当前课程知识点:大学物理——电磁学 >  第二章 静电场中的导体和电介质 >  2.2 静电平衡时导体上电荷的分布 >  2.2.5 避雷针趣事

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2.2.5 避雷针趣事在线视频

2.2.5 避雷针趣事

下一节:2.2.6 范德格拉夫起电机

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2.2.5 避雷针趣事课程教案、知识点、字幕

下面说几件有关避雷针的事

中国古代建筑由于多是木头构架

最怕的就是着火

沾火就着

尤其是赶上个雷雨天

雷击着火更是常有的事

现在人可以安装避雷针

可是古时候怎么办呢

等着找雷劈吗

在《明史·五行志·雷震》里面

可以找到这样的记载

明朝正吻

被雷击而没有引起火灾的有6起

为什么正吻被雷劈没有引起火灾呢

那这正吻究竟指的又是什么

正吻也叫鸱吻

俗称 吻兽

大多数人都听过这样的说法

鸱吻是皇家建筑的装饰物

因为长得似鱼非鱼 似龙非龙

所以被视为龙生九子当中的一个

一般被认为是龙的第八子

因为天性好水所以用它来镇火

然而

这个传了几百年的传说

竟然是一个误传

鸱吻真正的身份是古代的避雷针

鸱吻早在汉朝的时候就出现了

位于大殿的殿顶子上头

与天空保持最近的距离

为什么呢

以便雷雨天气引雷上身

看到这里问题出现了

现代避雷针的工作原理

是通过一根植入地下的金属线

把雷电导泄到地下

但是鸱吻确是孤零零的

被安置在了大殿顶上

它们是如何把雷电释放的能量

传到地下边的呢

老祖宗的绝妙是

利用的是鸱吻身上流下的雨水

根据水能导电的物理现象

通过连绵不断的雨水

将鸱吻身上的雷电引入地下

当然了 还得有一个前提条件

就是雨水的雨量至少要达到中雨以上

如果不能保证雨水的连绵不断

雷电就不能通过雨水导入地下了

下面是第二件趣事

雷火炼金殿

武当山金殿位于武当山主峰

天柱峰的顶端

此座金殿是在明朝永乐十四年

即公元1416年间

工匠先在北京制成铜片

再将其运送到武当山金顶

像组装家具一样焊接而成

坐落在由汉白玉砌成的须弥座上

过去 每当雷雨交加时

金殿周围便会雷声震天

电闪撕地

无数盆大的火球在金殿周围来回滚动

雨过天睛后

大殿不仅豪无损伤无痕无迹

反而其上的烟尘锈垢被烧去

像被洗过一样 金光灿烂

这一壮丽的景观被人们称为

雷火炼金殿

这个千古奇观

在民国初年后逐渐发生了变化

原因是在金顶添置了新的设施

民国初年

在金殿后建了父母殿

左右建了签房和印房

此后

金顶上这三座建筑物屡遭雷击

而金殿却岿然不动

解放后

为了金顶避免雷击 保护文物

有关部门于1958年在金顶上

安装了避雷针

想不到这样一来更糟糕

不仅雷击次数增多

损坏了父母殿

而且连金殿本身的

须弥座也多次被损坏

并且雷火炼金殿的奇观

也因之而完全消失

科学避雷却遭雷击

这也是一个令人费解的谜

为了揭开永乐后

500年间的金顶奇观

和近70年屡遭雷击之谜

有关科学工作者

进行了反复的调查研究

一种解释是

原来金顶上只有一座金殿

庞大的金殿是一个良好导体

上有曲率不大的殿脊

与脊饰物龙 凤 马 鱼 狮

又由于坐落在由汉白玉砌成的须弥座上

所以

这个大的金属物与地面是绝缘的

雷电打上去之后不能泄地

于是转变成了热能

温度一高 就好像铜重新回炉

金殿就像新的一样

而后增添的建筑物破坏了金殿放电系统

而这些建筑物和设施

又建立在易导电的地质裂隙上

为了防雷

丹江口市于1980年

在有关部门的配合下

再一次对金顶实施新的科学方案

安装了避雷网 避雷针

这一次 防雷问题解决了

但由于雷电流有了泄散入地的通道

雷火炼金殿再也没有重现过

如何做到既要防雷保护文物

又要使金殿重新能显现

雷火炼金殿的奇观

则又是留给现代科学工作者

和文物学家等所要解开的谜

这些旧时欧洲时尚女性的帽子上

拖有一根长长地金属链至地面

也许是出于防雷击的想法

欧洲某些地方

特别是英国的雷雨天相对较多

对于飞机

你是否也曾有这样的疑问呢

飞机上的避雷针

把电导到哪里去了

事实上

飞机并没有装设避雷针

因为

避雷针是要将空中的电荷接引到地面

而飞机是在天上飞的

所以

飞机要避免在雷雨天气飞行的

否则 会出现事故

这是一架载有131人的客机

2010年8月16日

在哥伦比亚 圣安德烈斯岛降落时

遭雷击坠毁

至少1人死亡多人受伤

飞机在空中是个电荷的大储仓

由于飞机是由轻质金属构成

且机体的表面积很大

在空气的吹拂 水气的摩擦

以及带电体感应之下

很容易就成为巨型储电体

不过如果这些电荷不设法释放

一旦飞机落地

它们就会极力寻找宣泄的通路

例如人员 油灌车一旦靠近

这些电荷便伺机释放所有的电能

产生跳火的现象

导致人员伤亡 器材设备损坏

甚至引燃油气发生爆炸

因此飞机飞行时

就得设法尽量将电荷放掉

如果是小型飞机

机身累积的电荷不会太多

在飞行途中

机翼尖端便可自行放电

但如果是大型飞机

就会在飞机主翼或尾翼装上 静电释放器

它能够经由尖端放电

在飞行时

将过量累积的静电释放至大气中

有的飞机的静电释放器甚至多达10个以上

卫星上也有类似的放电装置

等到飞机落地或维修时

就得用接地导线连接至接地栓

这样可以将剩余电荷

安全引导至地面

也可以使飞机与地面保持同一电势

避免感应放电或遭雷击

飞机就天不怕

地不怕啦

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第一章 静电场

-1.1 库仑定律

--1.1.1A 电荷(1)

--1.1.1B 电荷(2)

--1.1.2A 库仑定律

--1.1.2B  库仑定律例题

--1.1.2C 库仑定律小议

--1.1.3 电力叠加原理

-1.1 库仑定律

-1.2 电场 电场强度

--1.2.1 电场

--1.2.2 电场强度

-1.2 电场 电场强度——小测验

-1.3 电场强度的计算(1)

--1.3.1 场强叠加原理与点电荷系的场强

--1.3.2 电偶极子场强

--1.3.3 连续带电体系的场强

--1.3.4 细棒场强

--1.3.5 走近闪电

--1.3.6 平板场强

-1.3 电场强度的计算(1)——小测验

-第一章 静电场--WEEK1 作业

-1.3 电场强度的计算(2)

--1.3.7 圆环场强

--1.3.8 圆盘场强

-1.3 电场强度的计算(2)——小测验

-1.4 电场线 电通量

--1.4.1 电场线

--1.4.2 电通量

-1.4 电场线 电通量——小测验

-1.5 静电场的高斯定理

--1.5.1 高斯定理

--1.5.2 高斯定理思考题

-1.5 静电场的高斯定理——小测验

-1.6 利用高斯定理求静电场的分布

--1.6.1 高斯定理应用1

--1.6.2 高斯定理应用2

--1.6.3 高斯定理应用3

--1.6.4 高斯定理应用4

--1.6.5 静电场强求解举例及小结

-1.6 利用高斯定理求静电场的分布——小测验

-第一章 静电场--WEEK2 作业

-1.7 静电场的环路定理 电势

--1.7.1 静电场的环路定理

--1.7.2 电势能

--1.7.3 电势

--1.7.4 电势差

-1.7 静电场的环路定理 电势——小测验

-1.8 场强积分法求电势

--1.8.1 点电荷的电势

--1.8.2 均匀带电球面的电势

--1.8.3 无限长均匀带电直线的电势

--1.8.4 静电除尘

--1.8.5 两道小例题及本讲小结

-1.8 场强积分法求电势——小测验

-1.9 电势叠加原理及电势的计算

--1.9.1 电势叠加原理

--1.9.2 点电荷系的电势例题

--1.9.3 电偶极子的电势

--1.9.4 均匀带电细杆延长线上的电势

--1.9.5 圆环轴线上的电势

--1.9.6 圆盘轴线上的电势

--1.9.7 两个同心均匀带电球面的电势

--1.9.8 均匀带电球层的电势

--1.9.9 电势计算小结

-1.9 电势叠加原理及电势的计算——小测验

-1.10 等势面 电势梯度

--1.10.1 等势面

--1.10.2 电势梯度

--1.10.3 由电势梯度求场强例题

-1.10 等势面 电势梯度——小测验

-1.11 静电场中的电偶极子

--1.11 静电场中的电偶极子

-1.11 静电场中的电偶极子——小测验

-第一章 静电场-- WEEK3 作业

第二章 静电场中的导体和电介质

-2.1 导体的静电平衡条件

--2.1.1 物质导电性能分类

--2.1.2 导体的静电平衡条件

-2.1 导体的静电平衡条件——小测验

-2.2 静电平衡时导体上电荷的分布

--2.2.1 导体电荷分布1

--2.2.2 库仑定律的精确验证

--2.2.3 导体电荷分布2

--2.2.4 导体电荷分布3

--2.2.5 避雷针趣事

--2.2.6 范德格拉夫起电机

--2.2.7 场离子显微镜

-2.2 静电平衡时导体上电荷的分布——小测验

-2.3 静电屏蔽

--2.3.1 静电屏蔽

--2.3.2 静电屏蔽的应用

-2.3 静电屏蔽——小测验

-2.4 有导体存在时静电场量的计算

--2.4.1 有导体时场量计算原则与例题1

--2.4.2 导体例题2

--2.4.3 导体例题3

--2.4.4 导体例题4

-2.4 有导体存在时静电场量的计算——小测验

-第二章 静电场中的导体和电介质--WEEK4 作业

-2.5 静电场中的电介质

--2.5.1 电介质对电场的影响

--2.5.2 电介质的极化

--2.5.3 电极化强度

-2.5 静电场中的电介质——小测验

-2.6 有电介质时的高斯定理

--2.6.1 电位移和有电介质时的高斯定理

--2.6.2 D的高斯定理的应用例1

--2.6.3 D的高斯定理的应用例2

--2.6.4 静电场的边界条件

-2.6 有电介质时的高斯定理——小测验

-2.7 电容 电容器

--2.7.1 孤立导体的电容

--2.7.2 电容器及其电容

--2.7.3 电容器家族简介

--2.7.4 电容器的连接

--2.7.5 电容的计算及平板电容器的电容

--2.7.6 电容器的应用举例

--2.7.7 柱形电容器的电容

--2.7.8 神经元的电容

--2.7.9 球形电容器的电容

--2.7.10 分布电容

-2.7 电容 电容器——小测验

-2.8 静电场的能量

--2.8.1 电容器的能量

--2.8.2 电容器的能量例题

--2.8.3 巧克力碎屑的秘密Ⅲ

--2.8.4 静电场的能量 能量密度

--2.8.5 静电场的能量例题

--2.8.6 核裂变能的估算

-2.8 静电场的能量——小测验

-第二章 静电场中的导体和电介质--WEEK5 作业

第三章 稳恒磁场

-3.1 稳恒电流

--3.1.1 磁学概述

--3.1.2电流 电流密度

--3.1.3欧姆定律的微分形式

--3.1.4电源和电动势

--3.1.5 巧克力碎屑的秘密Ⅳ

--3.1.6 案例研究

-3.1 稳恒电流——小测验

-3.2 磁场 磁感应强度

--3.2.1磁的基本现象

--3.2.2磁场和磁感应强度

--3.2.3磁感线

-3.3 毕奥—萨伐尔定律

--3.3.1毕奥--萨伐尔定律的内容

--3.3.2毕奥--萨伐尔定律的应用一

--3.3.3毕奥--萨伐尔定律的应用二

--3.3.4毕奥--萨伐尔定律的应用三

--3.3.5毕奥--萨伐尔定律的应用四

--3.3.6运动电荷的磁场

-3.3 毕奥—萨伐尔定律——小测验

-第三章 稳恒磁场--WEEK6 作业

-3.4 磁场的高斯定理和安培环路定理

--3.4.1磁场的高斯定理

--3.4.2安培环路定理

--3.4.3第四节应用一

--3.4.4第四节应用二

--3.4.5第四节应用三

--3.4.6第四节应用四

--3.4.7第四节应用五

-3.4 磁场的高斯定理和安培环路定理——小测验

-3.5 磁场对载流导线的作用

--3.5.1安培力

--3.5.2安培力例一

--3.5.3安培力例二

--3.5.4安培力例三

--3.5.5电磁炮

--3.5.6磁矩

--3.5.7磁力矩

--3.5.8磁力矩例题

-3.5 磁场对载流导线的作用——小测验

-3.6 磁场对运动电荷的作用

--3.6.1洛伦兹力

--3.6.2带电粒子在磁场中的运动

--3.6.3带电粒子在磁场中的运动(续)

--3.6.4霍尔效应

-3.6 磁场对运动电荷的作用——小测验

-第三章 稳恒磁场--WEEK7 作业

-3.7 磁场中的磁介质

--3.7.1磁介质分类

--3.7.2磁介质的磁化

--3.7.3磁化强度磁化电流

--3.7.4磁化强度磁化电流(续)

--3.7.5 H的环路定理

--3.7.6 第七节例一

--3.7.7 第七节例二

--3.7.8 铁磁质

第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组

-4.1 法拉第电磁感应定律

--4.1.1 法拉第电磁感应定律

--4.1.2 法拉第电磁感应定律例题

--4.1.3 楞次定律

-4.1 法拉第电磁感应定律——小测验

-4.2 动生电动势

--4.2.1 动生电动势定义

--4.2.2 动生电动势例题(一)

--4.2.3 动生电动势例题(二)

-4.2 动生电动势——小测验

-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK8 作业

-4.3 感生电动势及感生电场

--4.3.1 感生电动势及感生电场

--4.3.2 感生电场的计算

--4.3.3 电子感应加速器

-4.3 感生电动势及感生电场——小测验

-4.4 感生电动势例题

--4.4.1 感生电动势例题(一)

--4.4.2 感生电动势例题(二)

-4.4 感生电动势例题——小测验

-4.5 涡电流及电磁阻尼

--4.5.1 法拉第电磁感应定律再讨论

--4.5.2 法拉第的主要成就

--4.5.3 涡电流及电磁阻力

-4.5 涡电流及电磁阻尼——小测验

-4.6 互感与自感

--4.6.1 自感、自感电动势、自感系数

--4.6.2 自感例题

--4.6.3 互感、互感电动势、互感系数及例题

-4.6 互感与自感——小测验

-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK9 作业

-4.7 磁场的能量和能量密度

--4.7.1 磁场能量

--4.7.2 位移电流

-4.7 磁场的能量和能量密度——小测验

-4.8 麦克斯韦方程组 电磁波

--4.8.1 普遍意义的安培环路定理

--4.8.2 电磁波

-4.8 麦克斯韦方程组 电磁波——小测验

-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK10 作业

2.2.5 避雷针趣事笔记与讨论

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