Piorunochron

Każdy ostro zakończony element przewodzący - w szczególności metalowe elementy dachu lub ściany, wystający poza jednolity zarys budynku może stać się naturalnym źródłem wyładowań elektrycznych w zjonizowanym powietrzu. Instalacje odgromowe chronią obiekty mieszkalne oraz ich mieszkańców przed pożarami i porażeniami wywołanymi uderzeniem piorunów. W instalacjach odgromowych stosuje się zwody naturalne, lub w przypadku ich braku - zwody sztuczne poziome lub pionowe. Ich celem jest w przypadku powstania wyładowania piorunowego - jak najszybsze zwiedzenie go ku gruntowi.

Elementami wykorzystywanymi do budowy zwodów i przewodów odprowadzających są zewnętrzne metalowe warstwy pokrycia dachu lub w przypadku niepalnych warstw dachowych wewnętrzne warstwy i dźwigary metalowe, zbrojenia żelbetowe, wszelkie elementy metalowe wystające poza dach i metalowe pokrycia ścian. Jako uziomów naturalnych używa się metalowych części podziemnych, nieizolowanych żelbetowych fundamentów, metalowych rurociągów wodnych lub uziomów pobliskich obiektów budowlanych.

Instalacje odgromowe można dzielić względem typów na pasywne (tradycyjne) i aktywne. Najpopularniejsze przez lata były instalacje pasywne - wykorzystujące zwody niskie poziome. Wymagały one pokrycia siecią przewodów odprowadzających znacznych połaci dachów - rozciągnięcie ich po kominach i załomach dachowych (kalenicach, narożach i wzdłuż krawędzi szczytowej). W instalacjach tych używa się uziomu otokowego, poprzez opuszczanie przewodów uziemiających z każdej strony budynku, dzięki czemu każdy element mogący być miejscem przywołania pioruna zostaje uziemiony. Instalacje aktywne bazują z kolei na zwodach wysokich lub podwyższonych wystających wysoko ponad obiekty budowlane. Ściągają one powstające wyładowania wprost na głowicę aktywną piorunochronu - przy ich stosowaniu wystarczy tylko jeden przewód odprowadzający.

Piorunochron laserowy
Ponieważ piorun rozpoczyna wędrówkę do ziemi tworząc kanał z odcinków linii najmniejszego oporu (pomiędzy punktami o najwyższym i najniższym potencjale) prowadzone są prace, których celem jest zbudowanie urządzenia do sterowania torem pioruna. W tym celu wykorzystuje się wiązkę laserową do podgrzania powietrza w celu jego zjonizowania. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że piorun uderzy właśnie wzdłuż zjonizowanego kanału powietrznego z powodu zmniejszonego oporu elektrycznego.
Nieco historii
Zgodnie z przesądami w dawnej Europie pioruny były karą za grzeszne życie, a obecność bociana na dachu budynku miała chronić domostwo od uderzenia pioruna. W wyniku swych badań nad elektrycznością atmosferyczną w latach 1746-1752 i stwierdzenia elektrycznej natury pioruna, Benjamin Franklin zaczął instalować w Filadelfii pierwsze piorunochrony własnego pomysłu już w czerwcu lub lipcu 1752 roku, a we wrześniu wyposażył w piorunochron własny dom (w 1782 roku liczba piorunochronów w Filadelfii przekroczyła 400). W Londynie pierwszy piorunochron zainstalował na swym domu William Watson w 1762 roku. W Polsce dzięki inicjatywie króla Stanisława Augusta Poniatowskiego wyposażono w tzw. wówczas "konduktory" Zamek Królewski w Warszawie. To wzniosłe wydarzenie upamiętnił Adam Naruszewicz w poemacie "Na piorunochron umieszczony na Zamku Warszawskim". W roku 1784 Ks. Józef Herman Osiński wydał pierwszy Polski podręcznik elektrotechniki pt. "Sposób ubezpieczający życie i majątki od piorunów", przedstawiając w niej poradnik montażu jak i ratowania osób poszkodowanych w wyniku porażenia piorunem.

Benjamin Franklin
Ten północno-amerykański mąż stanu i pisarz, robotnik mydlarski, drukarz, dziennikarz, redaktor, działacz społeczny, wsławił się odkryciami w dziedzinie elektrotechniki. Dorobek Franklina z elektryczności obejmuje teorię zjawisk elektrycznych, w których zakładał elektryzowanie dodatnie i ujemne, co udowodnił na przykładzie butelki lejdejskiej. Stwierdził, że ciała naelektryzowane jednakowo odpychają się, zaś naelektryzowane różnoimiennie - przyciągają się. Uważany jest za wynalazcę piorunochronu, choć w podobnym czasie tego samego odkrycia dokonał w Europie czeski uczony Vclav Prokop Divi. Opatentował kilka wynalazków - m.in. wynalazł piorunochron, fotel bujany i okulary dwuogniskowe. Odkrył także i opisał prąd zatokowy (Golfsztrom). Ku jego czci jednostkę ładunku elektrycznego w układzie CGS nazwano franklinem .
Latawiec Franklina
Tajemnica błyskawic długo nie dawała Franklinowi spać. W lipcu 1752 roku wypuścił w kierunku chmury burzowej latawiec. Do linki przymocował metalowy klucz, a gdy przybliżał do niego rękę, między nią, a kluczem przeskakiwała iskra elektryczna. W 1909 roku szwedzki uczony Engelstad stracił życie próbując powtórzyć eksperyment Franklina.

Dzwonki Franklina
Jest to urządzenie elektrostatyczne wynalezione przez B. Franklina, które informuje o nadchodzącej burzy. Zasada działania i konstrukcja dzwonków jest prosta. Do ich realizacji F. użył dwóch dzwonków ? jeden uziemił, do drugiego zaś przyczepił pręt odgromowy, a między nimi wahadło. Gdy zbliżała się burza, powietrze elektryzowało się, a wraz z nim dzwonek. Wahadło przenosiło ładunek poprzez drugi dzwonek na uziemienie i dzwonki zaczynały dzwonić.