Первые упоминания о молнии в истории
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?