เทคโนโลยีป้องกันฟ้าผ่าในยุคจักรกล
ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 18 จนถึงต้นศตวรรษที่ 20 เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการผลิตทางสังคมและวิถีชีวิต และการพัฒนาทฤษฎีไฟฟ้าในบรรยากาศอย่างช้าๆ เทคโนโลยีป้องกันฟ้าผ่าในช่วงนี้จึงมุ่งเน้นไปที่การป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงเป็นหลัก นัดหยุดงาน วิธีการป้องกันคือการประดิษฐ์สายล่อฟ้าบวกสายดินของแฟรงคลิน วัตถุประสงค์หลักของการป้องกันฟ้าผ่าในช่วงนี้คือเพื่อป้องกันฟ้าผ่าไม่ให้กระทบกับโครงสร้างโดยตรง และก่อให้เกิดผลกระทบทางไฟฟ้า ผลกระทบทางความร้อน และผลกระทบทางกลที่มีศักยภาพสูง
วิธีการหลักในการป้องกันฟ้าผ่าในยุคกลคือการใช้สายล่อฟ้าหรือที่เรียกว่าวิธีแฟรงคลิน ซึ่งคิดค้นโดยแฟรงคลินนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันผู้โด่งดังในทศวรรษปี 1850 จากการทดลองว่าวอันโด่งดัง เขารู้ว่าสายฟ้านั้นแท้จริงแล้วคือเมฆฝนฟ้าคะนองบนท้องฟ้า ปรากฏการณ์สนามไฟฟ้าสู่พื้นดิน จากข้อนี้ แฟรงคลินเสนอให้ใช้ความสูงของสายล่อฟ้าให้สูงกว่าวัตถุที่ได้รับการป้องกันเพื่อบิดเบือนสนามไฟฟ้าใต้เมฆฝนฟ้าคะนอง เพื่อดึงดูดกระแสฟ้าผ่ามายังสายล่อฟ้า และนำลงสู่พื้นผ่านตัวนำลง เพื่อให้วัตถุที่ได้รับการป้องกันได้รับการปกป้องจากฟ้าผ่า
ดังรูปแสดงการป้องกันฟ้าผ่าของสายล่อฟ้า (สายล่อฟ้า) สายล่อฟ้าสามารถให้สายล่อฟ้าที่สามารถโจมตีสายล่อฟ้าได้เท่านั้น แต่ไม่สามารถทำลายเขตป้องกันร่มที่อยู่ตรงกลางได้ ในหลักการเดียวกัน เข็มขัดป้องกันฟ้าผ่า (Lightning Belt) จัดให้มีโซนป้องกันรูปทรงหลังคา มุมเปิดของร่มหรือพื้นที่ป้องกันนี้ได้รับผลกระทบจากความสูงของเข็มหรือสายพาน ความเข้มของฟ้าผ่า และพารามิเตอร์อื่นๆ บ้างก็ 30° บ้างก็ 45° หรือ 60° แม้ว่าจะมีสูตรการคำนวณมากมายสำหรับมุมป้องกัน แต่วิธีการกำหนดมุมป้องกันยังคงเป็นปัญหาที่ใหญ่ที่สุดในทฤษฎีการป้องกันฟ้าผ่าของแฟรงคลินมาโดยตลอด ปัญหานี้อยู่ที่ความไม่สมบูรณ์ของทฤษฎีและความไม่สมบูรณ์ในทางปฏิบัติ สายล่อฟ้านั้นเป็นสายล่อฟ้าเป็นหลักซึ่งทำให้ฟ้าผ่าและปกป้องอาคาร เมื่อฟ้าผ่ากระทบสายล่อฟ้าหรือเข็มขัดป้องกันฟ้าผ่า เนื่องจากอิมพีแดนซ์ของตัวนำลง กระแสฟ้าผ่าที่แรงอาจทำให้ระบบป้องกันฟ้าผ่าสร้างศักย์ไฟฟ้าสูง แรงดันไฟฟ้าภาคพื้นดินอาจถึงค่าที่สูงมาก เพื่อให้ตัวรับฟ้าผ่าและตัวนำลงกระโดดกลับไปยังอุปกรณ์โดยรอบ ส่งผลให้เกิดเพลิงไหม้หรือการบาดเจ็บส่วนบุคคล นอกจากนี้ กระแสฟ้าผ่ากำลังแรงรั่วลงสู่ดิน และไม่สามารถละเลยอันตรายจากการก่อตัวของแรงดันขั้นขั้นรอบๆ อิเล็กโทรดกราวด์ได้
สายล่อฟ้าป้องกันฟ้าผ่า
ยินดีต้อนรับสู่การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการป้องกันฟ้าผ่าต่อไป
