避雷针的作用原理是什么?

避雷针的工作原理就其本质而言,避雷针不是避雷,而是利用其高耸空中的有利地位,把雷电引向自身,承受雷击。同时把雷电流泄入大地,起着保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击的作用。简单一点说,一级保护是以30米为半径、二级保护是45米为半径、三级保护是60米为半径做弧的保护范围。
计算方法
避雷针的保护半径与高度,h有关,以及与所现的滚球半径有关,
D为滚球半径,闪击距离
第一类建筑物为D=30米
第二类建筑物为D=45米
第三类建筑物为D=60米
保护范围采用规范之计算公式:
Rx=½{h(2hr-h)}-½{hx(2hr-hx)}
其中Rx为避雷针在距离地面hx米处的保护半径,米;
hr为滚球半径,根据建筑物类别取值30、45、60;
hx为被保护物的高度
一般来说,避雷针越高,保护范围就越大,保护效果也越好,但考虑到避雷针建设的安全性和经济性,避雷针大多建设在35米-45米之间。

避雷针的作用、原理大揭秘

避雷针在生活中经常见到,通常在楼房的顶端处,起着保护建筑物树木的作用呢,但是很多人对于避雷针并不了解,避雷针的原理是什么呢?避雷针又有什么作用,下面就来一起看看避雷针相关内容吧。
一、避雷针的组成
避雷针又叫接闪杆,用以接闪的金属屋面、金属构件等,统称为接闪器;接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置,用以避免或减少闪电击中建筑物(构筑物)上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。
二、避雷针的原理
避雷针的原理就是当高空出现带电云层时,避雷针就会感应到大量电荷,由于避雷针头是尖的,因此容易聚集电荷,相当于一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少。
而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体.带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的.避雷针就可以把云层上的电荷导人大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全。
三、避雷针的作用
避雷针通过导线接入地下,与地面形成等电位差,利用自身的高度,使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变,开始电离并下行先导放电;避雷针在强电场作用下产生尖端放电,形成向上先导放电;两者会合形成雷电通路,随之泻入大地,达到避雷效果。

避雷针的原理

首先分清避雷针的两种避雷情况:
1、避雷针的尖端因静电感应就集中了异种电荷,发生尖端放电,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。
2、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,它的尖端又集中了与云中电荷相反极性的电荷,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。由此可见,避雷针的尖端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。
3、“避雷针就可以把云层上的电荷导人大地”,其实就是第二种情况,详细过程:
由于雷电对避雷针产生静电感应引起避雷针对雷电电场产生一个附加电场使雷电场畸变,因而将雷云的放电通路吸引到避雷针本身。
同时由于静电感应使避雷针本体的电荷与雷电所带电荷极性相反,引起电荷相互吸引,异性相吸,于是出现”放电过程”产生电流,由于大地是一个无限大的散流体,而避雷针本身经引下线与大地相连而将产生的电流引入大地中和。
4、阴黑潮湿的天气,雷电前你可以看到避雷针周围的电晕,并听到咝咝的放电声,那是上面说的避雷针作用的第一种情况。
5、避雷针把云层的电传到大地是一瞬间的时,会看到避雷针上有闪电,这是避雷针避雷的第二种情况。

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