Các bạn có bao giờ nghe qua khái niệm cột thu lôi là gì chưa? Thiết bị này có tác dụng gì? hoạt động như thế nào? Tất cả những kiến thức vật lý này sẽ được thuvienhoidap.net giải thích chi tiết trong bài viết này.
Khái niệm cột thu lôi là gì?
Cột thu lôi là một thanh kim loại thường làm bằng đồng giúp bảo vệ cấu trúc ngôi nhà, công trình khỏi tác hại của sét bằng cách chặn các tia sét và hướng dòng điện của chúng vào đất.
Cột thu lôi không có tác dụng hấp thụ hoặc tiêu hủy các tia sét mà chúng chỉ có tác dụng thu hút sét đánh chính xác vào các thiết bị này thay vì các vị trí khác của ngôi nhà, công trình xây dựng.
Hầu hết các tòa nhà cao tầng hay những công trình có tỷ lệ bị sét đánh cao đều trang bị cột thu lôi để hạn chế những thiệt hại do sét gây nên. Máy bay quân sự hay dân dụng cũng trang bị các thiết bị hấp thụ tia sét tương tự như cột thu lôi.
Cấu tạo và cách hoạt động của cột thu lôi
1 – Cấu tạo cột thu lôi
Chúng ta chỉ có thể quan sát được một thanh kim loại dài nằm trên cùng của các tòa nhà mà không biết rằng hệ thống cột thu lôi được cấu tạo gồm 4 phần chính:
- Hệ thống thu hút và tiếp nhận các tia sét: Là cây cột thu lôi, có chất liệu bằng kim loại và có khả năng dẫn điện cao.
- Dây dẫn tiếp đất: Hệ thống dây dẫn này sẽ chuyển các tia sét mà cột thu lôi nhận và tích tụ được để chuyển xuống mặt đất.
- Hệ thống nối đất: Thiết bị này mới là công cụ chính tiêu hủy toàn bộ các tia sét nếu có, vì tất cả các tia sét được truyền xuống mặt đất và đất có khả năng cách điện nên toàn bộ sét sẽ được hóa giải hoàn toàn.
- Bộ chống sét lan truyền: Thiết bị này sẽ giúp các tia sét không lan truyền sang các vị trí khác trong tòa nhà ngoài cột thu lôi và làm giảm thiệt hại tối đa do các tia sét gây ra.
2 – Cách hoạt động của cột thu lôi
Nguyên lý hoạt động của cột thu lôi dựa trên sự kết hợp giữa điện tích âm của các tia sét với điện tích dương của đất. Tia sét bị hút bởi các vật dẫn kim loại và truyền xuống đất nhờ hệ thống dây dẫn có khả năng chịu nhiệt cao.
Cột thu lôi được kết nối qua dây hoặc cáp có điện trở thấp với đất hoặc nước bên dưới, nơi điện tích có thể được tiêu tán một cách an toàn. Các cột thu lôi đôi khi có hiện tượng đoản mạch xuống đất bị ngắt bởi một vật liệu không dẫn mỏng mà sét có thể truyền qua.
Nguyên tắc làm việc của bộ thu lôi là một khi điện áp truyền xuyên suốt dây dẫn thì nó sẽ đến vị trí của bộ chống sét nơi nó được lắp đặt. Vì vậy nó sẽ phá vỡ cách điện của bộ chống sét trong giây lát, do đó có thể phóng điện áp tăng vọt về phía mặt đất.
Khi điện áp của hệ thống giảm xuống dưới giá trị cố định, khi đó cách điện sẽ được khôi phục giữa đất và dây dẫn. Hơn nữa, dòng điện hướng xuống đất sẽ bị dừng lại.
Kết luận: Đây là câu trả lời cho câu hỏi cột thu lôi là gì? Nguyên lý hoạt động và cấu tạo chính của thiết bị chống sét hiện nay.
