피뢰침은 어떤 원리로 번개를 방어하나요?

Question

높은 건물 꼭대기에 번개의 낙뢰로 인한 피해를 방지하기 위해 피뢰침을 설치하는 경우가 많은데요, 피뢰침은 어떤 원리로 번개를 방어하나요?

신속한잉어231 · Accepted Answer

안녕하세요. 하지훈 과학전문가입니다.피뢰침의 발명가는 미국의 벤저민 프랭클린입니다.피뢰침을 통해 전류를 흐르게 할 수 있도록 하며, 피뢰침과 함께연결 된 선으로 전기가 분산되어, 건물에 가는 피해를 최대로 줄이는 원리를 가지고 있습니다.이 피뢰침들은 건물 기초에 설치된 접지 전극에 피뢰침을 연결시켜 벼락을 지상으로 흘려보내도록원리를 가지게끔 작동시키고 있습니다.피뢰침은 높을수록 전기가 잘 분산되며, 뽀족한 생김새는 전기의 특성을 이용한 외형입니다.전기가 지상으로 내려가게 되면서 전반적으로 전력을 급감 시키는 원리라고 생각하시면 됩니다.

호탕한개미핥기272 · Answer

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.도체, 금속에는 자유롭게 이동할 수 있는 전자가 존재하며, 표면을 자유롭게 움직이고 있습니다. 그런데, 전자의 전하량은 -이며, 서로간의 척력으로 도체 내에서 넓게 퍼져있습니다. 피뢰침의 경우 뾰족한 모양의 도체입니다. 그리고 지면에 접지되어있습니다. 낙뢰는 구름의 전자(음전하)가 쌓이며 지상과 구름 사이에 전압(전위차)을 만들며 공기를 방전시켜 전자를 흘려보내는 현상입니다. 이 때 구름과 지상 사이에 전위차가 형성되면서 구름의 음전하 때문에 피뢰침의 뾰족한 부분은 +극이 됩니다. 피뢰침 내 전자들이 구름의 -극과 멀어지려하기 때문에 접지된 쪽으로 흘러간 것이죠. 그래서 전자가 이동하는 낙뢰가 치면서 피뢰침의 뾰족한 부분으로 이동하여 낙뢰를 흡수해주는 것이죠.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.피뢰침은 번개를 방어하기 위해 사용되는 장치입니다. 피뢰침은 높은 곳에 설치되며, 기준점으로부터 높이가 높은 돌출물로 구성됩니다. 피뢰침은 번개의 경로를 제어하여 건물이나 구조물로 전달되는 전기 에너지를 흡수하고 지하로 안전하게 분산시킵니다.피뢰침의 작동 원리는 번개의 선두를 끌어당기는 역할을 합니다. 피뢰침의 뾰족한 형태는 전기장을 집중시키고, 주변 공기와의 차이를 만들어 번개가 그 방향으로 발생하도록 유도합니다. 이렇게 피뢰침에 의해 번개의 경로가 결정되면, 피뢰침은 전기 에너지를 흡수하고 지하로 안전하게 분산시켜 구조물에 피해를 주지 않도록 합니다.

빈티지한양48 · Answer

안녕하세요. 서정원 과학전문가입니다.피뢰침은 전류를 잘 흐르게 하는 금속(주로 백금)으로 만들어 실제 번개가 칠때 그 번개를 흡수하게 만들었어요.. 근데 그 피뢰침은 건물옥상에서 바로 땅으로 연결시켜(접지) 주위로 번개에 의한 전류가 흐르지 못하게 만들어놓은 것이죠.. 그래서 건물안에 있는 사람들이 안전하게 있을수 있는것이에요~

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.피뢰침을 통해 번개의 전기 에너지가 건물로 흘러들어옵니다. 피뢰침은 전기 에너지를 받아들여 땅으로 안전하게 흘려보내는 경로를 제공합니다.피뢰침을 통해 흘러들어온 전기 에너지는 지하로 흘러 땅에 흡수됩니다.

똑똑한저어새12 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.피뢰침은 번개를 건물에서 땅으로 유도하여 번개로 인한 피해를 방지하는 장치입니다. 피뢰침은 금속으로 만들어진 긴 막대 모양의 구조물로, 건물의 꼭대기에 설치됩니다. 피뢰침은 번개가 발생하면 번개가 피뢰침으로 유도되도록 설계되어 있습니다. 번개가 피뢰침으로 유도되면 피뢰침은 번개를 땅으로 전달합니다. 땅은 번개를 전달할 수 있는 능력이 있기 때문에 번개로 인한 피해를 방지할 수 있습니다.

토목공학

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피뢰침은 어떤 원리로 번개를 방어하나요?