1727年,英国成立了讨论火药仓库免遭雷击对策委员会,富兰克林被任命为委员。但是对避雷针的顶端的形状是尖的还是圆形的好,人们发生了争执。
有人:“当然圆头的好!”
富兰克林:“我坚持用尖头避雷针!”
最后终于被采纳了,于是,所有的避雷针都做成了尖头避雷针。然而四年之后,美国独立战争爆发,13洲联合起来反对英国殖民主义,富兰克林当然首当其冲。这事惹恼了英国国王乔治三世。由于英国跟美国远隔重洋,英国国王鞭长莫及,一气之下,传令将宫殿和弹药仓库上的所有尖头避雷针全砸掉,一律换成圆头的,并召见皇家学会会长约翰•普林格尔,要他宣布圆头避雷针比尖头避雷针更安全。
普林格尔一听惊讶万分,正直的科学良心使他义正辞严地拒绝了国王的要求:“陛下,许多事情都可以按您的愿望去办,但不能做违背自然规律的事呀!”
普林格尔虽然被撤职了,但避雷针始终还是尖头的。
那么,为什么尖头避雷针更好呢?这得从导体的形状与其表面电荷分布的关系说起。在导体表面弯曲得厉害的地方,例如在凸起的尖端处,电荷密度较大,附近的空间电场较强,原来不导电的空气被电离变成导体,从而出现尖端放电现象。夜间看到高压电线周围笼罩着一层绿色的光晕,就是一种微弱的尖端放电。雷电是一种大规模的火花放电现象。如果在高层建筑物上安上避雷针,一旦在建筑物的上空遇上带电雷雨云,避雷针的尖端就会产生尖端放电,避免了雷雨云和建筑物之间的强烈火花放电,因而达到避雷的目的。如果把避雷针的顶端做圆形,就不会出现尖端放电,避雷的效果就远不及尖顶形避雷针了。
《富兰克林与避雷针.doc》
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