?chē)臻g側(cè)擊區(qū)、地面的保護(hù)區(qū)、地面的散擊區(qū)和正常區(qū)
成功地進(jìn)行了捉雷電的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)之后,富蘭克林在研究閃電與人工摩擦產(chǎn)生的電的一致性時(shí),他就從兩者的類(lèi)比中作出過(guò)這樣的推測(cè):既然人工產(chǎn)生的電能被吸收,那么閃電也能被吸收。而它又聚集了大部分電荷,所以,當(dāng)云層上電荷較多時(shí),避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導(dǎo)體。他由此設(shè)計(jì)了風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),而風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的成功反過(guò)來(lái)又證實(shí)了他的推測(cè)。他由此設(shè)想,若能在高物上安置一種裝置,就有可能把雷電引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置:把一根數(shù)米長(zhǎng)的細(xì)鐵棒固定在高大建筑物的頂端,在鐵棒與建筑物之間用絕緣體隔開(kāi)。然后用一根導(dǎo)線(xiàn)與鐵棒底端連接。再將導(dǎo)線(xiàn)引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置稱(chēng)為避雷針。經(jīng)過(guò)試用,果然能起避雷的作用。避雷針的發(fā)明是早期電學(xué)研究中的一個(gè)有重大應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)成果。
避雷針傳入英國(guó)后,英國(guó)人也曾廣泛采用了富蘭克林的尖頭避雷針。接復(fù)層金屬包基體金屬的不同分為:鉛包鋼、鉛包銅、銅包鋼、鉛包鋼避雷線(xiàn)。但美國(guó)獨(dú)立爆發(fā)后,富蘭克林的尖頭避雷針在英國(guó)人眼中似乎成了將要誕生的美國(guó)的象征。據(jù)說(shuō)英國(guó)當(dāng)時(shí)的國(guó)王喬治二世出于反對(duì)美國(guó)革命的盛怒,曾下令把英國(guó)全部后家建筑物上的避雷針的尖頭統(tǒng)統(tǒng)換成圓頭,以示與作為美國(guó)象征的尖頭避雷針勢(shì)不兩立,這真是避雷針應(yīng)用上一件有趣的事情。