تاريخ إنشاء مانعة الصواعق (مانعة الصواعق) ، أول اختراعات الحماية من الصواعق
أول ذكر للبرق في التاريخ
من المحتمل أن يكون الحريق الذي تم إدخال الإنسان فيه لأول مرة لهبًا ناجمًا برق في الخشب أو العشب الجاف. لذلك ، وفقًا للأسطورة ، "جاءت النار من السماء". حتى أقدم الدول كانت تؤله البرق ، ثم الإغريق والصينيون والمصريون والسلاف القدماء.
هناك أسطورة يونانية قديمة عن العملاق بروميثيوس ، الذي سرق النار من الآلهة وأعطاها للبشر.
ترتبط أسطورة توراتية يرويها النبي إيليا بالبرق: أمام الملك أخآب وكهنة الإله بعل على جبل الكرمل "سقطت نار الرب وأحرقت المحرقة والأشجار والحجارة والأرض" ، وبعد ذلك هبت ريح قوية واندلعت عاصفة رعدية.
في الصين من عصر هان (206 ق.م - 220 م) تم الحفاظ على نقش يصور إله الرعد.
تسببت الرعد القوية والبروق العمياء في إثارة الخوف لدى الناس منذ العصور القديمة.لفترة طويلة ، لم يستطع الإنسان تفسير هذه الظاهرة الغامضة والمرعبة للطبيعة ، لكنه حاول حماية نفسه منها.
من المعروف من سجلات قدماء المصريين أنهم أقاموا منذ آلاف السنين لحماية المعابد من الصواعق (لالتقاط "النار السماوية") دعامات معدنية ذات أسطح مذهبة وصواري خشبية طويلة مرصعة بشرائط نحاسية ، على الرغم من عدم وجود أحد لم يكن لديه أدنى فكرة عن طبيعة الكهرباء.
هذه هي أول قضبان البرق في التاريخ. إنها تولد تصريفات تصاعدية قوية وبالتالي توفر مسارًا آمنًا للبرق إلى الأرض. على ما يبدو ، كانت معرفة قدماء المصريين مبنية على التجربة التي نسيها الناس فيما بعد.
مانعة الصواعق لبنجامين فرانكلين
بنجامين فرانكلين (1706 - 1790) - شخصية أمريكية مشهورة ، معروفة في المجالات الدبلوماسية والصحفية والعلمية ، كان من أوائل مخترعي مانعة الصواعق.
في عام 1749 ، اقترح إنشاء صواري معدنية ذات أرضية طويلة - قضبان الصواعق - بالقرب من المباني من الصواعق. افترض فرانكلين خطأ أن مانعة الصواعق "تمتص" الكهرباء من السحب. في وقت مبكر من عام 1747 كتب عن خاصية النقاط المعدنية هذه.
اشتهر ليس فقط في العديد من المدن الأوروبية ، ولكن أيضًا في فيلادلفيا. هذه المعرفة هي نتيجة للعديد من التجارب مع الكهرباء منذ افتتاح جرة ليدن في عام 1745.
تم ذكر فكرة فرانكلين عن مانعة الصواعق في رسالة من فيلادلفيا بتاريخ 29 أغسطس 1750 إلى ب. كتب فرانكلين نوعين من قضبان الصواعق - قضيب برق مدبب على شكل قضيب بسيط مع أرضية ، وجهاز في اتجاه مجرى النهر "مقسم إلى عدد أكبر من النقاط". أصبحت المعلومات حول نوع مانع الصواعق منتشرة على نطاق واسع.
في 9 سبتمبر 1752في جريدة بنسلفانيا جازيت ، نشر فرانكلين تقريرًا موجزًا مفاده أن العديد من النبلاء الباريسيين قد وضعوا أعمدة معدنية على أسطحهم لحمايتهم من الصواعق.
في الأول من أكتوبر 1752 ، كتب فرانكلين إلى كولينسون أنه قام بتركيب اثنين من قضبان الصواعق في المباني العامة في فيلادلفيا.
من المحتمل في هذا الوقت أنه قام بتركيب جهاز تجريبي مؤرض في منزله لدراسة كهرباء الغلاف الجوي ، والذي يمكن أن يعمل بشكل موضوعي كقضيب صواعق.
عندما اخترع بنجامين فرانكلين عصا مانعة للصواعق (غالبًا ما تسمى مانعة الصواعق) ، لم يؤمن الكثيرون ، فهل يمكن لأي شخص أن يعيق عناية الله؟ لكن فرانكلين كان سيثبت ذلك ، لأنه لم يبحث أبدًا عن طرق سهلة ، وراقب البرق ببساطة (وفقًا لافتراضه).
كما تعلم ، نشر فرانكلين ورقته البحثية في فيلادلفيا ، لذلك غالبًا ما كانت هناك عواصف رعدية عنيفة ، وحيث تكون هناك عواصف رعدية ، يكون هناك برق ، وحيث يكون هناك برق ، هناك حرائق. وكان على فرانكلين أن ينشر في جريدته من وقت لآخر عن المزارع المحترقة مع أخبار أخرى ، وكان قد سئم من العمل.
في شبابه ، كان فرانكلين يحب دراسة الفيزياء ، لذلك كان متأكدًا تمامًا من الأصل الكهربائي للبرق. معرفة بنيامين وحقيقة أن التوصيل الكهربائي للحديد أعلى بكثير من التوصيل الكهربائي للبلاط. لذلك ، وفقًا لنظرية إيجاد طرق سهلة ، والتي كان بنيامين يعرفها جيدًا ، فإن شحنة الغلاف الجوي ستصطدم بعمود معدني بدلاً من سطح المنزل. كل ما تبقى هو إقناع سكان فيلادلفيا المشاكسين والبرق.
ذات مرة ، في أحد الأيام الملبدة بالغيوم في عام 1752 ، نزل بنجامين فرانكلين إلى الشارع ، ولم تكن يديه مظلة ، بل طائرة ورقية.
أمام جمهور مذهول ، قام فرانكلين بترطيب الحبل بمحلول ملحي ، وربط طرفه بمفتاح معدني ، وأطلق الطائرة الورقية في السماء العاصفة.
كان الثعبان مفهومًا وكاد أن يكون بعيدًا عن الأنظار ، عندما ظهر فجأة وميض من البرق وصدع يصم الآذان ، وفي نفس اللحظة تدحرجت كرة من النار على الحبل ، بدأ المفتاح في يدي فرانكلين في سكب شرارات. لقد ثبت أنه يمكن ترويض البرق.
بدأ فرانكلين ، باستخدام نفوذه في الأوساط العلمية ، في الترويج على نطاق واسع لمضيق الصواعق. سرعان ما أصبح عمودًا معدنيًا طويلًا محفورًا في الأرض بجوار المنزل أمرًا شائعًا. أولاً في فيلادلفيا ، ثم في جميع أنحاء أمريكا وبعد ذلك فقط في أوروبا. لكن كان هناك من قاوم ووضع أعمدة ليس خارج المنزل ولكن داخل المنزل ، ولكن لأسباب واضحة أصبحوا أقل فأقل.
مانعة الصواعق MV لومونوسوف
Lomonosov (1711 - 1765) - اخترع عالم الطبيعة الروسي العظيم ، الفيلسوف ، الشاعر ، عضو أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم ، مؤسس جامعة موسكو ، مانعة الصواعق بشكل مستقل عن ب. فرانكلين.
في عام 1753 ، في مقالته "كلمة عن الظواهر الجوية ذات الأصل الكهربائي" ، عبر عن الفكرة الصحيحة لعمل مانع الصواعق وتصريف مانع الصواعق بمساعدته في الأرض ، وهو ما يتوافق مع الآراء الحديثة . درس ظاهرة العواصف الرعدية في الظروف الطبيعية لسانت بطرسبورغ مع الأكاديمي جي في ريتشمان ، ولهذا الغرض صمم عدة أجهزة.
في 26 يوليو 1753 ، أثناء إجراء تجارب على كهرباء الغلاف الجوي ، قُتل الأكاديمي ريتشمان بسبب البرق.
في نفس العام ، اقترح لومونوسوف أن يتم نصب قضبان الصواعق على شكل قضبان حديدية عالية مدببة لحماية المباني من الصواعق ، والتي قد يتعمق الطرف السفلي منها في الأرض.بدأ تركيب قضبان الصواعق الأولى في مدن مختلفة من روسيا وفقًا لتوصياته.
يضرب البرق برج إيفل في أوائل القرن العشرين - يُعتقد أنه أول صورة البرق في التاريخ
أنواع قضبان الصواعق الأولى
حتى يومنا هذا ، يتم استخدام مانع الصواعق للحماية من الصواعق. كان الدافع وراء البناء الجماعي لقضبان الصواعق هو الكارثة في مدينة بريشيا الإيطالية ، حيث ضرب البرق في عام 1769 مستودعًا عسكريًا. دمر الانفجار سدس المدينة وقتل نحو 3000 شخص.
فرانكلين لايتنينج رود كان يتألف في الأصل من قضيب واحد مدبب مركب على حافة السطح ، وفرع أرضي مرسوم على طول سطح السقف ، في منتصفه (يُستخدم الآن من حين لآخر فقط).
مانعة الصواعق من جاي لوساك يتكون من عدة مصائد ومنافذ مترابطة ، خاصة في زوايا المبنى.
مانعة الصواعق Findeisen- لا تستخدم المصائد العالية في هذا التصميم. جميع الأجسام المعدنية الكبيرة على الأسطح متصلة بالمنعطفات ، وهذه هي الطريقة الموصى بها حاليًا للحماية من الصواعق للمباني التقليدية.
مانع صواعق الغرفة (غرفة فاراداي) تشكل شبكة من الأسلاك فوق الكائن المحمي.
الصاري مانعة الصواعق (وتسمى أيضًا العمودي) عبارة عن سارية مثبتة بالقرب من الكائن المحمي ، ولكنها غير متصلة به.
مانعة الصواعق المشعة- يستخدم الأملاح المشعة في المصائد ، مما يساهم في تأين الغلاف الجوي وزيادة فعالية مانع الصواعق إلى حد ما. تم بناء مانع الصواعق المشعة على مبدأ "مخروط" التأين ، والذي تكون مقاومته أقل من مقاومة الهواء المحيط. مثل هذا الصواعق يحمي منطقة في دائرة نصف قطرها 500 متر من البرق. يكفي عدد قليل من قضبان الصواعق لحماية مدينة بأكملها.
لحظات مهمة
حاليًا ، يتم تثبيت قضبان الصواعق في أعلى النقاط الممكنة لتقصير مسار البرق وحماية أكبر مساحة.
تتميز قضبان الصواعق الحديثة بتصميم أكثر كفاءة وبساطة وعقلانية مقارنة بقضبان الصواعق من الجيل الأقدم.
الأجزاء الثلاثة الرئيسية لقضيب الصواعق هي: مانع الصواعق ، والموصل والأرض. تختلف معظم قضبان الصواعق الحديثة في تصميم الجزء العلوي فقط ، أي. الصنابير والتأريض لجميع أنواع قضبان الصواعق هي نفسها وتنطبق عليها نفس المتطلبات.
الحماية الموثوقة ضد الصواعق المدمرة عبارة عن مانع صواعق تقنيًا ، يتم تثبيته بواسطة متخصص وبالترتيب الصحيح.
في حالة جيدة ، تضمن قضبان الصواعق أعلى درجة من الحماية التي يمكن أن توفرها التقنيات الحديثة ، في حالات استثنائية - يمكن للصواعق ذات المعلمات العالية أن تلحق الضرر أيضًا بالمباني المحمية.
عند تثبيت مانع الصواعق ، يجب مراعاة ما يلي: لا يقتصر تأثير الصواعق على المباني الشاهقة فحسب ، بل على المباني المنخفضة أيضًا. يمكن أن يصيب تصريف الفروع عدة مبان في نفس الوقت.
يعتبر وجود مانعة الصواعق سيئة التصميم أو التالفة أكثر خطورة من عدم وجود مانع الصواعق على الإطلاق.
هل تعرف هذا؟