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發布時間:2020-12-14 08:27  





據《后漢書》記載,一次當時的重要宮殿未央宮和柏梁臺遭雷電發生火災不久,就有一位名叫勇之的方士向漢武帝建議,在宮殿的屋脊上安裝“鴟魚”來防止災難。此后兩千年來,我國古建筑的屋脊上大多安裝這一類金屬瓦飾,有的是龍,有的是飛魚和雄雞,它們雖然形狀各異,卻都有尖狀物指向天空,盡管沒有引導線與地面連接,但大雨淋濕的屋檐和墻壁自然起到了連接地面的作用。而它又聚集了大部分電荷,所以,當云層上電荷較多時,避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導體。由于這類瓦飾高于建筑物之上,即使是猛烈地落雷,也通常只是擊毀瓦飾而保留建筑物主體。
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成功地進行了捉雷電的風箏實驗之后,富蘭克林在研究閃電與人工摩擦產生的電的一致性時,他就從兩者的類比中作出過這樣的推測:既然人工產生的電能被吸收,那么閃電也能被吸收。他由此設計了風箏實驗,而風箏實驗的成功反過來又證實了他的推測。他由此設想,若能在高物上安置一種裝置,就有可能把雷電引入地下。從經濟觀點出發,要達到萬無一失也將十分浪費,因此《建筑物防雷設計規范》及其它設計規范和標準均已“減少”雷擊為要求。富蘭克林把這種避雷裝置:把一根數米長的細鐵棒固定在高大建筑物的頂端,在鐵棒與建筑物之間用絕緣體隔開。然后用一根導線與鐵棒底端連接。再將導線引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置稱為避雷針。經過試用,果然能起避雷的作用。避雷針的發明是早期電學研究中的一個有重大應用價值的技術成果。
避雷針傳入法國后,法國皇家科學院院長諾雷等人開始反對使用避雷針,后來又認為圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。但法國人仍然選用富蘭克林的尖頭避雷針。總的來說這二種算法各有特點,一般高層建筑更多的使用“滾球法”。據說當時的法國人把富蘭克林看作是蘇格拉底的化身。富蘭克林成了人們崇拜的偶像。他的肖像被人們珍藏在枕頭下面,而仿照避雷針式樣的尖頂帽成了1778年巴黎較摩登的帽子。
避雷針傳入英國后,英國人也曾廣泛采用了富蘭克林的尖頭避雷針。由于避雷針已在費城等地初顯神威,它立即傳到北美各地,隨后又傳入歐洲后來才進入亞洲。但美國獨立爆發后,富蘭克林的尖頭避雷針在英國人眼中似乎成了將要誕生的美國的象征。據說英國當時的國王喬治二世出于反對美國革命的盛怒,曾下令把英國全部后家建筑物上的避雷針的尖頭統統換成圓頭,以示與作為美國象征的尖頭避雷針勢不兩立,這真是避雷針應用上一件有趣的事情。