Громоотвод. Кто придумал громоотвод
В далеком 18 веке человечество проявило интерес к изучению магнетизма и электричества. Бенджамин Франклин основоположник американской конституции, выдающийся политик и ученый, начал изучение заряженных частиц и обратил внимание на то, что они довольно схожи: электричество из атмосферы, и то, что добывается трением. Последующее открытие, к которому пришел ученый, это теория о природе возникновения молний. В ходе исследований и неоднократных экспериментов, Франклин изучил влияние остроконечной формы на электрические свойства проводников. Данные свойства были предложены в использовании предотвращения прямых попаданий молний в высотные постройки и полного исчерпания заряда электричества в грозовых облаках. Вот таким образом изобретателем величайшего открытия, такого, как громоотвод, стал Бенджамин Франклин. Оно по сей день пользуется колоссальным успехом.
В 1752 году Франклин спешил поделиться своим успехом и рассказать своему близкому товарищу Джону Коллинсону о своих достижениях в области изобретения громоотвода. Но его письма с идеями выразили только недоверие и усмешки среди близких и друзей. Первую весомую поддержку он получил от французских исследователей в том же году. Томас-Франсуа Далибар стал переводчиком его трудов и воодушевленный, сконструировал изобретение по описаниям трудов Бенджамина.
Устройство, которое смонтировал Далибар, являлось остроконечным штырем из железа, установленным на деревянной платформе. Высотой в 40 футов и не проводящий электричества. Затем 10 марта 1752 года, когда началась сильная гроза, на изобретении отчетливо виднелись искры около 4-5 сантиметров. Конечно, изобретение не было схоже с современными молниеотводами, но уже тогда было доказано, что атмосферное электричество возможно свести на землю. Когда Далибар продемонстрировал свое чудо-изобретение перед королем Людвигом XV, то был награжден пожизненной денежной компенсацией.
В том же году летом, Франклин проводит свой знаменитейший эксперимент по запуску змея в облака. С помощью воздушного змея он собрал электрический заряд и перевел атмосферное электричество по металлическому шнуру к земле. Этот опыт окончательно закрепил его догадки по поводу схожести свойств атмосферного электричества и земного.
Осенью 1752 года, Бенджамин мастерит на крыше собственного дома в Филадельфии, конструкции типа металлического стержня, высотой 9 футов и соединяет его проволокой с колодцем. Проволоку ученный провел через дом и подсоединил электрический звонок. Молнии, которые попадали на стержень, должны были приводить в действие звонок. Это изобретение и стало предшественником современных заземленных громоотводов. Удачное применение привело к широкому распространению по всей Филадельфии, и к 1783 году их было более четырехсот. Более того, дом изобретателя таки был подвержен удару молнии, но ни коем образом не пострадал, что дало убедиться в действии изобретении на практике.
Поначалу, Европа не выказала восхищения такому устройству. Много закоренелых ученых и религиозных фанатиков скептически отнеслась к установке громоотводов. Но практическое действие доказало полезность сей конструкции.
Заслуги Бенджамина Франклина трудно переоценить. Это и политическая деятельность, искусство, естествознание, проведение важных опытов и исследований и дипломатия. Все это высоко ценится последователями и современниками. Благодаря своим заслугам и отличительным качествам, он удостоился несменного изображения на 100$ купюре с 1914 года. До этого, такими почестями обладали только выдающиеся президенты Соединенных Штатов Америки.
Как работает Громоотвод. Принципы работы
В нынешнее время, когда города все больше покрываются небоскребами и так густо населены, не встает вопрос, зачем нужен молниеотвод. Ответ находится на поверхности: высокие здания и дома в первую очередь находятся в зоне опасности, когда идет гроза. Здесь более уместный вопрос «как действует это устройство» и «по какому принципу работает».
Суть работы громоотвода проста и понятна: перехват металлическим заземленным предметом молнии, которая стремится к земле. Громоотвод представляет собой три части:
1. Молниеприемник представляет собой провод или металлический стержень, функция которого принять на себя удар молнии.
2. Токоотвод играет главную роль проводника молнии от приемника до заземлителя.
3. Заземлитель может быть в виде арматуры, сваи, ленты, проволоки и других предметов. Они принимают на себя весь удар и распределяют полученное электричество в землю
Современное устройство
Современная наука не стоит на месте и продолжает искать универсальное средство защиты от молний. Приоритетная задача стоит перед ними, потому что на кону человеческие жизни. Уже разработаны и функционируют молниеотводы на действии радиоактивных элементов, их именуют «активными молниеотводами», конструкции с лазерными лучами и даже такие, которые предотвращает удар молнии в объект. Вскоре возможно будет избежать возгораний, причиненных ударами молний.
Но каждая альтернативная разработка имеет ряд побочных эффектов. Например, громоотводы на действии радиоактивных элементов вредны для человеческого организма, так как во время функционирования выделяют радиацию. Лазерные молниеотводы находятся на стадии разработок и пока не выходят из стен научных лабораторий. Находки, которые якобы пресекают возникновения разряда молний, научно не подтверждены и не имеют обоснований.
Ситуация с одной стороны простая, с другой стороны неоднозначная. Ведь буйство научных открытий, современного прогресса создает все новые технологии и устройства. А по сути, принципы, заложенные в далеком 1752 году, до сих пор являются основополагающими и наиболее действенными. По своему принципу работы, трудозатратам и выделенным средствам, металлические штыри, расположенные на крышах, стенах лучше всего преобразовывают удары молнии и защищают жилье.
Наука и разработки в этой области постоянно корректируются и улучшаются. Но создать универсальное средство пока не удалось. И пока создаются громоотводы с действием, которое уничтожает и нивелирует удары молнии, человечество борется с последствиями этих ударов. Наиболее подвержены воздействию молний высотные здания, дорогостоящая аппаратура, выходящая из строя, электроприборы, склады с легковоспламеняющимися веществами и боеприпасами, производственное оборудование. Но вся работа, проделанная в этом направлении, не пропала зря. Существуют нормативные акты, компьютерные программы, которые в разы увеличивают безопасность. Защита от природных явлений теперь более доступна и понятна.
Сегодня практически не осталось зданий, которые были не готовы к удару погодных условий, в том числе молний. Находясь в общественном месте, можно не переживать за свою сохранность и безопасность, потому что везде установлены громоотводы.
Бенджамин Франклин создал действительно бесценное изобретение, которое стало основополагающим в борьбе со стихиями природы и вот уже несколько веков стоит на страже жизни и безопасности человечества.
История создания громоотвода
Громоотвод изобрел известный американский деятель, ученый и политик Бенджамин Франклин. Именно он изображен сейчас на стодолларовой купюре. А тогда, в 1753-м году, этот человек впервые продемонстрировал саму электрическую природу молнии, проведя известный эксперимент с воздушным змеем. Примерно в те же годы, во Франции, некий Далибар также подтвердил эту теорию, проведя эксперимент с металлическим стержнем, который электризовался во время грозы. Еще одним ученым, который пришел к тому же выводу, проведя схожий опыт с воздушным змеем, был Жак же Рома, который, в отличие от Франклина, провел вокруг веревки змея к земле медный провод.
Именно эти эксперименты послужили открытию и быстрой популяризации громоотводов. Изначально их ставили только на церковные шпили, но довольно быстро стали использовать и в обыкновенных жилых домах, различных постройках. В Германии некий Лихтенберг разработал венчик из заостренных прутьев, который крепился в виде конькового ограждения на крышах и имел заземление.
Такое повальное увлечение громоотводами повлекло за собой разработку множества оригинальных и нестандартных изобретений, как например, зонт со встроенным громоотводом. В 1880-м году Меллсанс — бельгийский физик, порекомендовал всем жителям защищать свои здания при помощи металлических проводов, которые связываются с несколькими поставленными на крышах стержнями, заземленными и надежно смонтированными. Это была одна из первых «пространственных клеток». В 1986-м году был разработан принципиально новый тип громоотвода, который создавал очень сильную ионизацию, за счет используемого энергооборудования, что привело к более качественной защите.
Что первоначальный вариант громоотвода, что более современные его аналоги, устроены примерно одинаково. Во-первых, в нем имеется молниеприемник, то устройство, которое перехватывает разряды молний. Во-вторых, у него есть токоотводы, спуски, детали, которые предназначены для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю. В-третьих, сам заземлитель, который представляет собой металлический проводник, заведенный в почву. Самый первый простейший вариант громоотвода был именно таким — простой металлический штырь, укрепленный на крыше здания, соединенный с токоотводом и заземляющим устройством. И если раньше это делалось из подручных материалов, то сейчас разрабатываются очень современные и функциональные системы из принципиально новых материалов.
На сегодняшний день, новейшие разработки систем грозозащиты позволяют надежно защитить промышленные и жилые помещения от разрушительного воздействия молний.
Системы молниезащиты
- Что такое молниезащита?
- Громоотвод
- Молниеотвод
- Молниеприемник
- Токоотвод
- Заземление
- Устройства защиты от перенапряжений
- Активная система молниезащиты
- Зонная концепция молниезащиты
- Система уравнивания потенциалов
Расчет стоимости
Наши объекты
Асфальтосмесительная установка (АСУ) Ammann Uniglobe 320 Quick Адрес объекта: Московская область, Ногинский район, владение вблизи дер. Ивашево Вид работ: монтаж «под ключ» системы молниезащиты и заземления АСУ Комплектующие: J. Propster, ОBO Bettermann (Германия) , Nordwerk (РФ) Исполнение: защита выполнена с помощью молниеотводов isFang, установленных на металлоконструкциях, и отдельно стоящей молниеприёмной мачты, изолированных токоотводов isCon Pro+ 75 SW, подключенных к заземляющему проводнику из полосовой стали, который в грунте объединен с контуром из горизонтального и вертикальных заземлителей
Акция на всю молниезащиту — скидка от 10 до 20% на комплектующие
30 января 2024
Беспрецедентная акция на все оборудование для молниезащиты и заземления — успей купить до окончания зимы со скидкой до 20% импортные комплектующие
История создания молниеотвода (громоотвода), первые изобретения защиты от молнии
Огонь, с которым впервые познакомился человек, было, вероятно, пламя, возникшее в результате удара молнии в дерево или сухую траву. Поэтому, согласно легенде, «огонь пришел с неба». Обожествляли молнию еще древнейшие народы, затем древние греки, китайцы, египтяне, славяне.
Известен древнегреческий миф о титане Прометее, похитившем огонь у богов и подарившем его людям.
С молнией связана библейская легенда, рассказанная пророком Ильей: перед королем Ахабом и жрецами бога Ваала на горе Кармель «упал огонь Господень и сжег жертву, предназначенную для сожжения, деревья, камни и землю», после чего поднялся сильный ветер и разразилась гроза.
В Китае со времен эпохи Хань (206 г. до н. э. — 220 г. н. э.) сохранился рельеф, изображающий бога грома.
Мощные раскаты грома и ослепительный блеск молнии с древнейших времен вызывали у человека страх. Человек долго не мог объяснить это загадочное и грозное явление природы, но пытался защититься от него.
Из хроник древних египтян известно, что еще много тысяч лет тому назад они возводили для защиты храмов от молнии (для улавливания «небесного огня») металлические опоры с позолоченными остриями и высокие деревянные мачты, обитые медными полосами, хотя никто не имел ни малейшего представления о природе электричества.
Это — первые в истории молниеотводы. Они порождают сильные восходящие разряды и тем самым обеспечивают для молнии безопасный путь к земле. По всей видимости, знания древних египтян опирались на опыт, который позже был забыт людьми.
Молниеотвод Бенжамина Франклина
Бенджамин Франклин (1706 — 1790) — известный деятель США, прославившийся на дипломатическом, журналистском и научном поприще, был одним из первых изобретателей молниеотвода.
В 1749 году он предложил, чтобы вблизи зданий от молнии воздвигались высокие заземленные металлические мачты — молниеотводы. Франклин ошибочно предполагал, что молниеотвод будет «отсасывать» электричество из облаков. Уже в 1747 году он писал об этом свойстве металлических острий.
Оно было известно не только во многих европейских городах, но и в Филадельфии. Эти знания — результат многочислениых опытов с электричеством после открытия лейденской банки в 1745 году.
Представление Франклина о молниеотводе изложено в письме из Филадельфии от 29 августа 1750 года П. Коллинсону. Франклин писал о двух типах молниеотводов — простом стержневом заостренном молниеотводе с заземлением и приборе-токоуловителе, который «разделен на большее число точек». Всеобщее распространение получили сведения о стержневом типе молниеотвода.
9 сентября 1752 года в газете «Pennsylvania Gazette» Франклин опубликовал краткое сообщение о том, что несколько парижских дворян установили металлические шесты на крышах своих домов для защиты от молнии.
1 октября 1752 года Франклин пишет Коллинсону, что сам он установил два молниеотвода на общественных зданиях в Филадельфии.
Вероятно, что в это время он установил на своем доме заземленное экспериментальное устройство для изучения атмосферного электричества, которое объективно могло выполнять функцию молниеотвода.
Когда Бенджамин Франклин придумал молниеотвод (часто его называют также громоотвод), многие в это не поверили. Может ли быть, что человек мог воспрепятствовать промыслу Божьему? Но Франклин собрался это доказать, потому что сам он никогда не искал легких путей, а вот молния как раз (по его предположению) искала.
В Филадельфии, как известно Франклин выпускал свою газету, так там сильные грозы случались нередко, а где грозы там и молния, а где молния там и пожары. И Франклину в своей газете приходилось печатать время от времени о сгоревших ранчо вместе с другими новостями и это дело ему надоело.
В юности Франклин увлекался изучением физики, поэтому в электрическом происхождении молнии он был абсолютно уверен. Зная Бенджамин и то, что электропроводимость у железа была гораздо выше, чем у черепицы. А значит по теории поиска легких путей, которые Бенджамин знал в совершенстве, атмосферный заряд скорее ударит в металлический шест, чем в крышу дома. Оставалось только убедить недоверчивых жителей Филадельфии и молнию.
Однажды в один из пасмурных дней 1752 года Бенджамин Франклин вышел на улицу, в руках у него был не зонтик, а воздушный змей.
На глазах у изумленной публике Франклин смочил веревку соляным раствором привязал ее конец к металлическому ключу, и запустил змея в грозовое небо.
Змей понимался и почти скрылся из виду, как вдруг сверкнула молния, и раздался оглушительный треск и в ту же минуту вниз по веревке скатился огненный шар, ключ в руках Франклина стал сыпать искрами. То, что молнию можно приручить было доказано.
Франклин пользуясь своим влиянием в научных кругах, стал широко пропагандировать свой молниеотвод. Уже скоро длинный металлический шест вкопанный в землю рядом с домом стал обычным явлением. Сначала в Филадельфии потом и по всей Америке, а уже позже в Европе. Но находились и те, кто противился и ставил шесты не вне, а внутри дома, но их по понятным причинам становилось все меньше и меньше.
Молниеотвод М. В. Ломоносова
М. В. Ломоносов (1711 — 1765) — великий русский естествоиспытатель, философ, поэт, член Петербургской академии наук, основатель Московского университета, изобрел молниеотвод независимо от Б. Франклина.
В 1753 году в своем сочинении «Слово о воздушных явлениях электрического происхождения» он высказал правильную мысль о действии молниеотвода и отвода разряда молнии с его помощью в землю, что соответствует современным взглядам. Он изучил грозовые явления в природных условиях Петербурга совместно с академиком Г. В. Рихманом, для этой цели сконструировал несколько приборов.
26 июля 1753 года при проведении опытов с атмосферным электричеством молнией убило академика Рихмана.
В том же году Ломоносов предложил, чтобы для защиты зданий от молнии возводились молниеотводы в виде высоких заостренных железных стержней, нижний конец которых уходил бы глубоко в землю. В разных городах России начали устанавливать первые молниеотводы в соответствии с его рекомендациями.
Удар молнии в Эйфелеву башню в начале XX века — считается первой фотографией молнии в истории
Виды первых молниеотводов
Для защиты от молнии и по сей день используют молниеотвод. Толчком к массовому возведению молниеотводов послужила катастрофа в итальянском г. Брешия, где в 1769 году молния ударила в военный склад. Взрывом уничтожило шестую часть города, погибло около 3000 человек.
Молниеотвод Франклина первоначально состоял из одного улавливающего заостренного стержня, установленного на коньке крыши, и одного заземленного отвода, проведенного по поверхности крыши, по ее середине (в настоящее время используется лишь изредка).
Молниеотвод Гей-Люссака состоит из нескольких взаимосвязанных уловителей и отводов, в основном по углам здания.
Молниеотвод Финдейзена — в этой конструкции не используются высокие уловители. Все более крупные металлические предметы на крышах связаны с отводами. В настоящее время это наиболее рекомендуемый способ защиты от молнии для обычных построек.
Камерный молниеотвод (камера Фарадея) образует сеть из проводников над защищаемым объектом.
Мачтовый молниеотвод (называемый еще отвесным) представляет собой мачту, установленную вблизи защищаемого объекта, но не связанную с ним.
Радиоактивный молниеотвод — в нем используются радиоактивные соли на уловителях, способствующие ионизации атмосферы и до определенной степени повышающие эффективность молниеотвода. Радиоактивный молниеотвод построен на принципе «конуса» ионизации, сопротивление которого меньше, чем сопротивление окружающего воздуха. Такой молниеотвод защищает от молнии пространство в радиусе 500 м. Для защиты целого города достаточно несколько таких молниеотводов.
Важные моменты
В настоящее время молниеотводы устанавливаются по возможности в наивысших точках, чтобы сократить путь молнии и обезопасить наибольшее пространство.
Современные молниеотводы характеризуются более эффективной, простой и рациональной конструкцией по сравнению с молниеотводами старшего поколения.
Три главные части молниеотвода: уловитель молнии, отвод и заземление. Большинство современных молниеотводов различаются только конструкцией самой верхней части, т. е. уловителя молнии. Отводы и заземления для всех видов молниеотводов одинаковы, и к ним предъявляются одинаковые требования.
Надежная защита от разрушительных ударов молнии — технически исправный молниеотвод, установленный специалистом и находящийся в надлежащем порядке.
Будучи в хорошем состоянии, молниеотводы гарантируют наибольшую степень защиты, какую может обеспечить современная техника, в исключительных случаях — молнии с высокими параметрами могут также нанести ущерб защищенным зданиям.
Устанавливая молниеотвод, нужно учитывать следующее: молния ударяет не только в высокие, но и низкие здания. Разветвленный разряд может одновременно ударить в несколько зданий.
Плохо сконструированный или поврежденный молниеотвод опаснее, чем его отсутствие.
А вы это знаете?
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Кто изобрел громоотвод в сша
Кто изобрел молниеотвод
270 лет назад люди научились защищаться от молнии – в июне 1752 года американский ученый Бенджамин Франклин изобрел молниеотвод (или громоотвод, как его иногда называют).
Опыт Франклина в Филадельфии хорошо известен – он запустил в небо воздушного змея во время грозы и добился, чтобы разряд молнии по «заостренному шесту» был отведен прямо в землю, не причинив никому вреда. Тем самым Франклин доказал, что острые металлические предметы, соединенные с землёй, могут снимать электрические заряды с заряженных тел, даже не касаясь их.
Вскоре Франклин предложил ставить на крышах зданий молниеотводы и одним из первых разместил его у себя.
И как же это связано с историей телефона? — Самым непосредственным образом!
Конечно, 270 лет назад никаких телефонов еще не было, но когда электрические телефоны изобрели, на них появились и молниеотводы – ведь безопасность абонента была очень важна, а телефонные провода делали из металла и размещали на крыше, и во время грозы молния могла ударить прямо в крышу дома!
Изобретатель молниеотвода Бенджамин Франклин (1706 – 1790) – один из самых известных американских ученых и политических деятелей.
Его научные интересы удивительно разнообразны: Франклин проводил исследования в области электричества, в том числе – атмосферного, оптики (изобрел бифокальные очки), теплотехники (сконструировал эффективную и экономичную печь для обогрева домов), геологии (собрал данные о штормовых ветрах) и картографии (изучил и описал Гольфстрим).
Поразительная работоспособность Франклина нашла отражение в созданной им собственной системе управления временем, или эффективном способе организации времени, тайм-менеджменте. Очень логично, что именно он — автор афоризма «Время — деньги».
Но гораздо более известен миру Бенджамин Франклин как политический деятель – его портрет более века украшает американскую стодолларовую купюру. И хотя, вопреки распространенному мнению, Франклин никогда не был президентом Соединенных Штатов, его вклад в развитие политической системы США очень велик.
Он по праву считается одним из отцов-основателей независимого американского государства, и среди них – он единственный подписал все три главных государственных документа: Декларацию независимости США, Конституцию США и Версальский мирный договор 1783 года, подтвердивший независимость бывших американских колоний от Великобритании.
Кроме того, Франклин — один из авторов дизайна Большой печати США и основатель Пенсильванского университета, активный борец за отмену рабства в Соединенных Штатах.
Его заслуги как ученого и как политика снискали ему всемирную известность еще при жизни – он был избран членом академий многих стран, в том числе – первым американцем, почетным членом Российской Санкт-Петербургской Академии наук (1789 год).
На могиле Бенджамина Франклина в Филадельфии можно прочесть: «Он вырвал у неба молнию…».
Картина «Бенджамин Франклин получает заряд электрического тока с небес», художник Бенджамин Уэст (1738-1820)
Молниеотводы на старинных телефонах располагались зачастую на самых видных местах и органично вписывались в их дизайн.
На рубеже XIX-XX веков телефонные аппараты были очень дорогим средством связи, и все их детали оформлялись соответственно.
Посетив наш Музей, вы сможете увидеть молниеотводы различных форм на телефонах из разных стран, в том числе из Швеции, Дании, США.
Ждем Вас в Музее!
- Эволюция мысли в знаменательных датах науки и экспонатах Политехнического музея: КАЛЕНДАРЬ 2017 Политехн.музей; сост. Л. Волкова, В. Туманова; авт. текста Т. Скоренко. – М.2016 , стр.113.
- [Электронный ресурс] https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD,_%D0%91%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B6%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BD
- [Электронный ресурс] — Иллюстрация – File: Benjamin West, English (born America) Benjamin Franklin Drawing Electricity from the Sky — Google Art Project.jpg
- [Электронный ресурс] — Иллюстрация – File:Joseph Siffrein Duplessis — Benjamin Franklin — Google Art Project.jpg
Урумян Тамара
экскурсовод, хранитель Музея истории телефона