美国科学家谁发明了避雷针

富兰克林

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。

现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林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。

本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin，1706年1月17日—1790年4月17日）出生于美国马萨诸塞州波士顿，美国政治家、物理学家、共济会会员，大陆会议代表及《独立宣言》起草和签署人之一，美国制宪会议代表及《美利坚合众国宪法》签署人之一，美国开国元勋之一。

本杰明·富兰克林同时也是出版商、印刷商、记者、作家、慈善家；更是杰出的外交家及发明家。他是美国独立战争时重要的***之一，参与了多项重要文件的草拟，并曾出任美国驻法国大使，成功取得法国支持美国独立。本杰明·富兰克林曾经进行多项关于电的实验，并且发明了避雷针，最早提出电荷守恒定律。他还发明了双焦点眼镜，蛙鞋等等。本杰明·富兰克林被选为英国皇家学会院士。他曾是美国首位邮政局长。法国经济学家杜尔哥评价富兰克林：“他从苍天那里取得了雷电，从暴君那里取得了民权。”

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。

美国科学家富兰克林发明了避雷针。

避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、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，所以静电感应时，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。

按照最一般的说法，是富兰克林。 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，这是做电实验的第一个牺牲者。血的代价，使许多人对雷电试验产生了戒心和恐惧。但富兰克林在死亡的威胁面前没有退缩，经过多次试验，他制成了一根实用的避雷针。他把几米长的铁杆，用绝缘材料固定在屋顶，杆上紧拴着一根粗导线，一直通到地里。当雷电袭击房子的时候，它就沿着金属杆通过导线直达大地，房屋建筑完好无损。1754年，避雷针开始应用，但有些人认为这是个不祥的东西，违反天意会带来旱灾。就在夜里偷偷地把避雷针拆了。然而，科学终于将战胜愚昧。一场挟有雷电的狂风过后，大教堂着火了；而装有避雷针的高层房屋却平安无事。事实教育了人们，使人们相信了科学。避雷针相继传到英国、德国、法国，最后普及世界各地。

避雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。制造原理虽然简单，但却是人类重要的发明创造。

如今，国际科学界公认：领导美国独立战争、美利坚开国三杰之一的富兰克林，制作了世界上第一根避雷针。

那么，避雷针是富兰克林的发明吗？唐朝一本奇书，揭开了真正的发明者，颠覆了大家传统认知。

一直以来，人们习惯性地认为，富兰克林发明了避雷针。在关于富兰克林的书籍中，总有他揭开雷电秘密，制作避雷针的介绍。

1749年到1751年间，富兰克林仔细观察了云、雷电、闪电的形成之后，于1752年做了一项震动世界的电风筝实验。

在美国费城雷电交加的一天，富兰克林利用风筝，把大气电收集到莱顿瓶中，使其充电，由此证明他的设想，即“闪电和静电的同一性”。

基于这一实验结果，以及尖端接地导体放电的物理现象，富兰克林提出了避雷针的构思。1752年，避雷针在法国马利大学得到应用。

于是，人们习惯性地把富兰克林作为避雷针的发明者。

然而，唐朝一本奇书，却揭开了真正的发明者：世界上第一个发明避雷针的，是一个中国人。

唐朝有一个诗人叫王叡，《全唐诗》中有他的七言绝句，但不是太出名，即“ 枨枨山响答琵琶，酒湿青莎肉饲鸦。树叶无声神去后，纸钱灰出木绵花”，估计不是研究者，根本不知道这么一号人物。

但王叡却写过一本叫《炙毂（gu）子》奇书，里面谈到的一件事，就涉及避雷针。

原来，汉武帝时期，柏梁殿因雷电遭到火灾，《史记·孝武本纪》中记载“十一月乙酉，柏梁灾”。重修之后，汉武帝担心还会发生雷灾，这时一个巫师建议，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。

显然，这里的“鱼尾铜瓦”，其实就是避雷针的雏形。

如果说“鱼尾铜瓦”过于简陋，很难与现代避雷针相提并论的话，那么一个法国人的记载，佐证了中国早于富兰克林之前，就已经广泛使用现代避雷针了。

1688年，法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰，写了一本叫《中国新事》书籍，其中就提到了这么一个细节：

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，舌根联结一根细的铁丝，直通地下。

按照这一记载可知，一旦雷电击中房屋，那么电流就会先接触金属舌头，然后沿着铁丝导入地下，从而避免雷电击毁建筑物。

显然，与现代避雷针相比，几乎没什么差别。更为重要的是，至少早在1688年时，中国已经广泛使用现代避雷针了。

实际上，即便上文提到的汉朝，可能也不是避雷针的第一次使用。在汉武帝之前，中国可能早有避雷针的雏形了，只是没有记载罢了。

当中国再度成为世界第一时，或许外国一些史书在谈及避雷针时，就会浓墨重彩地写上一笔：中国人发明了避雷针，使用了2000余年，富兰克林改进了避雷针。

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