是誰發(fā)明了避雷針?答案是富蘭克林。
1752年,在一個風(fēng)雨交加的夜晚,科學(xué)家富蘭克林用綢子做了一個風(fēng)箏,并用麻線綁著放上了天空。系風(fēng)箏的麻線下端還系了一把金屬鑰匙,當(dāng)雨水把麻線澆濕以后,麻線就變成了能夠?qū)щ姷奈矬w。富蘭克林把手靠近鑰匙,一道閃電破空劃過,擊中風(fēng)箏,跟著電光沿著濕透了的麻繩直灌而下,落至金屬鑰匙上,最后在鑰匙與富蘭克林的手指之間跳過!
這個實(shí)驗(yàn)很成功,它破除了人們的迷信,證明閃電不是天神的震怒,也不是雷公電母的杰作,而是一種大規(guī)模的放電現(xiàn)象。
由此,富蘭克林想到:電似乎很偏愛金屬物體。如果在高大的建筑物上裝一根金屬棒,再用導(dǎo)線將金屬棒與地面連接,那么,在電閃雷鳴的時刻,閃電就會擊中金屬棒,使電流沿導(dǎo)線進(jìn)入地下,建筑物不就不會輕易被擊中了嗎?就這樣——避雷針誕生了。
如今,在生活中我們到處都能見到避雷針,可是你們知道在老式建筑上,避雷針的樣式是尖頭的多呢?還是圓頭的多呢?是的,大多數(shù)老式建筑的避雷針都是尖頭的。一般來說,避雷針都應(yīng)做成圓錐形,但有趣的是,對電學(xué)一竅不通的英國國王喬治三世,可能是出于民族尊嚴(yán),強(qiáng)制英國的避雷針統(tǒng)統(tǒng)裝了一個金屬小圓頭,并延至到今。
那么,從避雷效果上看究竟是尖頭的還是圓頭的好呢?
答案是:圓球狀頂端的避雷針其避雷效果要比尖頭的高一倍。在實(shí)踐中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)圓頭避雷針經(jīng)常有雷電通過,相反,尖頭的避雷針卻少有雷電通過,這就說明,在吸引閃電方面,圓頭的遠(yuǎn)比尖頭的要好。這是因?yàn)樵诩忸^避雷針的尖端會形成局部電場,導(dǎo)致尖端周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的一層電離“外殼”,成為屏蔽層,把云中攜帶的電荷“推開”,其結(jié)果是使雷電落在周圍的其他物體上。因此,仍會對室內(nèi)的許多設(shè)備、精密儀器或通訊信號等造成破壞。
我國科學(xué)家在富蘭克林引雷入地的傳統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合英國圓頭避雷器的優(yōu)點(diǎn),成功研制出了形似半球形輻射狀的避雷器,將雷電消除在了周圍空間里,這就比過去的尖頭避雷針與圓頭避雷針更先進(jìn)了一步,國際上把這一領(lǐng)先的技術(shù)譽(yù)為“中國式的消雷器”。
對科學(xué)的認(rèn)知是無止境的。古人對閃電敬若神明,富蘭克林破除迷信發(fā)明了避雷針,大大減少了雷電對人們的傷害,卻沒有發(fā)現(xiàn)圓頭避雷針的效果要比尖頭效果更好。今天,對避雷技術(shù)的研究仍在繼續(xù),我們堅(jiān)信,隨著科學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展,避雷技術(shù)必然會得到不斷的創(chuàng)新與完善。