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富兰克林与避雷针的故事

人物轶事 日期:2017-8-16 795 浏览 我要荐稿

避雷针的顶端

富兰克林是美国杰出的科学家、政治家和外交家。避雷针就是由他发明的。

富兰克林用风筝“捕捉”到闪电后,写了一篇关于闪电的论文,阐述了雷电的本质,还提出了制造避雷针的设想,使建筑物免遭雷击。1756年,英国皇家学会授予富兰克林皇家学会正式会员的称号。富兰克林发明的避雷针,也相继传遍欧洲和美洲。

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顶形的还是圆形的好,人们发生了争执。有人想当然地认为圆头的好,但是富兰克林力排众议,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。

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。当两片带异种电荷云块接近或带电云块接近地面的时候,由于电压极高,极容易产生火花放电。放电时,电流可达2万安培,电流通过的地方温度可达30000℃。一旦这种放电在云和建筑物或其他东西之间形成,就很可能会发生雷击事件。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成圆形,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。

美国独立战争爆发后,13个州联合起来反对英国殖民主义。富兰克林冲锋在前。这事惹恼了英王乔治三世。由于英国跟美国远隔重洋,英王鞭长莫及,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词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!”最终,普林格尔被英王撤职,但避雷针始终还是尖头的。

读故事,悟道理

自然规律不可违背。生活中也有着各种规律,同样是不可违背的。有些人为了显示自己与众不同,不依规律行事,特立独行,南辕北辙,偏离正确的道路越来越远,最终难免失败。

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