在古代科技文明較落后的時(shí)代，自然災(zāi)害無疑是人類難以抵擋的重?fù)?，打雷閃電時(shí)常會(huì)破壞地面的建筑物，那么我們現(xiàn)代又做了哪些措施呢？那就要提到避雷針的發(fā)明，它極大的保護(hù)了人類的安全和財(cái)產(chǎn)。但是古代人類為了減少打雷閃電帶來的財(cái)產(chǎn)損失，也做了極大的努力。其實(shí)我國早在戰(zhàn)國時(shí)期就知道雷擊是可以避免的，他們認(rèn)為用巨大堅(jiān)固石頭做成的房子更加牢固也可以避雷。

隨著時(shí)間的推移，人類對(duì)雷電的認(rèn)識(shí)越來越深，在漢代的時(shí)候，避雷技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，就比如說有學(xué)者提出的'鴟尾'避雷法。通常人們?cè)诮ㄔ旆课輹r(shí)，會(huì)在屋脊上由銅鐵所制的形似牛角尖的金屬刺向天空，而中國人自古就喜歡用龍、鳳、魚等圣獸來表達(dá)自己對(duì)美好生活的向往，即使小小的避雷裝置也不例外。

那么避雷針到底是如何避雷的？最權(quán)威的回答，阿貓還得從美國科學(xué)家富蘭克林做的那次風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)說起。那是一個(gè)陰云密布電閃雷鳴的傍晚，富蘭克林和兒子帶著上面裝有一個(gè)金屬桿的風(fēng)箏來到一塊空曠草地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。富蘭克林負(fù)責(zé)舉著風(fēng)箏，而他的兒子則拉著風(fēng)箏跑，等到風(fēng)箏完全飛到高空中時(shí)，突然間傾盆大雨，雷電交加。一道閃電以迅雷不及掩耳之勢(shì)從風(fēng)箏上劃過，此時(shí)富蘭克林用手靠近風(fēng)箏上的鐵絲，立即一股麻木疼痛感蔓延開來，這也成了他是第一個(gè)'觸碰'到雷電的人。

后來又經(jīng)過不斷的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，證明了天上的雷電與人工摩擦產(chǎn)生的電，具有完全相同的性質(zhì)。此次風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的成功，立馬在科學(xué)界名聲大噪。同時(shí)期的俄國科學(xué)家'利赫曼'和他的助手羅蒙諾索夫?yàn)榱蓑?yàn)證富蘭克林的實(shí)驗(yàn)，還不幸被雷擊死，這也是做雷電實(shí)驗(yàn)第一個(gè)犧牲的科學(xué)家。許多研究雷電的科學(xué)家聽聞利赫曼和它助手的不幸，都不太敢再做實(shí)驗(yàn)了。而富蘭克林卻為了人類免受雷電對(duì)生活的困擾，毅然決然的繼續(xù)著對(duì)雷電的研究。他以風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，經(jīng)過大量的實(shí)踐準(zhǔn)備，最終制造出了人類歷史上第一根避雷針。他把足夠長度的金屬桿子，用絕緣體材料固定在屋頂上，在金屬桿上緊緊拴著一根粗的導(dǎo)線，雷電就會(huì)沿著金屬桿通過導(dǎo)線直達(dá)大地，從而達(dá)到泄流的作用，這樣在打雷時(shí)，房屋建筑等就不會(huì)被雷電損壞。

隨著科技的進(jìn)步，避雷針使用越來越廣泛，那么它的原理是什么呢？很多人對(duì)避雷針都有個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為避雷針只是簡簡單單佇立在屋頂上的一根針，就可以有避雷的效果，其實(shí)并不是這么簡單。阿貓也是有一定物理知識(shí)的人，知道電流形成通路是有條件的，而形成完整的電流是需要電荷的。正電荷正極流出，負(fù)電荷負(fù)極流出。原來在雷雨天氣時(shí)，空中有許多帶電云層帶著負(fù)電荷，使得很多高層建筑被感應(yīng)上大量正電荷。由于避雷針針頭是尖的，當(dāng)產(chǎn)生靜電感應(yīng)時(shí)，導(dǎo)體尖端總是聚集了最多電荷，避雷針聚集了大量電荷，而又與這些云層形成了一個(gè)電容器，極易與帶電云層形成通路。避雷針通過風(fēng)箏原理，把避雷針連接大地，在觸電的瞬間就可以將雷電流泄入大地，從而達(dá)到防雷的效果。由此可見，避雷針并不是意義上的避雷，相反而是把它引向大地，從而達(dá)到避雷的效果。在后來國家頒布的《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中，就已經(jīng)摒棄了避雷針這一稱呼，而采用接閃桿這一稱呼，這一稱呼似乎阿貓認(rèn)為更容易讓你們理解避雷針原理的。

避雷針發(fā)明出來后，它的其他功能使用面積也常被人拿去猜想和證明，問題來了一個(gè)避雷針的保護(hù)范圍最多有多大呢？這就可能需要另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證它，而滾球法是相對(duì)準(zhǔn)確的測(cè)量方法。我們需要準(zhǔn)備一個(gè)一定半徑的球體，讓球體沿著建筑物外表滾動(dòng)，而球體只能接觸地面和避雷針，而只有球體接觸不到的地方，才是可以避免雷擊的安全區(qū)域。所以說一根避雷針也會(huì)有一定的保護(hù)范圍。所以在現(xiàn)代的建筑上，我們可以看到一幢建筑可能會(huì)有很多根避雷針，這樣更加保障了建筑物和人民的安全。阿貓通常來說，避雷針安裝的越高，保護(hù)范圍相對(duì)就越大，保護(hù)效果也越好。但是結(jié)合避雷針在建設(shè)當(dāng)中的安全性和經(jīng)濟(jì)性，避雷針大多建設(shè)在35米和45米之間。

由此可見避雷針是一個(gè)連接整體，并不是單獨(dú)一根避雷針就可以達(dá)到避雷效果的。避雷針是由什么組成的呢？接收器、接地引下線和接地體三部分組成。接收器是金屬針頭是引雷裝置。接引地下線采用抗熱材料制成，接地體要接收電流還要把這些電流均勻分布出去。因此引雷和泄流都是至關(guān)重要的。如果只做好引雷工作而沒有完成泄流工作，嚴(yán)重的話，則可能使整棟建筑陷入更加可怕的觸電危險(xiǎn)中。

避雷針的發(fā)明無疑是人類進(jìn)步史上一個(gè)里程碑的意義，也為后面的電力實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。