当前位置:网站首页 > 文史 > 谁发明了避雷针(谁发明了避雷针安装在建筑物的高处)

谁发明了避雷针(谁发明了避雷针安装在建筑物的高处)

谁发明了避雷针(谁发明了避雷针安装在建筑物的高处)美国物理学家本杰明·富兰克林在雷雨中捕捉闪电的实验早已被证明是虚构的,但他在1752年发明的避雷针确实保护了不少建筑物的安全。事实上,我们聪明的祖先远在西方之前就发明了避雷装置,并一直沿用了上千年。可是,从今天的科学角度

美国物理学家本杰明·富兰克林在雷雨中捕捉闪电的实验早已被证明是虚构的,但他在1752年发明的避雷针确实保护了不少建筑物的安全。

事实上,我们聪明的祖先远在西方之前就发明了避雷装置,并一直沿用了上千年。可是,从今天的科学角度来分析,这种方法并不能有效避雷。

谁发明了避雷针(谁发明了避雷针安装在建筑物的高处)

谁发明了避雷针(谁发明了避雷针安装在建筑物的高处)

据《后汉书》记载:当未央宫遭雷击起火后,有一位名叫“勇之”的方士向汉武帝建议,在宫殿的屋脊上安装“鸱吻”来防止灾难。

鸱吻又名螭吻,是古代传说中的瑞兽,为鳞虫之长“龙”的第九子,它喜欢吞火吐水,因而古人把它装饰在房顶,期望它能抵御雷击而避免发生火灾。

从此以后,我国古建筑的屋脊上大多安装了这一类瓦饰,有的是龙形,有的是鱼形、有的是雄鸡形。虽然它们的形状各异,却都具有尖状物指向天空,预示着逢凶化吉的寓意。

大约在三国时期,工匠们也意识到防雷击的重要性,因此他们在筑造古塔时,在顶部安上了金属的“葫芦串”,虽然主要为“福禄”的寓意,其实还是有避雷的目的。

江苏省高淳县的保圣寺塔,始建于三国时期东吴赤乌二年(公元239年),塔高33.5米,当时远远高于周围的建筑群。

由于塔顶由覆钵、露盘七重相轮组成,构件均以生铁铸造,重约3.5吨,高6.36米,历经千年居然从未被雷电击中。

还有建于公元1056年的辽代应县木塔,高达67.31米,相当于一幢20多层的现代高楼,是世界上现存最古老最高的木结构古塔。

它的塔顶由铁质法器构成,中间有铁刹串联。古人期望,每当电闪雷鸣时,铁刹便能充当起避雷针,四周八条铁链成为引雷线,保护木塔安然度过雷雨天。

另一方面,古代工匠为了避免较高建筑遭受雷击,就在建筑的木构架顶部安装一根立柱,下部落在一根木梁上,这根立柱被称为“雷公柱”,下部支撑的梁则称为“太平梁”,寓意有着雷公柱和太平梁的护佑,建筑不会遭受雷击。

可是,用今天的科学角度来分析,其实古人的这些建筑方法,并不能有效减少被闪电击中的概率。

我国著名的建筑学家林徽因曾提到:中国文物建筑的特征是由木料做成,其主要特点是抗震,源于其韧性。木材本身的韧性,能抗拒突然力量的冲击,这与“用石头”写成的西方建筑史大为不同。在面对雷电灾害时,西方石制建筑不易被雷击,而我们的木制建筑却很容易遭受雷击。

那么,我国古代建筑能保持上千年的主要原因为:

一、我国古代的木构建筑,其本身的电阻率就比较高,除少量构件为金属外(而且金属构件如铁钉等大都较小,且不连通),绝大多数都是绝缘体。而这些木材或金属构件又大都用桐油及各种油漆漆过,一方面使材料不易受潮,保持干燥,另一方面也能起到一定的绝缘作用。

二、古代的房屋通常建在砖石台基上,除其本身有绝缘性外,也阻隔了土壤中的水分侵入建筑,因此其整体能保持较高的防雷性。

三、屋顶上的鸱吻为整个建筑最高的凸起物,相对容易被雷电击中。然而它们一般是琉璃或陶制的,即使遭到雷击,也不易引起火灾,屋顶的琉璃瓦面亦是如此。

实际上,富兰克林发明的避雷针,其作用也并非能达到尽善尽美。比如著名的1977年美国纽约市遭到的雷击事件:

一道闪电居然让纽约变成了混乱的罪恶之都……酿成了美国历史上著名的大停电事件。

1977年7月13日晚上大约8点37分,一道闪电击中了美国纽约州威彻斯特郡哈得逊河附近的一座变电站,这原本是一件很普通的事件,因为变电站都有避雷针等保护措施,哪怕被闪电击中,也可以通过防护设施让变电站正常运行。

但坏就坏在这座变电站年久失修,许多设备都老化,所以——变压器跳闸了。不巧的是,此时又有两条输电线被闪电击中。

这时的纽约正处于用电高峰期,如果采用另一座电站的紧急发电机,用电不会受影响。可惜的是,那个电站里居然没有人值班。

不出所料,到了晚上9点多,整个纽约地区几乎全部停电。

黑暗到来,混乱也随之来到……

黑暗中,一些人走上街头,溜进店铺,偷盗店铺里的物品,慢慢地,盗窃演变成打、砸、抢、烧,直至这些疯狂的人在街头上和警察对射。

这次停电持续了25个小时之长,超过1600家店铺被打劫,超过1000起纵火事件,直接经济损失超过3亿美元,街头上的抢劫犯,大约有3800人被逮捕,有550多个警察受伤。

那么,变电站被闪电击中而导致停电的原因是:

闪电具有雷电感应现象,在闪电出现的同时还会产生强大的瞬间感应电磁场,可在地面金属线路中产生感应电荷,这其中包括有线、无线通讯网络,电力输电网络和其他金属材料制成的线路系统。高强度的感应电荷会在这些金属网络中形成强大的瞬间高压电场,从而形成对用电设备的高压弧光放电,最终会导致电气设备烧毁。

尤其对弱电设备的破坏最为严重,如电视机、电脑、通信设备等。每年,被感应雷电击毁的用电设备事故达千万件以上,当然,这种高压感应电也会对我们的身体造成伤害。

因此,避雷针根本无法避免雷击的发生。它之所以能防止雷击,是因为高高耸立的避雷针使得一定范围的雷云总是向避雷针放电,也就是说避雷针只是比它周围的其它物体更容易被闪电击中,这就是避雷针的被动防雷原理。

此后,世界各国都对避雷针做了更新换代。

现在的新型避雷针的外形像鸡毛掸子,它的中心是一根管子,顶端引出上百根细细的导线;

导线呈辐射状,可以释放电晕电流,能有效驱散聚集在建筑物上空的静电荷,从而避免闪电的形成。

#谣零零计划#

上一篇: 唐山治安(唐山治安怎么样)
下一篇: 商纣的灭亡真是因为妲己(商纣为什么灭亡)

为您推荐

发表评论