大家都知道高楼大厦顶部装避雷针,以免建筑物被雷击中,也大致了解避雷针的历史,可是对于避雷的原理、人们避雷的方法不甚了解或者道听途说。
避雷针原理
第一步积累电荷:云层由于对流等自然原因积累大量的正负电荷,当电荷积累到一定程度时,就会在不同电性的云层间产生放电现象。如果带电云层靠近避雷针,由于静电感应,在避雷针上产生异种电荷,且避雷针作为尖端(曲率大),聚集大部分电荷。
第二步空气的电离:云层与避雷针间电场很大,使得空气的带电粒子受到电场力发生强烈运动,与空气分子碰撞,使分子正负电荷分离,这个过程叫空气的电离。
第三步尖端放电:电离后的电荷各自移向避雷针和云层,如电离后的正电荷移向带负电的云层,电离后的负电荷移向避雷针,从而中和云层的电荷,使之不会大量聚集产生破坏性的放电。
第四步避雷针良好接地:避雷针要与大地良好连接,且采取粗的导线连接,这使得电阻小而使电荷快速流向大地。如果不接地,霹雷针也可以中和云层电荷,但霹雷针另一端还是有异种电荷,没有整体中和。
所以霹雷针应用了“静电感应、电离、尖端放电”原理,总体上可以看成霹雷针将云层的电荷引入大地。
防雷击方法
只要在雷雨天气,云层积累大量电荷,就会对异种电荷的云层放电,或者地面感应到异种电荷而对地放电,释放的能量可以破坏建筑物、人畜等。当然只有尖锐的物体或者高的物体(如树木、建筑、甚至农作工具、撑起来的雨伞),才容易聚集更多的电荷,产生云与地的放电现象,巨大的电流通过身体或者建筑物,就会造成雷击。
防雷击的原理是,不要成为云层的放电端,也就是不要成为尖端放电的物体。那么雷雨天气,在室外时注意什么呢?
雷电流总是选择距离最近、最易导电的路径通过,容易对发生区域内最高的物体放电。
如果是在室内,雷雨天气里应当注意关闭门窗,以防侧击雷和滚地雷侵入。在雷雨交加时,避雷针只能保护建筑物,但对沿架空电线、电话线侵入的雷电无能为力,最好把室内家用电器的电源切断,并尽量避免拨打固定电话。
室外的危险性要远远大于在室内。如果在室外,应立即寻找庇护所,如装有避雷针的建筑物、具有完整金属车厢的车辆。打雷下雨时不要停留在高楼平台上,不要呆在开阔的水域和小船上,电线、旗杆的周围,铁轨、金属栏杆和其他大的金属物体旁;不宜在大树下躲雷避雨,如万不得已,则需与树干保持3米的距离,下蹲并双腿靠拢。
在城市中,雷电会先打在高楼大厦上,人无论是否打伞、打什么材质的伞、是否打手机一般情况下都不会被雷击中。
如遭到雷击,头发会竖起,要立刻下蹲,双脚并拢,防止跨步电压。