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美国科学家富兰克林 。他在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时 ， 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 。由此就设计风筝实验 ， 而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测 。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 。
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 。
避雷针的原理当雷云放电接近地面时 ， 使地面电场发生畸变 ， 在避雷针的顶端 ， 形成局部电场强度集中的空间 ， 以影响雷电先导放电的发展方向 ， 引导雷电向避雷针放电 ， 再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地 ， 从而使被保护物体避免遭到雷击 。
也许人们认为避雷针是指其能够让被保护物体避免雷击 ， 其实恰恰相反 ， 避雷针是“引雷”上身 。避雷针由接闪器、引下线和接地体组成 。接闪器是指直接截受雷击的避雷针的针头、避雷线、避雷带、避雷网 ， 以及用作接闪的金属屋面和技术构件 。引下线是指连接接闪器与接地体的金属导体 。接地体是指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体 。
避雷针的作用用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置 。在被保护物顶端安装一根接闪器 ， 用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来 。避雷针规格必须符合国家标准 ， 每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样 。当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变 。在避雷针的顶端 ， 形成局部电场集中的空间 ， 以影响雷电先导放电的发展方向 ， 引导雷电向避雷针放电 ， 再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地 ， 从而使被保护物体免遭雷击 。
避雷针的保护范围有多大一般来说 ， 一级保护是以30米为半径、二级保护是45米为半径、三级保护是60米为半径做弧的保护范围 。通过“滚球法”和“折现法” ， 我们可以得出避雷针的保护范围 。折现法 ， 设计简单明了 ， 不需要花费过多的物资 ， 就可以使用 ， 但是建筑物过高的话 ， 就不适合使用折现法 。滚球法 ， 可以通过网络的计算方法测试出保护范围 ， 计算起来十分的复杂 ， 还需要投入大量的成本 。
将折现法和滚球法对比 ， 我们发现滚球法是较为成熟的测量方法 。准备一个球体 ， 球体会围绕着建筑物旋转 ， 在球体滚动的范围内 ， 没有被球体接触的地方就是安全区域 ， 也就是雷电到达不了的地方 。避雷针也有局限性 ， 保护范围有限 ， 所以我们可以在建筑物上看见多根避雷针 。
避雷针安装的位置越高 ， 数量越多 ， 对建筑物的保护也越大 。现在的避雷针通过改良以后 ， 变成了一种更加安全和实用性强的装置 。这种装置叫做“暗装笼式避雷网” ， 就是把建筑物中的金属连接到一起 ， 形成一个巨大金属网 ， 这种避雷网起到了很好的屏蔽作用 ， 使用起来十分的便捷 ， 还具有美化外观的作用 ， 同样可以作为引下线 ， 把电流引进土地中 ， 安全性十足 。
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