为什么放电电极做成针尖状而不是圆头状?

Question

为什么放电电极做成针尖状而不是圆头状?

Answer 1

尖端放电现象
导体尖端的电荷特别密集,尖端附近的电场特别强,就会发生尖端放电
强电场作用下,物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电,他属于一种电晕放电.他的原理是物体尖锐处曲率大,电力线密集,因而电势梯度大,致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈,这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕 .
通常情况下,空气是不导电的,但是如果电场特别强,空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力,有可能被“撕”开,这个现象叫做空气的电离.由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷,空气就可以导电了,空气电离后产生的负电荷就是负离子,失去原子的电荷带正电,叫做正离子.
（对孤立导体）导体表面有电荷堆积时,电荷密度与导体表面的形状有关.在凹的部位电荷密度接近零,在平缓的部位小,在尖的部位最大.当电荷密度达到一定的量值后,电荷产生的电场会很大,以至于把空气击穿（电离）,空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和,出现放电火花,并能听到放电声.
如高压线有轮廓的地方,就会出现尖端放电.由于接到电源上,它一边放电,一边不停的提供放电需要的电荷,这种放电会持续下去.
避雷针是另外一个好的例子.高大建筑物上安装避雷针,当带电云层靠近建筑物时,建筑物会感应上与云层相反的电荷,这些电荷会聚集到避雷针的尖端,达到一定的值后便开始放电,这样不停的将建筑物上的电荷中和掉,永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷.雷电的实质是2个带电体间的强烈的放电,在放电的过程中有巨大的能量放出.建筑物的另外一端与大地相连,与云层相同的电荷就流入大地.显然,要是避雷针起作用,必须保证尖端的尖锐和接地通路的良好,一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失.