避雷針放電原理

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1、避雷針放電原理姓名：XX學(xué)號：P1117133XX學(xué)院：數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院班級：2011級數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)班實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉菔颈芾揍樂烹娫怼?shí)驗(yàn)原理：當(dāng)避雷針演示儀接通靜電高壓電源后，絕緣支架上的兩個金屬板帶電，在極板間電壓超過1萬伏時(shí)，由于導(dǎo)體尖端處電荷密度大于金屬球處，所以金屬尖端附近形成了強(qiáng)電場，在強(qiáng)電場的作用下，空氣分子被電離，致使極板和金屬尖端之間處于連續(xù)的電暈放電狀態(tài)，即尖端放電現(xiàn)象。而金屬球與極板間的電場不能達(dá)到火花放電的數(shù)值，故金屬球不放電。在實(shí)際應(yīng)用中，尖端導(dǎo)體與大地相連接，云層中的電荷通過導(dǎo)體與大地中和，因而避

2、免了人身和物體遭到雷電等靜電的傷害。如高層建筑物頂端都安有高于屋頂物體的金屬避雷針。實(shí)驗(yàn)儀器：避雷針演示儀實(shí)驗(yàn)操作：1．將靜電高壓電源正、負(fù)極分別接在避雷針演示儀的上下金屬板上，把帶支架的金屬球放在金屬板兩極之間。接通電壓，金屬球與上極板間形成火花放電，可聽到劈啪聲音，并看到火花。若看不到火花，可將電源電壓逐漸加大。演示完畢后，關(guān)閉電源。　　2．用帶絕緣柄的電工鉗將帶支架的頂端呈圓錐狀（尖端）的金屬物體也放在金屬板兩極之間，此時(shí)金屬球和尖端的高度一致。接通靜電高壓電源，金屬球火花放電現(xiàn)象停止了，但可聽到絲絲的電暈放電聲，看到尖端

3、與上極板之間形成連續(xù)的一條放電火花細(xì)線。若看不到放電火花細(xì)線，將電源電壓提高。演示完畢后關(guān)閉電源?！　?．由于電源電壓較高，關(guān)閉電源后，不能完全充分放電，故每一步演示后都應(yīng)取下電源任一極與另一極接頭相碰觸人工進(jìn)行放電，以確保儀器設(shè)備和操作者的安全。注意事項(xiàng)：1.實(shí)驗(yàn)時(shí)，身體不能碰觸儀器的金屬部分。實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)先關(guān)閉電源并及時(shí)放電2．晴天演示電源電壓應(yīng)降低些，陰天演示電源電壓應(yīng)提高些。3．靜電高壓電源是用一號電池供電，改變電池伏數(shù)（即改變電池電壓輸出電極位置），高壓輸出亦隨之改變。避雷針的作用常規(guī)防雷電可分為防直擊雷電、防感應(yīng)雷電

4、和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成，即接閃器、引下線和接地體；接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)。以避雷針作為接閃器的防雷電原理是：避雷針通過導(dǎo)線接入地下，與地面形成等電位差，利用自身的高度，使電場強(qiáng)度增加到極限值的雷電云電場發(fā)生畸變，開始電離并下行先導(dǎo)放電。避雷針用于高層建筑、煙囪或油罐上。下引可用避雷線連接。避雷針由針體及安裝類別結(jié)構(gòu)件組成。針類采用不銹鋼；針體須用銅包鋼圓棒或鋼管為基材。避雷針在強(qiáng)電場作用下產(chǎn)生尖端放電，形成向上先導(dǎo)放電；兩者會合形成雷電通路，隨之瀉入大地，達(dá)到避雷效果。實(shí)際上，避

5、雷針是引雷針，可將周圍的雷電引來并提前放電，將雷電電流通過自身的接地導(dǎo)體傳向地面，避免保護(hù)對象直接遭雷擊。