为什么避雷针的尖端很尖锐？

随着夏天的临近，雷暴增多了。雷暴伴随着闪电。闪电和雷声同时发生，但是因为闪电在空气中传播的速度比声音在空气中传播的速度快得多，我们首先看到闪电，然后听到雷声。

闪电非常强大。它的温度可以高达数万度，导致空气迅速升温和膨胀，发出“咔嚓”的恐怖声音。但是人类是聪明的，所以他们总能想出防止被闪电击中的方法——避雷针。目前，大多数避雷针的尖端都很锋利，但为什么它们如此锋利呢？

事实上，避雷针只是“尖端放电”效应的一种应用。如果带电导体的尖端非常尖锐，并且集中在导体尖端的电子相对较大，则电场强度非常强。只要尖端积累的电子足够多，我们就可以观察到尖端附近空气中的放电现象，这就是尖端放电现象。

要产生尖端放电，关键是要使导体尖端的电场足够强。它要求导体的尖端每单位体积积累足够的电子。最简单的方法是使导体的尖端变尖。

当然，我们不能盲目地使导体的尖端处处锋利。因为当尖端放电时，也会有“电晕”现象。这是因为当放电尖端附近的空气中的离子与分子碰撞时，分子处于激发态[1)(激发态是指除了电子的最低能态之外的其他可能的能态，所谓的“激发态分子”实际上是指处于激发态的分子中的电子)。处于激发态的分子是不稳定的，并且倾向于以光的形式将能量从激发态发射回基态，所以我们可以看到产生的光——“日冕”。高压线附近的电晕浪费了大量电能。为了尽可能避免电晕，高压线的表面要光滑，以减少放电次数。

对避雷针有了一定的了解，我们就很容易理解为什么人们总是说，当雷电发生时，不要躲在树下和高楼旁边。在雷雨天气，即使是大树也会产生叶尖放电，这不是由整棵树产生的，而是由叶尖产生的。同样，那些高层建筑也会产生尖端放电现象，从而引发雷击。

手机或座机通过电磁波进行通信。在雷雨天气，应避免使用手机或打电话，因为闪电会根据电磁波建立的电磁场传播，这可能导致雷击并伤害人。此外，我们还应该断开家里的电路，尤其是电脑、电视和其他依赖电磁波通信的电子设备。

参考文献:[1]赵凯华、陈希谋。电磁学(第三版)[M]。高等教育出版社，2013: 96。