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避雷针是如何工作的？
避雷针是如何工作的呢？有谁能告诉我哦！先谢谢了哦！
08-06-04 & 发布
有人认为，避雷针在雷雨云的感应下产生尖端放电，能中和掉雷雨云中所带的电荷，从而避免发生雷击。也有人认为，避雷针是吸引闪电电流，并把它导入地下。我们必须弄清楚哪一种说法是正确的，才能设计避雷针，有效地避免雷击。　　实验测量表明，避雷针在雷雨云的电场作用下所释放的电量是微不足道的。一根避雷针的尖端放电电流一般只有几个微安，而一次中等的雷击能释放大约25~30库仓的电量。这相当于几千根避雷针在几十分钟内放电的总电量。　　富兰克林指出，避雷针在雷暴期间的放电电流太小了，它的作用是把闪电引向自身，并沿着它流入大地，不让闪电电流窜到建筑物的各部分去。　　避雷装置一般地由接闪器、引下线和接地体三部分组成。避雷针只是接闪器的一种形式，是吸引闪电电流的金属导体，然后通过引下线把闪电电流引到接地体上。接地体是埋设在地下的导体，它可把闪电电流泄放到大地中去。　　避雷针对于保护建筑物是很有益的，从安全角度看，最好对所有建筑物都进行防雷。高大的建筑物较易受雷击，然而，据国外一份资料统计，低矮民房受雷击的事例还是不少的，美国每年平均有2000多户民房遭雷击。为此，对一般居民来说普及有关防雷的知识还是很必要的。　　安装避雷装置，要遵守下列主要原则。避雷针必须高于一切被它保护的建筑物。装置的各部分连接要牢靠，应采用电焊或气焊，不许采用绑接和锡焊。如果避雷装置接地下不好或安装不合规格，那么被它吸引的闪电电流就可能流窜到建筑物的其它部分，从而造成破坏。现代建筑就采用一种新的既经济又安全的防雷设施，称之为&暗装笼式避雷网&。把建筑物中的金属结构沿钢筋连成一整体，构成一个大型金属网笼。这种笼式避雷网既起屏蔽作用，又充当引下线，是一种更加经济、美观的安全的防雷方式。你到大街上转一转，可看到很多新楼的屋顶上不再有高耸的金属杆和引下线了，那就是因为它们已用上笼式避雷网了。屋顶的各种金属物都用导体连到笼式避雷网上。在屋顶四周还应布设一条金属带，称避雷带，把它与避雷网接上。　　安装了避雷装置的建筑物是否就万无一失不遭雷击了呢？那不一定。有些高大建筑物虽安装了避雷装置，但因接地线断裂等原因而&有形无用&了。可见要确保避雷装置发挥效能，不但要正确设计、正确安装，还要经常保养，使它经常处于良好状态，这样一般就可免受雷害了。这里我们对读者提出一个忠告：一定要重视科学，不要轻视避雷技术各种环节的科学原理。更不可自以为是地自行安装避雷针，那是危险的，弄不好，反而会&引雷入室&，反倒遭了雷击灾祸，这种事例不少。科学是马虎不得的，对雷电不能存侥幸心里。黄岛特大火灾就是一具惨痛教训。
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避雷针通常架设在建筑物的顶端，连接在建筑物内部，一直通到地下，埋在地底。因为是金属材质的，且又是在顶端高处就可以吸引雷电从避雷针将电引到地底下释放掉，从而避免雷电直接击中建筑物，导致建筑物损毁。
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吸引雷电吧
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引雷作用吧
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《桃花心木》 作者：林清玄 乡下老家屋旁。有一块非常大的空地，租给人家种桃花心木的树苗。 桃花心木是一种特别的树，树形优美，高大而笔直，从前老家林场种了许多，已长成几丈高的一片树林。所以当我看到桃花心木仅及膝盖的树苗，有点难以相信自己的眼睛。 种桃花心木苗的是一个个子很高的人，他弯腰种树的时候，感觉就像插秧一样。 树苗种下以后，他常来浇水，奇怪的是，他来的并没有规律，有时隔三天，有时隔五天，有时十几天才来一次；浇水的量也不一定，有时浇得多，有时浇得少。 我住在乡下时，天天都会在桃花心木苗旁的小路上散步，种树苗的人偶尔会来家里喝茶。他有时早上来，有时下午来，时间也不一定。 我越来越奇怪。 更奇怪的是，桃花心木苗有时莫名其妙地枯萎了。所以，他来的时候总会带几株树苗来补种。 我起先以为他太懒，有时隔那么久才给树浇水。 但是，懒人怎么知道有几棵树会枯萎呢？ 后来我以为他太忙，才会做什么事都不按规律。但是，忙人怎么可能做事那么从从容容？ 我忍不住问他，到底应该什么时间来？多久浇一次水？桃花心木为什么无缘无故会枯萎？如果你每天来浇水，桃花心木苗该不会枯萎吧？ 种树的人笑了，他说：“种树不是种菜或种稻子，种树是百年的基业，不像青菜几个星期就可以收成。所以，树木自己要学会在土里找水源。我浇水只是模仿老天下雨，老天下雨是算不准的，它几天下一次？上午或下午？一次下多少？如果无法在这种不确定中汲水生长，树苗自然就枯萎了。但是，在不确定中找到水源、拼命扎根，长成百年的大树就不成问题了。” 种树人语重心长地说：“如果我每天都来浇水，每天定时浇一定的量，树苗就会养成依赖的心，根就会浮在地表上，无法深入地下，一旦我停止浇水，树苗会枯萎得更多。幸而存活的树苗，遇到狂风暴雨，也会一吹就倒。” 他的一番话，使我非常感动。不只是树，人也是一样，在不确定中生活，能比较经得起生活的考验，会锻炼出一颗独立自主的心。在不确定中，深化了对环境的感受与情感的感知，就能学会把很少的养分转化为巨大的能量，努力生长。 现在，窗前的桃花心木苗已经长得与屋顶一般高，是那么优雅自在，显示出勃勃生机。 种树人不再来了，桃花心木也不会枯萎了。 ------------------------------------------------------------ 林清玄，笔名秦情、林漓、林大悲等。台湾高雄人，一九五三年生。毕业于台湾世界新闻专科学校，曾任台湾《中国时报》海外版记者、《工商时报》经济记者、《时报杂志》主编等职。一九七三年开始散文创作。一九七九年起连续七次获台湾《中国时报》文学奖、散文优秀奖和报导文学优等奖、台湾报纸副刊专栏金鼎奖等。他的散文文笔流畅清新，表现了醇厚、浪漫的情感，在平易中有着感人的力量，一九五三年生于中国台湾省高雄旗山。自幼立志成为作家，高中时期，获台南市作文比赛第一名，大学时期，得翠谷文学奖首奖。 青年时期即遍获重要文学奖，包括台湾文艺奖、中山文艺奖、吴三连文艺奖、金鼎奖、吴鲁芹散文奖、时报文学奖首奖，中华日报文学奖首奖、中央日报文学奖首奖、联合报散文首奖…… 曾于台湾获得世界华人文化新传奖、杰出孝子奖、世新大学十大杰出校友奖、成功杂志十大成功人物奖、宝岛十大才子奖……被誉为“当代散文八大家”。 林清玄的作品曾多次被中国台湾、大陆、香港及新加坡选入中小学华语教本，也多次被选入大学国文选，是国际华文世界被广泛阅读的作家。 桃花心木【学    名】 Swietenia macrophylla King. 【分    布】原产热带美洲，现已广植於全台各地。 【形态描述】常绿乔木，树高可达15公尺以上，树冠强壮；种子具翅膀，飘落如螺旋桨。 【属    性】楝科大乔木，树干挺拔，树高可达50公尺，羽状复叶，初春落叶后迅即萌换新叶，叶片翠绿昂然，花生於叶腋呈聚繖状圆锥花序，蒴果卵形拳头大种子，具翅树干为优良之家具用材。 【树叶形状】小叶3～6对，偶数羽状复叶， 斜卵形，全缘。 【介    绍】花序为聚繖花序呈圆锥状，排列腋生花小型，黄绿色花萼5裂花瓣，5片倒卵状长椭圆形，平展雄蕊筒壶形，上部具10齿牙花药10枚与齿片，互生花盘作腺体状环列子房卵形5室柱头头状，果实为卵形长8～15公分，宽2～5公分，外具5纵稜成熟时呈暗褐色纵裂种子，有翅红褐色的翅果，便像直升机螺旋桨般地旋转飘落下来甚为有趣。 【用    途】行道树、庭园树、制高级家具的好木材。桃花心木是多米尼加共和国的国树。 桃花心木属于楝科，是常绿大乔木，冬天常落叶，皮孔密布，因木材呈桃花色泽而得名。偶数羽状复叶，互生；小叶具短小叶柄，3~6对对生，斜卵形，先端渐锐，基部歪形，长3~7.5公分，宽1.5~3.3公分；开黄绿色花，聚伞圆锥花序腋出。圆锥花序，花瓣有五瓣，腋生；雄蕊筒壶形，花蕊10~12枚生于筒壶之裂处；蒴果深褐色卵形木质化，拳头大，种子深褐色有翅。柱头头状，浆果木质椭圆形，外具5纵棱，长8~15公分，宽2.5~5公分，熟时暗褐色；种子有翅，长1.2公分。树冠壮硕，木材用途多，是高级树种。喜高温、耐旱，日照需充足。冬季～早春有半落叶现象。初春落叶后迅即萌换新叶，叶片翠绿盎然。 桃花心木高可以达到10公尺以上，主干十分地明显。因为长大之后的桃花心木树碧绿清秀，因此它也是造林或是行道树的高级树种，另有当庭园树之用途且木材可制高级家俱、器具、建材、船舰用材。 春、秋两个季节是十分适合植桃花心木的季节，可以使用播种法来繁殖，土质则以肥沃的砂质土壤为最佳。生长于排水良好，日照充足场所【相关链接】《桃花心木》作者：林清玄 乡下老家屋旁。有一块非常大的空地，租给人家种桃花心木的树苗。 桃花心木是一种特别的树，树形优美，高大而笔直，从前老家林场种了许多，已长成几丈高的一片树林。所以当我看到桃花心木仅及膝盖的树苗，有点难以相信自己的眼睛。 种桃花心木苗的是一个个子很高的人，他弯腰种树的时候，感觉就像插秧一样。 树苗种下以后，他常来浇水，奇怪的是，他来的并没有规律，有时隔三天，有时隔五天，有时十几天才来一次；浇水的量也不一定，有时浇得多，有时浇得少。 我住在乡下时，天天都会在桃花心木苗旁的小路上散步，种树苗的人偶尔会来家里喝茶。他有时早上来，有时下午来，时间也不一定。 我越来越奇怪。 更奇怪的是，桃花心木苗有时莫名其妙地枯萎了。所以，他来的时候总会带几株树苗来补种。 我起先以为他太懒，有时隔那么久才给树浇水。 但是，懒人怎么知道有几棵树会枯萎呢？ 后来我以为他太忙，才会做什么事都不按规律。但是，忙人怎么可能做事那么从从容容？ 我忍不住问他，到底应该什么时间来？多久浇一次水？桃花心木为什么无缘无故会枯萎？如果你每天来浇水，桃花心木苗该不会枯萎吧？ 种树的人笑了，他说：“种树不是种菜或种稻子，种树是百年的基业，不像青菜几个星期就可以收成。所以，树木自己要学会在土里找水源。我浇水只是模仿老天下雨，老天下雨是算不准的，它几天下一次？上午或下午？一次下多少？如果无法在这种不确定中汲水生长，树苗自然就枯萎了。但是，在不确定中找到水源、拼命扎根，长成百年的大树就不成问题了。” 种树人语重心长地说：“如果我每天都来浇水，每天定时浇一定的量，树苗就会养成依赖的心，根就会浮在地表上，无法深入地下，一旦我停止浇水，树苗会枯萎得更多。幸而存活的树苗，遇到狂风暴雨，也会一吹就倒。” 他的一番话，使我非常感动。不只是树，人也是一样，在不确定中生活，能比较经得起生活的考验，会锻炼出一颗独立自主的心。在不确定中，深化了对环境的感受与情感的感知，就能学会把很少的养分转化为巨大的能量，努力生长。 现在，窗前的桃花心木苗已经长得与屋顶一般高，是那么优雅自在，显示出勃勃生机。 种树人不再来了，桃花心木也不会枯萎了。读后感:桃花心木的启示桃花心木需要一种本身的能力，而我们更需要一种独立自主的心。依赖父母和老师，并不是我们的本性，但是要在父母的怀抱中度过，在一种不确定的生活中生存，我们则永远会有一颗依赖的心。要想获得自理能力，必须经过生活的考验，拥有不确定的生活。从中深化了自己对事物的认识，对道理的理解。对于简单的物质，更会有深刻理解。在生活中，我们总投靠父母，无论在做什么事，总是喜欢选择诉说，向父母说明困难，而不去自己动手解决。日常的杂事，也少不了父母的帮忙，不管现是用餐还是娱乐，父母的关怀和照顾总是无微不至。学习空间里，老师又在不停的催促。帮助我们批改作业、纠正错误。他们不就像辛勤的种树人吗？朴实无华的老师，往往日夜操劳。而我们也总依赖着他，让他总有操不完的心。桃花心木还在成长，而我们也渐渐长大。勤劳的“种树人”永远栽培着我们。依赖的心往往使我们经不起生活的磨练，但如果有一颗独立自主的心，就会从中显示出优雅自在和勃勃生机……教案:一、 回忆导入这节课我们继续学习《桃花心木》，出声音朗读课文，回忆课文讲了一件什么事？我对种树人奇怪的举动产生疑问，通过交谈，找到了原因，并且从中悟出了做人的道理。二、朗读质疑，抓住重点1、主要讲桃花心木，那么桃花心木什么样啊？老师今天给你们带来了图片，（出示课件），你能用一个词说说它的样子吗？速读课文，作者是怎样介绍桃花心木样子的？树形优美，高大而笔直2、树形优美，高大而笔直，再读一读这句话，感受它的高、直、美（自己练，指名读）3、这样一棵桃花心木，它是如何长成的呢？请同学们默读课文3-11自然段，回答问题，注意把相关语句画出来（出示课件）谁来说说，他哪奇怪呀？这是什么不确定？（板书：天数不定、水量不定、时间不定、苗数不定）哎呀，这个人真是很奇怪，不光我们觉得奇怪，作者也觉得很奇怪，我们看他提出了哪些疑问呢？作者发现时间不定，为什么时间不定？为什么水量不定？为什么带来的树苗不确定？他还不是每天都来，为什么天数不固定呢？三、默读思考，切入重点1、发现了这些奇怪的举动，产生这样的疑问，现在你们自己默读12-13自然段，看看能不能帮助作者找到答案，你能解决哪个问题？（板书：自找水源、汲水生长、拼命扎根、减少枯萎）2、了解了种树人要让桃花心木自找水源、汲水生长、拼命扎根、减少枯萎，他为什么要这样做呢？换句话说，能长成百年大树的树具备了什么能力呢？学会自我生存3、我们同学昨天提出了一个问题，一些桃花心木为什么会无缘无故枯萎，那现在大家看一看，那些枯萎的树是一些什么样的树？四、自读合作，解决难点1、我们现在知道了种树人希望桃花心木具有自我生存的能力，仅仅是桃花心木需要这种能力吗？自读14-16自然段，看看你读明白了什么？还有什么不懂的？都用笔在书上标注下来，再与小组同学交流，都不明白的一会儿我们全班讨论。2、桃花心木是依靠什么从及膝高长到与屋顶一般高的呢？自身的生存能力3、种树人更关注的不是桃花心木的生长程度，而是桃花心木的生存能力，而桃花心木有了生存能力，离开了任何人都可以生存，所以文章结尾说……（出示课件）五、畅所欲言，扎实训练   （出示课件）   “不经历风雨怎能见彩虹”，“阳光总在风雨后”，“万物竞天，适者生存”，树虽如此，更何况我们人呢，今天学完这篇课文后老师也很受启发，希望我们都能够做一个经受得起考验、独立自主、具有自我生存能力的人！板书：                       借物育人       6、桃花心木——————————人天数不定    ？    自找水源水量不定    ？    汲水生长          经受考验时间不定    ？    拼命扎根          独立自主苗数不定    ？    减少枯萎
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避雷针，或称引雷针，是一种能截引闪电，将电流导入地下，能在一定的范围内保护建筑物或设备免受雷电破坏的金属物，常用的材质为铜。避雷的原理是利用尖端放电现象，让被保护的建筑或设备上的由雷云感应出的电荷及时地释放进入大气，避免其过分的积累而引发巨大的雷电击中事故。同时，在雷电发生时，避雷针还能吸引雷电的放电通道，让雷电电流从避雷针流入大地，避免巨大的电流对建筑或设备造成破坏。早期美国科学家认为避雷针应该是尖端，而英国科学家认为顶端是个球的效果比较好。事实上，实际试验证明最佳的避雷针是棒状，顶端略顿。为发挥避雷针的作用，避雷针应安装在建筑物的最高点，以低电阻的电缆接到地下的土地或水。 相关简介： 避雷针保护的区域为锥形，其地面范围的半径约为避雷针到地面的距离。避雷针不能完全避免被保护的建筑或设备被雷电击中，只能降低被击中的概率。同时因为大地电阻的存在，避雷针被雷电击中时会抬高其附近地面的电势，所以，在雷雨天气时不能靠近避雷针，避免发生触电事故。 唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事：汉朝时柏梁殿遭到火灾，一位巫师建议，将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，就可以防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰，实际上兼作避雷之用，可认为是现代避雷针的雏形。而早在以前，中国已经有了避雷针，一般以龙头为装饰，龙嘴里有避雷针头。 　　法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《中国新事》一书中记有：中国屋脊两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置，在发生雷电的时刻就大显神通，若雷电击中了屋宇，电流就会从龙舌沿线睛行至地底，避免雷电击毁建筑物。这说明，中国古代建筑上的避雷装置，在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似。
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避雷针原理 在雷雨天气，我们有时会—看到一些些参天大树被雷电击倒，而周围的一些高塔、高楼等高层建筑却安然无恙．这是什么原因呢? 这些参天大树由于受到带大量电荷的云层的感应，也带上大量电荷，积累的电荷过多时，树就被击倒． 在同样倩况下，高层建筑安然无恙恐怕要归功于避雷针了．在许多高塔上都有于个金属做的、状如绣花针、针头向上直立的东西，这就是避雷针． 那么，这状如绣花针、貌不惊人的东西为什么会有这么大的作用，能“避雷”呢? 其实，避雷针应叫“引雷针”才合适． 在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，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．这样，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．避雷针的原理并不是阻挡雷电，而是沿着安全的路径使云层里的电荷和地面的电荷中和，从而保护建筑物免受雷电的袭击。 云层的底部带负电荷，因此感生的正电荷便会在云层下的地面聚集。根据静电学的原理，带电导体表面上较尖的地方，电苛密度会较其他地方高，所以避雷针的尖端会比其他地方集合了更多的正电荷，引导云层中的负电荷沿着避雷针频密地往地面放电，以免云层中的负电荷累积过多，一次过放电时形成了具有巨大破坏力的雷电，击中地面上聚集了较多正电荷的建筑物。那么，激光又与避雷针有甚么关系呢？原来，合适的激光可以把空气电离，产生一条由正电荷所组成的导电通道，负电苛便会乖乖地沿着这条通道走了，到了接近地面时，便会在预先准备好的传统避雷针放电。这种方法可以更有效地诱导云层的电苛通过避雷针放电，从而大大提高了传统避雷针的效率。现在，物理学家正研究如何利用紫外线激光来使两个电极放电；他们以高电压的电极来模拟雷电产生时的情形，并已成功用激光把两个相隔一段距离的电极放电。展望将来，「激光避雷针」可以设置在机场、医院和核电厂等地方，保护人类 .详细请登陆广州晟然机电设备有限公司网站了解.
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[编辑本段]避雷针的工作原理　　在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，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．这样，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入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全．[编辑本段]避雷针的作用　　常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：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。实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击[1]。　　避雷线、避雷带和避雷网有什么区别？　　避雷线是铁质的，避雷针是铜质（也可以是铜质的），避雷针顶端向天，避雷线连接避雷网埋地，避雷线连接避雷针，雷雨季节，雷电从天空从避雷针进入避雷线直至埋地的避雷网，是消除雷击保护建筑物或仪器的设施。 　　大都用于建筑，变压器电线竿，机房，发射架等。 　　避雷线分圆截面和扁截面两大类型。接复层金属包基体金属的不同分为：铅包钢、铅包铜、铜包钢、铅包钢避雷线。 　　避雷针用于高层建筑、烟囱或油罐上。下引可用避雷线连接。避雷针由针体及安装类别结构件组成。针类采用不锈钢；针体须用铜包钢圆棒或钢管为基材 。　　避雷带是指沿屋脊、山墙、通风管道以及平屋顶的边沿等最可能受雷击的地方敷设的导线。当屋顶面积很大时，采用避雷网。它是为了保护建筑的表层不被击坏，避雷网和避雷带宜采用镀锌圆钢或扁钢，应优先选用圆钢，其直径不应小于8mm，扁钢宽度不应小于12mm，厚度不应小于4mm。避雷线适用于长距离高压供电线路的防雷保护。架空避雷线和避雷网宜采用截面积大于35mm²的镀锌钢绞线。
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雷雨天气，我们有时会—看到一些些参天大树被雷电击倒，而周围的一些高塔、高楼等高层建筑却安然无恙．这是什么原因呢?  这些参天大树由于受到带大量电荷的云层的感应，也带上大量电荷，积累的电荷过多时，树就被击倒．  在同样倩况下，高层建筑安然无恙恐怕要归功于避雷针了．在许多高塔上都有于个金属做的、状如绣花针、针头向上直立的东西，这就是避雷针．  那么，这状如绣花针、貌不惊人的东西为什么会有这么大的作用，能“避雷”呢?  ，避雷针应叫“引雷针”才合适．  在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，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．这样，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． 作用 装置避雷针是避免雷击的有效方法。在房屋最高处竖一金属棒，棒下端连一条足够粗的铜线，铜线下端连一块金属板埋入地下深处潮湿处。金属棒的上端须是一个尖头或分叉为几个尖头。有了这样的装置，当空中有带电的云时。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。但这种作用颇慢，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，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异号的电荷，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，因此，不会打在房屋或附近人的身上，只会打在避雷针上了。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。  由于避雷针的构造和作用，我们要特别注意保持避雷针的良好导电性。一旦有一处联接不好，或断了，断口以上的一段就成为一个隔离的导电系统。当云中有电荷时，这隔出的部分上部感应出与云中电异号的电荷，而下部感应出与云中电同号的电荷，上部和云中电起放电作用时，强大的放电电流只能通过建筑物放出大量热量，引起雷击。这样不但不能避雷，反而还招来雷祸。为防意外，高大建筑物最好竖起几条避雷针。另外，每一又避雷针只能保护一定的建筑面积。对于较大的建筑物也需要竖起几条避雷针。当然，步痕旅游网想法：当然是避雷了哦，就是把电流传到地面塞
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夏季是雷电多发季节，关于业余电台如何防止雷击，以及怎样才能把雷击可能造成的损失减至最小，是大家共同关心的问题。由于相关的论述和资料非常稀少，虽尽力搜集查找，并向多位专家求教，但适用于业余电台的资料和措施不多。在250年前的1753年7月，富兰克林发明了第一根避雷针，从而促进了新兴学科和应用技术──“电子科学技术”的诞生和发展。一、人类对于雷电的研究和认识历程 首先来回顾一下人类对于雷电现象观察、研究和认识的历程，有助于我们对雷电现象的正确了解和认识。同时，也是应年轻朋友的要求介绍一点科学史方面的资料和故事。1．十八世纪前的情况：人类对自然现象（包括雷电现象）的观察、探索、研究和认识是伴随着人类自身的进步在进行着。从公元前17～11世纪，我国商代保留下来的甲骨文中，就有了关于雷电的记载；公元前7～6世纪，古希腊人发现了琥珀经摩擦所具有的静电特征；公元1世纪，我国东汉的哲学家王充，在《论衡》中就曾对雷电进行过唯物主义的解释，指出雷电是一种自然现象；到1600年、英国的吉尔伯特发现除琥珀外，其它多种物质都能产生摩擦带电现象。他首先使用了“电”的名称──electric（原意：起电物体、带电体）。但电的本质究竟是什么，这位给电命名的皇家御医就无法解释了；在17世纪整整一百年间，电学研究只有一项发明，奥拖在1660年用硫磺球制成了一台“静电起电机”。这台仪器虽然还很简陋，起电的时候要用手来摩擦，但它却推动了电学的发展。2．莱顿瓶和电震现象：1745年冬天，德国的克莱斯特和荷兰的马森布罗克，几乎是同时发现了电震现象（人体受到电击的现象）。克莱斯特用铁杆插在潮湿的玻璃瓶中，用摩擦起电机使铁杆带电。当他一只手无意中碰到铁杆时，突然感到全身剧烈颤动，几乎昏倒在地。而马森布罗克在荷兰的莱顿城所进行的相似试验，也遇到了类似的情况。他的瓶中装了水，电震的程度更厉害，以至他写信告诉朋友时还心有余悸。而那位收信朋友所做的试验，结果也同样可怕，在电震时还发出了响声。这就是有名的莱顿瓶试验和电震现象。又经改进，在莱顿瓶内外壁各覆上一层金属箔，也就是构成了以玻璃为介质的“电容器”，在瓶盖上装上连接内壁的金属棒和顶端的金属球，这就是大家在学校物理实验室经常可以看到的静电试验仪器──莱顿瓶（它同时也是人类制造的第一只“固定电容器”）。由于莱顿瓶第一次向人们显示了电的威力，并且是它才第一次可以把电荷储存起来，从而激励了电学的研究和发展。 3．富兰克林的电学研究和著名的风筝实验：1706年出生在北美波士顿的本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)，他虽然只读了三年书，12岁就进了印刷厂当学徒和印刷工人。他借工作上的便利条件，每天晚上都认真读书，在五年时间里，他从许多文学、哲学名著和科技读物中汲取了丰富的知识。并且他还努力学习数学，研究航海术，练习写诗、写散文，为报纸撰稿。几年的锻炼为他以后的论文写作和科学研究打下了坚实的基础。1776年他还被推荐参加了美国“独立宣言”的起草，这是后话。 　　在发明莱顿瓶的1745年，富兰克林已近不惑之年。他热心公益事业，曾倡导创办了北美第一个图书馆、发起成立救火会（当时还没有专职消防队）、还创办了第一个科学团体──北美增进有用知识哲学会。第二年，他的朋友、英国皇家学会会员科林逊，从伦敦寄来一只莱顿瓶，赠给费城图书馆，并附有实验说明。科林逊是位植物学家，他不远千里寄赠莱顿瓶，足见这项发明当时影响之大。富兰克林喜出望外，立即邀请几位好友开始动手进行电学实验。这一年富兰克林整40岁，他进行电学试验不久，就有了好几项有价值的新发现。 　　通过反复试验、细心揣摩，富兰克林对静电特性渐渐有了独到的见解。当时法国人杜法伊发现摩擦玻璃棒和摩擦胶木棒所产生的电性质不同，发现“同电相斥，异电相吸”，因而断定电的本质有两种。而富兰克林却认为电的本质只有一种，每种物体都带有一定的“电质”，定量不足带“玻璃电”，如果过量就带“胶木电”。他首先用“ 、-”号表示这两种电荷。这和现代的解释：“失去电子带正电荷，得到电子带负电荷”已很接近。并且他还根据实验提出了著名的电荷守恒原理，因此可以说富兰克林是电学史上首位正确阐述电的性质的人。他还用莱顿瓶做了不少新的试验。他发现用尖头金属棒接近莱顿瓶顶端，就会闪现比较强的火花；如果改用圆头棒，火花就很弱。他还证明了莱顿瓶内外两层所带的电恰好极性相反、数量相等，对电的性质研究已经由定性提高到了定量阶段。不过莱顿瓶实验也给富兰克林带来过麻烦，有一次他把几只莱顿瓶联在一起、以加大电量。他的夫人丽德当时正在旁边观看试验、一不小心碰了一下莱顿瓶，只听得“轰”的一声，一团火光闪过，丽德被猛烈电击倒地。这次惊险事故给富兰克林留下了深刻的印象！也正是由于丽德被电击伤这件事，使富兰克林开了窍。那震耳的轰鸣，惊心动魄的闪光，使他联想到空中的雷霆闪电，这不正和空中的雷电很相象吗？经过认真比较、反复思考，富兰克林断定：天空的雷电也是一种放电现象，它和实验室里人工产生的电一样，都能产生光和声音、能点燃物体、破坏磁性、杀伤生物。这个见解无疑是人类对电的认识方面的一大进步。1751年他的论文集《电学的实验和研究》出版，这是近代科学史上第一部系统的电学理论著作。为了证明自己的理论，富兰克林认为，最有力的就是用事实说话。怎样才能证实天空的闪电和人工产生的电在本质上相同呢？他想到了孩子们玩的风筝，若在雷雨时把风筝升到空中，如果闪电就是电的话，它就会沿着湿风筝线传导下来。（风筝起源于我国，在公元四世纪南北朝初期已经出现，1589年传入欧洲，之后又传入美洲）。1752年7月的一天，阴云密布，暴风雨就要来临。富兰克林和他的儿子威廉，带着风筝和莱顿瓶来到郊外，准备进行试验。风筝是用一块很大的丝绸特制的，还在十字形的骨架上装了细金属丝，用来接引天空的闪电。在焦急的等待中，远处终于传来了低沉的雷鸣声。作为一个电学家，富兰克林深知这次实验有致命的危险，但这时他已把个人安危置之度外。不久，雷声越来越近，狂风呼啸着卷过一团团乌云。富兰克林把风筝抛起，对威廉大喊：“跑”！威廉拉着风筝线迎风拼命奔跑，风筝扶摇直上，升到了空中。紧接着大雨倾盆、雷电交加。富兰克林追上威廉，接过风筝线，拉着威廉躲进了一所空房子。他掏出一把铜钥匙，系在风筝线的末端。只见风筝穿进雷雨云层，闪电在风筝附近闪烁，雷声隆隆。突然，一道闪电掠过，风筝线上有一小段直立起来，像被一种看不见的力移动着。富兰克林突然觉得他的手有麻木的感觉，就把手指靠近铜钥匙，顷刻之间，铜钥匙上射出一串火花。富兰克林大叫一声，赶紧把手远离了钥匙。他喊到：“威廉！我受到电击了！现在可以证明，闪电就是电”。幸运的是这次的闪电比较弱，富兰克林没有受伤。富兰克林的推断被证实了，闪电确是一种放电现象，它和实验室里的电火花完全一样。富兰克林顾不得危险，他用一块干丝绸裹住已经湿透了的风筝线，让钥匙直接给莱顿瓶充电。威廉看到瓶上有电火花闪烁，惊喜的瞪大了眼睛。事后，富兰克林用莱顿瓶中收集的闪电，进行了一系列的实验，证明了它的性质与起电机产生的电完全相同。这次风筝实验的消息引起了全世界科学界的轰动，富兰克林的电学理论通过实验得到了验证，并得到了世界的公认。4．避雷针的发明：风筝实验的成功，启发了富兰克林，他设想能否把天空的电引到地下？以避免雷击灾害。正当他进行这种试验的时候，传来了俄国电学家利赫曼在进行实验时被雷电击毙的消息。这是做强电试验的第一位牺牲者，代价惨重，引起了整个科学界的震惊。但富兰克林没有退缩，夜以继日的工作着。在1753年夏季他终于试制成功了第一根实用的避雷针。富兰克林把一根几米长的铁杆垂直固定在屋顶上，杆上紧拴着一根粗导线，一直通到地面并埋入土里面。当雷电袭来时，就会沿着铁杆并经导线直达大地，使房屋建筑完好无损，得到有效保护。第二年（1754年）富兰克林制作的避雷针开始试用，像许多新发明一样，起初并不顺利。富兰克林做了许多副避雷针，分给他的朋友和邻居，但不少人听信教会保守势力的鼓惑，认为装在屋顶的尖杆是不祥之物。然而过了不久，一场夹着雷电的狂风暴雨，使教堂着了大火，而装有避雷针的房屋全都安然无恙。科学最终战胜了愚昧，事实粉碎了宗教的谎言。避雷针很快推广开来，到1762年传入英国，1769年传入德国，很快高楼顶上都竖起了避雷针。雷电终于被制服了，这是科学的胜利。纵观人类对于雷电这种自然现象以及对静电的研究和认识的历程，前后经历了2500年，确实艰辛而漫长。但社会在前进、人类自身也在进步，破解雷电之谜、避雷针的发明，以及不久后（1800年）伏特发明的世界上第一个电池──伏打电堆，宣告了静电时代的结束，促进了近代电学的发展。二、雷电的物理特性及雷电的危害性 基于目前人们对电的了解以及有针对性的研究，已能对雷电现象作出满意的解释并给出确切的定义。在此不想探讨过多的理论问题，也不进行动态的数学推导和量化分析，只就与我们业余电台有关的问题进行定性的分析和介绍，引用的一些数据也都是结论性的，可用于加深对问题的理解、认识或直接使用。1．闪电的形成及基本性质：闪电是围绕地球的大气中积蓄的正负电荷，破坏大气绝缘进行中和时的一种放电现象。闪电一般都发生在多雨季节，相对集中在春末到秋初的一段时间里。闪电通常是由一种特殊的云团产生的，一般称作雷（暴）云，从其下面向上看，像是一团低沉、灰暗的乱云；从远处看，又像一捆高大的、近似圆柱形的旧棉花。其高度有时可以从低空达到20km以上，这种云团从远处看似很平静，但其内部却翻腾不停，存在着很强的上升气流，其上升速度可达到30m/s以上（相当于108km/h的风速）。雷电多发生在夏季的午后，其原因是地表气温高、湿度也较高，底层空气受热密度降低形成上升气流，与高空的低温干燥空气相对运动，就形成了雷暴云团。这股强劲的上升气流带着下层的湿空气急剧上升，随着高度的增加气流的压强和温度逐渐降低，气流中的水蒸气凝结成水滴。进一步上升水滴形成了霰（小冰粒、小粒冰雹）和冰晶（小冰片）。在这个过程中由于水蒸气由气相转为液相、进而又转为固相，使上升气流的湿度大幅度降低( 与电冰箱冷冻室的状态有些相似)。常识告诉我们，在低温干燥的环境下，稍有摩擦就很容易产生静电。霰和冰晶在形成后随上升气流继续上升并与干冷的空气摩擦产生静电，轻而薄的冰晶带正电荷，继续上升；凝结时因排出潜热而温度较高较重的霰带负电荷，上升速度减缓。在云团内的电荷分布状态是：上层带正电荷，大约在8km以上区域（-33℃以上区域）；下层带负电荷，在3～8km之间（0～-33℃区域）；另外，在云团底部还有一些带正电荷的小群云团，与大地上极性相反的电荷遥相呼应。当这些电荷达到雷击电势时，其间的空气电阻就被击穿，形成一个低电阻带。强大的电流在瞬间流过被击穿的低电阻带，形成了一次空地间放电——闪电，并伴有放电时的强烈声响——雷声。这就是一次典型的雷击过程，很多书上称之为“直接雷击”（直击雷）。在雷暴云团内部或云团间也经常发生放电现象，如果发生在距地面较近或距直接雷击点较近的地区，由于云团中电荷引力的作用，也会形成局部高电势并引发放电，称为“感应雷击”（感应雷）。其发生概率高于直击雷，但其破坏力一般小于直击雷。还有一种特殊的“球状雷击”（球雷、滚雷），是由两块很小的云团或称之为两股带异性电荷的气流，由于电荷引力相伴着在低空漂浮，因为距离很近，当某一点的空气电阻被击穿时，就在这一点形成了一个球形的闪电。因为击穿的低电阻带已经形成，两股气流的电荷就持续地在这一击穿点上放电。这种球状雷放电可以持续较长的时间，甚至能达到几秒钟，它随着地面形状在低空滚动呈漂浮状态，而且无孔不入。已有过球状雷由门窗缝隙进屋伤人的报道，球状雷的发生概率很低，但很危险；对于钢筋水泥框架结构的建筑物，有时还会发生“侧击雷”，也具有一定危险性。 还有一种情况，因为没有恰当的译名，各种专著中也较少提到，我们暂且直译称之为“地冲击”。当空中有带电云团，而大地上存在着极性相反的电荷时，我们站在地面，就像站在一个巨大电容器的一个极板上，而电容器的两个极板（云团、地面）都是带电的，电荷均匀地分布在两个极板的表面上。当发生闪电、也就是电容器放电时，电流集中流过击穿的低电阻带。同时，电流也从极板的各个部分迅速流向放电点。即不仅在击穿的低电阻带有放电电流，而且还有由周围地区流向击穿点的电流，这个电流就是“地冲击”。地冲击造成的损害与高压电力线对地短路时造成的“跨步电压”有些相似，也能对设备造成相当严重的破坏、甚至伤害设备操作人员。地冲击也经常伴随着直击雷或感应雷发生。 　　2．闪电的几项物理参数：一次闪电的冲击电流，一般是5K～50kA（最高曾有过300kA的记录）；一次闪电的持续时间，大约是5～10μs；在闪电的路径上，按直线距离计，每米的雷击电压大约是3000kV（也有研究报告说该电压可高达100000Kv）；一次闪电的路径长度最大可达16kM。而一个16kM长的闪电,两端电压高达48,000,000KV。假如这次闪电持续了10μs，若能将其所释放的能量储存并变换为市电的话，足够一户普通居民家庭使用一个月有余。3．雷电的危害：根据统计资料，地球上每秒钟大约发生100次闪电和雷击,即每天有800余万次闪电释放着巨大的能量。前纽约世贸大厦每年约有23次直接雷击；上海浦东电视塔每年约受到20次直接雷击；北京和天津电视塔每年平均要遭受10次雷击，如果没有特别良好的避雷措施，其后果是不可想象的。我国是一个中纬度国家，绝大部分领土在北回归线以北地区。但包括南海岛屿在内，我国由南向北跨越了热带、亚热带、温带和亚寒带；而由西向东、由东经70几度到130多度，幅员辽阔但同时也伴随着气象条件的复杂。我国是世界上受雷电灾害严重危害的国家之一。每年春末我国大部分地区进入雨季，降雨时、常会伴有雷电发生。近几年我国各地年平均雷电日（雷暴日）数为40余天，并且呈上升趋势，每平方公里每年有6次以上落地雷。避雷针对于防御直击雷具有明显的作用，而对于其它雷电灾害的防御作用就有些“力不从心”了。在现代社会，电力设施和大量应用的各种电子设备、网络，由于雷电波侵入、雷电感应、地冲击和雷电电磁脉冲引发的雷电灾害日益严重，单靠避雷针已远远不能满足需求。日，一场雷雨、北京市就有300多个小区的有线电视系统遭受雷击，造成重大损失；日，北京管庄地区，小雨中突然两声响雷，使附近数十户的电视机、计算机、电冰箱烧毁，所幸无人员伤亡；次日凌晨，突然一道闪电划破夜空，一声巨响，沈阳昆山西路一座六层楼被雷击，使楼顶出现了半米多长的豁口，该楼的总电闸及多台电视机、电冰箱等家电被毁。后经检查在楼顶有一个无避雷措施的天线；日傍晚，惊雷伴着秋雨，在北京连连惹祸。南苑乡高压线被击断，造成局部地区停电；石景山一座二十多米高、半米粗的铁烟囱被击倒并砸毁一辆汽车；红莲等多个小区有线电视系统遭雷击损坏；小红门地区很多人家的电视机被击毁，有几台当时就冒起了黑烟。在我国每年有五、六千人因雷击伤亡。日北京某派出所办公室遭雷击，正在打电话的民警被击倒，室内靠近或碰到金属物的多人遭电击；日湖北某县民工在一工棚中避雨时，棚内有66人同时遭雷击，造成14人重伤；日凌晨，辽宁某县一张姓村民家，因球雷由窗缝进入室内并发生爆炸，导致房屋起火燃烧，一家三口人惨遭雷击全部身亡；1995年7月，广东某镇十多名学生在一棵大榕树下避雨时遭雷击，当场死亡2人，伤6人；日晨，一对在粤打工的夫妇冒雨骑车上班，妻子手持一金属柄雨伞坐在后面，当经过一桥面时突遭雷击。雷电由伞尖导下，二人当场死亡，自行车后轮严重损坏，连水泥桥面都被打了一个深5cm、面积近200cm2的坑。 　　在国外，雷电惹的祸也不少。仅举一例：日，在马来西亚吉隆坡的一场足球比赛中，有4名运动员遭雷击身亡。鉴于这次事故的教训，第16届世界杯足球赛组委会在法国主要赛场安装了一大批先进的防雷设备。雷电对通信设备的危害更是不容忽视的问题。在年雷暴日为20天的较干燥地区，一座100m高的天线发射塔，年平均遭受直接雷击的概率为2次。如果不采取有效的避雷措施，其后果将是不可想象的；通信线路、尤其是采用架空明线的有线通信线路和广播网，尽管有较完善的避雷设施，但每年因雷击损毁，要占到总维修量的20%以上。业余电台遍布在城乡各处，为了使小功率电台能通的更远，HAM's都为自己的天线下了很大功夫，并把天线装的尽可能高（一般都至少高于房顶4～6m），馈线尽量粗（SYV-50-5是最细的，很多人选用SYV-50-7、甚至用SYV-50-9型高频电缆或大截面平行馈线），绝缘也是选用最好的介质材料。如果没有采取有效的避雷措施，这副天线就成了引雷器，一旦落雷就非常危险，其后果将是灾难性的。前不久，有位HAM的一台全新FT-817机，不幸被雷击毁，损失惨重。另外，在我国的北方和西北风沙较大的地区，由于沙粒与干燥空气摩擦带电，也会在天线和馈线上积聚电荷，感应电压而发生放电。这些地区虽然雷电日不太多，因风沙静电造成的危害一般也没有雷电严重，但发生频繁，也具有相当的危险性。因而也应该按防雷电要求安装避雷器，以保护电台设备和操作人员的安全。三、避雷措施和方法简介1．避雷针：避雷针是用以保护建筑物为主的、可以有效防止雷击的安全装置。自1753年富兰克林发明了避雷针装置以来，一直沿用至今，除了在加工工艺和便于安装方面不断有些改进外，没有本质的变化。 　　避雷针的顶端是削尖的直立金属棒（或管），安装时要高出建筑物一定高度。单根避雷针的保护范围大致呈伞状，是以避雷针尖端为角顶、以建筑物房顶（或被保护设备上表面）为底的90～100度圆锥角范围内。还有一种简单的估算方法，避雷针的保护范围大体上等于以避雷针高度的1.5倍为半径所作的圆的范围内。对于矩形、复杂形状以及大范围的被保护物，可采用两支或多支避雷针进行保护。避雷针的引下线（导雷线）应使用截面积≥35mm2的扁钢或圆钢垂直引向地面（甚至可以使用铜或不锈钢材料）。引下线应与避雷针及良好的地线焊牢。例如：以Φ12mm低碳钢做导雷线，其截面积约为113mm2,按电工学的经验，每平方毫米导线的载流量一般为6A左右，113mm2的导线的连续载流量还不到700A，能承受几千甚至几万安的雷击电流吗？由于雷电的放电不是连续的稳恒电流，是放电时间极短的脉冲电流，计算和实测都表明，如果放电时间≤1ms时，引下线的“瞬间”载流量取连续载流量的100～200倍是安全的，导线不会过热及熔断。所以这条导雷线在瞬间放电时，承受过万安的脉冲电流是安全的。再引申一步，导雷线与避雷针及地线的连接一定要“牢靠”，要把接触电阻认真减至“最小”，否则、后果将是极其严重的。例如：某一点的接触电阻是0.1Ω,如果放电电流是10000A，则在这个接触电阻上的压降将是1000V，该点在放电瞬间所承受的功率为10000kW！将造成接触点熔化、爆炸！所以导雷线必须用熔焊进行连接，绝对不能采用压接、绞接及锡焊。避雷地线应专用，不能借用其它地线。地线可采用专用接地碳棒、厚铜板或不锈钢板深埋于地下，埋深≥2m；或用角钢、铁管削尖打入地下，深度应为2～3m。接地棒不应少于2根，距离应≥3m，并远离其它地线，接地棒与引出线要焊牢。良好的地线，其“接地电阻”应≤4Ω。在土质不好的土壤中埋地线时，可在接地棒附近的土壤中掺入食盐、碎木炭或其它能降低接地电阻的电解质材料，并适量加水夯实，以改善局部土壤条件。上述的地线埋设方法，也适用于各种设备的工作和保护地线。地线的引出线要短直不能有硬弯，要使用圆（扁）裸线。禁用带护套的软线或编织线。固定引下线的卡子要开口不能是闭合的环。2．避雷器：作为避雷针的重要补充，避雷器是电力、电子及通信设备和系统广泛采用的避雷装置。避雷器的作用是当天线、电源、传输线路或网络因雷电感应引起高电压将造成危险时，避雷器“迅速导通”放电，以保证设备、系统及人员的安全。虽然按工作原理及结构的不同，避雷器有很多种类型，但它们也有共性，就是每个避雷器都有一个在制造时就设定的“阈值电压”（转折电压、击穿电压）。在避雷器两端的电压达到阈值电压前，避雷器呈高阻态，对设备正常工作没有或基本没有影响；一旦达到阈值电压时，立即“导通”放电，当 其两端电压降至阈值电压以下时，立即截止，恢复到高阻状态。（1）空气间隙放电避雷器：① 锯齿状尖端放电避雷器：这是目前仍在使用的一种最古老也是最简单的避雷器,用两片各带几个尖锯齿的金属片，将锯齿相对应固定在绝缘胶版或瓷板上，锯齿间隙可以调整，最近的一组锯齿相距0.5～1mm,其它各组锯齿的距离逐级增加，共4～5组。由于简单易制，以及锯齿状放电间隙的电容量很小，放电间隙即击穿电压可调，所以可用于电信、有线广播及无线收信等设备和线路的保护。② 球状（半球状）空气间隙避雷器：这是由两个保持一定距离的光洁金属球（或半球）作为放电体的避雷器，主要用于大功率发射机天线塔的防雷保护。（2）真空放电避雷器：① 玻封放电管：这是已使用了几十年的一种广泛用于有线通信和老式电话的通用避雷器，在约Φ15×50的真空玻管中，封入两片相距约0.2mm的金属片，并分别由两端引出。为了降低和控制放电电压值，还要在真放电管中充入少量惰性气体氖（Ne）。这种放电管有两种规格：240V、360V可供选用。因为电容量大、耐冲击电流小，已在有线通信系统中淘汰。在小功率业余电台中，可勉强在HF低段使用。② 电真空开关：这是近几年才出现的新型避雷器，采用电子管制造工艺，金属陶瓷结构、高真空（不充任何气体），耐冲击电流可达40kA。主要用于高压（几十千伏或更高）输配电系统。③ 小型陶瓷放电管： 这也是近几年才出现的一种新型的避雷和浪涌电压抑制元件。简单的说，可将其看作是 一个低电容量的压控对称开关，在被保护设备正常工作时，放电管电阻为GΩ级，当达到击穿电压时，放电管迅速导通放电，电阻跌至1Ω以下。浪涌消失后，又恢复到高阻状态。其标称击穿电压为90～1000V；耐冲击电流为5～20kA，有多种规格可满足不同设备的需要。由于其性能优良，刚研制成功不久即被世界几大著名通信、电子和计算机厂家采用，广泛应用于各类产品中。目前，东南亚及我国南方有些小厂也开始生产放电管，但质量参差不齐，主要是开关速度和可靠性差距较大。使用时应选择符合ITU-TK.12和我国GB9403标准的产品。该产品非常适合中小功率电台的需要，由于其极小的电容量（实测&1pF），可直接并联在HF、VHF、UHF电台的天线端子上，既可防雷击、又可有效保护高频大功率发射管。现以EPCOS-R238XMA型放电管为例简介如下：它是在一个Φ8×5mm 的高频陶瓷管两端用电沉积和离子渗透等工艺镀银，两侧各焊一片内凹盘形镍合金电极密封，并焊出硬引线。焊封要在真空条件下进行，而且真空室中还要根据放电电压等级充入一定浓度和比例的惰性气体氖 (Ne) 和氩(Ar)。为了提高响应速度，使击穿、放电加快到微秒级，还要在内表面附加一特殊的导电带，以控制电场分布。为保证参数一致性和耐冲击性，还有很多项技术和工艺措施。总之，该元件是一种技术含量高，体积小,使用方便的新型电子元件，并具有参数一致和稳定可靠的特点。经 10 次强脉冲电流冲击 (10kA；8/20μs) 及工频电流冲击 (10A；50Hz,1s) 试验后，仍应保持性能良好，并保证基本参数仍符合标准要求。R238XMA是一种适合于业余电台使用的放电管。基本参数 1 标称击穿电压 230V 2 标称耐冲击电流 10kA（8/20μs） 3 标称耐工频电流 10A（50Hz,1s） 4 单次耐冲击电流 20kA（8/20μs） 5 绝缘电阻 ＞1000MΩ 6 电容量 ＜1.5pF 7 外形尺寸 Φ8×6mm 8 适用标准 ITU-TK.12；GB9403 9 生产厂家 西门子与松下合资 　　（３）防雷压敏电阻：这是一种以氧化锌为主要原料、经烧结成为半导体结构的陶瓷状大功率压敏元件。电流耐量大(2000A/cm2)、寿命长、价格便宜是其特点。但由于电容量大，只适用于直流和低频电路。现已广泛用于电力系统及通信、电子产品电源系统的防雷和防浪涌保护。还有一种在高压电力线上大量使用的“阀型避雷器”，为圆柱形陶瓷结构，其中的主要元件是火花间隙和阀片电阻，阀片由特种碳化硅制成（近来，63kV以下的产品已多改用氧化锌压敏电阻）。具有压敏特性的阀片在两端电压达到其压敏电压时，迅速由阻态转变为导通状态，将雷电引入大地，其作用相当于一个阀门，故称阀型避雷器。大中功率电台的供电系统一般都采用阀型避雷器，而其低压电源及小功率电台的电源系统多采用氧化锌压敏电阻进行防雷和浪涌电压抑制。现介绍一种适用于小功率电台电源系统保护的压敏电阻：CNR-14-D-471-K型氧化锌压敏电阻基本参数
标称压敏电压 470V
误差 ±10%
通流耐量 3kA
反应速度 毫微秒级
实测电容量 390～510pF
外形尺寸 Φ16×5mm
适用标准 GB10193
生产厂家 CNR
四、关于业余电台防雷的几点建议 业余电台遍布城乡各地，使用的设备、天线和工作环境千差万别，对于应采用的避雷措施，无法象大中型专业电台那样提出统一的技术要求和规范。最根本的一条就是引起大家对雷电危害的重视。大家应结合自己的实际情况，采取切实可行的措施，减少并进而消除雷电可能造成的人身伤害和设备事故，确保通信畅通。现提出几点建议，供大家在制订避雷方案时参考。1．电源系统：前面已经谈到“地冲击”会造成很高的危险电势，一次地冲击会使得电台外壳的电势与天线相差数千伏，是相当危险的。一般在电台的天线输入端都接有避雷器，而整流稳压电源则往往被忽视！由于电台的供电一般都采用负接地，即电源的负端连在了电台外壳（地线）上，另外、电源的外壳接电网的保护地线（也有的外壳直接与输出负端相连）。当出现地冲击时，使稳压电源的输出端（或外壳）也带上了危险电势，它与电源输入的市电网间的电势差将达到几千伏甚至更高！而且地冲击往往还与感应雷相连系，造成电源系统雷击事故。对于线性电源，这种高压冲击首当其冲的就是电源变压器；而对于开关电源，则是高频变压器及高反压功率管。令人难以置信的是，统计数字表明，雷电损害事故的大多数是从市电线路侵入的感应雷或地冲击造成的！因此，请大家务必给予足够的重视，而在相关的文章和书籍中往往对这个问题涉及甚少。（1）在电源线路上增加隔离变压器：要想改造正在使用的稳压电源并极大的提高其抗高压冲击性能是不实际的，较可行的做法是在市电网和电台电源之间增加“隔离变压器”。就是一台功率足够的1:1变压器，但是要按高绝缘强度设计和制造。另外，在初次级之间要加上良好的静电屏蔽层。使用时，初次级分别接市电及稳压电源，并将屏蔽层可靠接地。增加隔离变压器后，除提高抗电强度外，对于雷电等造成的脉冲性高压，可降低其转移率，即使初级线圈上流进了冲击电压，由于有屏蔽层的阻挡和旁路作用，也很少向次级转移。（2）安装避雷器：对于功率较大的电台，应在市电进户端安装阀型避雷器或大功率防雷压敏电阻；小功率的业余电台，可在稳压电源内的市电输入端增加防雷压敏电阻。可将前文介绍的“CNR-14-D-471-K型氧化锌压敏电阻”直接并联在电台稳压电源（开关电源及线性电源均可）市电输入端子的相线（火线）及零线间；也可以在相线和零线上各接一只压敏电阻，并将两只压敏电阻的另一端接电源外壳并接地。两种接法对防雷和防浪涌电压干扰脉冲都有很好的效果。2．电台设备：目前能见到的收发信机，就是新产品也是前几年设计和定型的，发射机中还很少见到有避雷设施，只在TS450S/690S和870S等几个机型中见到其天线端子上并联有一只DSA301LA箝位二极管，这个二极管虽有一定的防雷作用，但由于工艺和技术上的局限性、其耐冲击性很差。所以这只二极管的主要作用应该是当天线意外开路或阻抗突然升高（＞150Ω）时，防止高频大功率管被反向电压击穿而采取的保护措施。而有些较考究的收信机则在天线输入端采取了避雷措施，如SIEMENS-E401，国产的239、339。收信机能先于发射机采用避雷措施，是因为其信号电压很低，技术上难度较低。 　　在发射机上采取避雷措施的难点在于，所采用的避雷元件必须具有极小的电容量、极强的耐冲击性能以及极快的反应速度。很多种性能优良的元件，因为不能同时满足上述三个条件，均无法用于发射机（如瞬态电压抑制二极管、氧化锌压敏电阻均由于电容量为几百pF，不能用于HF、VHF及UHF电路）。几年前，由于“小型陶瓷气体放电管”的研制成功，才使得发射机的防雷有了适用的元件。不仅全面满足了发射机防雷的三项技术要求，而且由于它是无源元件、体积小且可靠性高，安装使用简单方便，已逐渐引起厂家和HAM’s的重视。现以EPCOS-R238XMA为例，介绍其使用方法和注意事项。 　　（1）可将R238XMA直接并联在输出阻抗为50Ω的 200W 以下HF、VHF或 UHF发射机的天线插座上， 并将发射机外壳的地线端子可靠接地。使用 R238XMA 后的插入损耗＜0.1dB。对于功率较大的发射机，如 500-1000W(50Ω)可用两只串联。 　　（2）在100-200W单边带电台天线插座上并联 R238XMA，还可以有效保护发射机的高频功率管。其击穿电压、开关速度等与TS450S/690S,870S等机中采用的 DSA301LA 真空封装双向箝位半导体二极管相近，但其耐冲击性及可靠性至少要大2-3个数量级。 　　（3）对于天线阻抗非 50Ω 的发射机，只要天线电压最大值不超过R238XMA标称击穿电压的50-70%，即可使用。如XD-D2B机可将R238XMA接在“Y1”和“地”之间。 　　（4）也可以如本文所附图片所示做一个“T型同轴避雷器”，将R238XMA 接到同轴插座的芯线和外皮间即可。 　　（5）业余条件下的测量方法：将被测管与一只100～200W 的白炽灯泡串联后，接在一手动调压器的输出端上，逐渐升高调压器输出电压，当达到放电管的击穿电压时，可由放电管外看到管内有橙黄色闪光。这时调压器输出电压的最大值即为放电管的击穿电压。 　　注意： 　　①串联灯泡是为了防止电网被短路和调压器过载，同时这也是在没有大功率脉冲源时保护被测管的一种变通测量方法。这样，每次连续测量10 秒钟也不会造成被测件和设备的损坏。　　②用普通万用表AC 电压档测量交流电压时，所显示的是方均根值(rms,有效值)，应将测量结果乘以1.414才是最大值。实测 R238XMA 的击穿电压为230V(Umax,最大值)，误差≤2V；方均根值为160～165V(rms)。 　　3．天线和地线：天线防雷是个很难处理的问题。有位老HAM住在高层塔楼内，楼顶有避雷针，他在楼顶较合理的选择了天线高度和位置，既和避雷针保持了一定距离，又在它的防护范围内，安装了一副很好用的四波段倒V天线。还有一位HAM在楼顶TV公用天线避雷针的保护范围内，装了一副三波段YAGI和一支多波段垂直天线，效果也很好。天线不能距避雷针太近是因为在天线振子附近，不能有超过最高工作频率1/4波长的金属物体，否则将大量吸收辐射的能量，严重影响效率。 　　要注意高频电缆的防雷。在高楼林立的城市中，往往出现“侧雷”，电缆沿楼体外墙引下，遇到侧雷时首当其冲。按国家标准和施工规范要求，应将电缆穿在铁管中，并将铁管与防雷地线或导雷线可靠连接。这一点在业余条件下很难做到，不过有些楼的中部有天井或通气管道，若将高频电缆由此引下则安全的多。 　　有人在天线入户点按装一个双向闸刀，一端连发射机，另一端接地，并养成不工作时将天线接地的习惯。应该说在业余条件下这是一个不错的方法，唯一的缺憾是对天线系统的阻抗有一点影响。 　　国外近两年已有采用陶瓷放电管的同轴避雷器产品，如钻石牌CA-23RS（工作频率：DC-1500MHz，阻抗：50Ω,插入损耗：0，1dB，功率：200W）,KANSAI牌KT-35P(DC-500MHz,50Ω，400W)。以上两种产品性能都不错，因为避雷器本身带有SL-16或L16高频插头插座，可直接串联在天线和发射机之间，使用很方便。 　　注意接地问题。电台的地线可以按前述埋设避雷地线的方法进行安装，但安装一副良好的地线对于城镇住楼房的HAM却是个难题，如果可能还是尽量想办法装一副。有的HAM借用楼内管道作为地线，这不是好办法，但比没有强。不过煤气管道绝对不能用，下水管道因不是螺装，接地电阻太大不要用。可勉强使用的是暖气和自来水管道，因不易焊接，可用卡子夹牢。因在业余条件下无法测定接地电阻，建议在使用前做个试验，用一只100～200W的灯泡（最好用W的电炉），一端连接在代地线的管道上，另一端接电网的相线（火线），测量灯泡两端的电压并与电网电压相比较，如相等或相差很小，则这条管道的接地电阻较小，有一定的保护作用。
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避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物等避免雷击的装置。在高大建筑物顶端安装一个金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒的尖端放电，使云层所带的电和地上的电逐渐中和。　　避雷针规格必须符合GB标准,每一个级别的防雷需要的避雷针规格都不一样.　现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点，他在1752年7月的一个雷雨天，冒着被雷击的危险，将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中，在金属线末端拴了一串银钥匙。当雷电发生时，富兰克林手接近钥匙，钥匙上迸出一串电火花。手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱，富兰克林没有受伤。　　“注意”：这个试验是很危险的，千万不要擅自尝试。1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，不幸被雷电击死，这是做雷电实验的第一个牺牲者。　　在成功地进行了捕捉雷电的风筝实验之后，富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时，他就从两者的类比中作出过这样的推测：既然人工产生的电能被尖端吸收，那么闪电也能被尖端吸收。他由此设计了风筝实验，而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想，若能在高物上安置一种尖端装置，就有可能把雷电引入地下。富兰克林把这种避雷装置：把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端，在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避雷装置称为避雷针。经过试用，果然能起避雷的作用。避雷针的发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果。富兰克林捕捉雷电的试验　　而避雷针在最初发明与推广应用时，教会曾把它视为不祥之物，说是装上了富兰克林的这种东西，不但不能避雷，反而会引起上帝的震怒而遭到雷击，但是，在费城等地，拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击。而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针，在大雷雨中却安然无恙。　　由于避雷针已在费城等地初显神威，它立即传到北美各地，随后又传入欧洲后来才进入亚洲。　　避雷针传入法国后，法国皇家科学院院长诺雷等人开始反对使用避雷针，后来又认为圆头避雷针比富兰克林的尖头避雷针好。但法国人仍然选用富兰克林的尖头避雷针。据说当时的法国人把富兰克林看作是苏格拉底的化身。富兰克林成了人们崇拜的偶像。他的肖像被人们珍藏在枕头下面，而仿照避雷针式样的尖顶帽成了1778年巴黎最摩登的帽子。　　避雷针传入英国后，英国人也曾广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。但美国独立战争爆发后，富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。据说英国当时的国王乔治二世出于反对美国革命的盛怒，曾下令把英国全部后家建筑物上的避雷针的尖头统统换成圆头，以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立，这真是避雷针应用史上一件有趣的事情。　　　避雷针的种类：直击雷避雷针/特殊避雷针/提前预放电避雷针　　避雷针为什么要装在楼顶？　　带电的云,首先是从上往下运行,在高处安避雷针,就首先将云中的电放掉,以后到房子接触云的时候,就基本没有或只有少部分电而没有危险了．　　避雷针的引雷性能　　避雷针的防雷作用是它能把闪电从保护物上方引向自己并安全地通过自己泄入大地，因此，其引雷性能和泄流性能是至关重要的。避雷针的引雷性能已有实验和理论分析如下：　　一个竖立在平地的避雷针其引雷空域如图1所示［1］。其中简化包络线是一条抛物线，此线即为在正、负雷雨云下该避雷针的50％击针击地平均分界线。图中小圈为空中各点实验放电统计数据，表示模拟实验下行先导的针尖位置，黑圈表示百分之百击针，白圈表示百分之百击地，黑白各半表示50％击针及击地。它的工作原理是： 在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，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．这样，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． 避雷针必须装在楼顶，带电的云,首先是从上往下运行,在高处安避雷针,就将首先将云中的电放掉,以后到房子接触云的时候,就基本没有或只有少部分电而没有危险了
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避雷针一般是用金属，铁做的。当天空云层中积累了较多的某种电荷，比如说正电荷，离云层比较进的避雷针会积累出较多的负电荷。可以理解吧，因为异性相吸同性相斥嘛~~其实是电子在电场中受到电场力的移动啦~    然后由于尖端效应，尖端效应就是说因为避雷针尖端空间很小，却积累了一定的电荷，电压会越来越大。当电压达到一定值时会击穿空气，这个电压称为击穿电压（其实是空气被电离了）达到把云层的电荷中和的效果，也可是理解为把电引入地下。   由于每次达到击穿电压所需的电荷量很小，因为尖端效应嘛，所以可以多次放电来避免大量电荷积累击穿云层和房屋之间的空气。这样是很危险的，会引起火灾等危险事故。。   用了避雷针就没有问题啦   希望有用~~呵呵
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