Открыть главное меню

Молниеотвод

Молниеотвод на памятнике

Молниеотвод — устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты от удара молнии. В быту также употребляется некорректное, но более благозвучное «громоотвод».

Принцип действияПравить

Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды, и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Воздух вблизи громоотвода в результате коронного разряда сильно ионизируется. Вследствие этого напряжённость электрического поля вблизи острия уменьшается (как и внутри любого проводника)[1], индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и вероятность возникновения молнии снижается. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), молния исходит из молниеотвода, не причиняя разрушений[2].

УстройствоПравить

 
Молниеотвод на церкви

Состоит из трёх связанных между собой частей:

  • молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.
  • заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.
  • заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт.

Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом.

Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формуле:

R=1,732 x h,

где h — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.

Повысить радиус действия молниеотвода без увеличения высоты можно, если разместить на его острие источник гамма-излучения, который будет ионизировать воздух. С увеличением мощности источника увеличивается радиус действия молниеотвода, который таким образом можно увеличить до 100 и более метров[3].

Иногда молниеотвод встраивается в декоративные элементы здания или сооружения (флюгеры, навершия колонн и т. д.).

ИсторияПравить

 

Рисунки из статьи «Громоотвод»
Военная энциклопедия Сытина»)

Считается, что молниеотвод был изобретён Бенджамином Франклином в 1752 году, хотя есть свидетельства о существовании конструкций с молниеотводами и до этой даты (например, высокие мачты, обитые медью у храмов в Древнем Египте, подобные сооружения у храма царя Соломона в Иерусалиме[4], Невьянская башня, бумажные змеи Жака Рома[5]).

В России первые громоотводы были созданы М. В. Ломоносовым и Г. В. Рихманом в 1753 г.[6]

Описание первого способа защиты от молний появляется в ежегоднике «Альманах Бедного Ричарда». «Способ этот таков, — писал Франклин. — Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевкой (шнуром). На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать её к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии»[7][6].

Природные молниеотводыПравить

Лиана в кроне тропических деревьев при попадании молнии отводит электрический ток в землю и сгорает при этом, но защищает дерево подобно громоотводу[8].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Калашников С. Г., Электричество, М., ГИТТЛ, 1956, гл. XVI «Разряды в газах», п. 193 «Молния», с. 429;
  2. Под ред. Г. С. Ландсберга. Том 2. Электричество и магнетизм. Глава VIII // Элементарный учебник физики. — 12-е изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. — ISBN 5-9221-0135-8.
  3. Мухин К. Н. Глава 8, §33, часть 6. Радиоактивный громоотвод // Занимательная ядерная физика. — М.: Атомиздат, 1969. — С. 203. — 145 000 экз.
  4. Мезенцев В.А. Этот загадочный мир. - М.: Московский рабочий, 1975. - Тираж 50 000 экз. - С. 130
  5. Приключения великих уравнений. n-t.ru. Дата обращения 7 мая 2018.
  6. 1 2 Николай Горькавый Сказка о трёх богатырях, которые сразились с «электрическим драконом» // Наука и жизнь. — 2017. — № 2. — С. 81-89. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30634/
  7. З. С. СЕМЕНОВА «КТО ОХОТИТСЯ ЗА МОЛНИЕЙ?» (недоступная ссылка). Дата обращения 18 августа 2008. Архивировано 24 мая 2013 года.
  8. БИНТИ Лесные громоотводы // Наука и жизнь. — 2017. — № 10. — С. 29.

СсылкиПравить