大学物理尖端放电演示实验
大学物理尖端放电演示实验
实验名称：尖端放电演示内容：演示尖端放电原理的应用：避雷针。
仪器装置：高压电源、模拟避雷针装置。
【实验原理】当避雷针演示仪接通静电高压电源后，绝缘支架上的两个金属板带电了。
在极板间电压超过1万伏时，由于导体尖端处电荷密度大于金属球处，所以金属尖端附近形成了强电场，在强电场的作用下，空气分子被电离，致使极板和金属尖端之间处于连续的电晕放电状态，即尖端放电现象。
而金属球与极板间的电场不能达到火花放电的数值，故金属球不放电。
在实际应用中，尖端导体与大地相连接，云层中的电荷通过导体与大地中和，因而避免了人身和物体遭到雷电等静电的伤害。
如高层建筑物顶端都安有高于屋顶物体的金属避雷针。
【实验操作与现象】1．将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属板上，把带支架的金属球放在金属板两极之间。
接通电压，金属球与上极板间形成火花放电，可听到劈啪声音，并看到火花。
若看不到火花，可将电源电压逐渐加大。
演示完毕后，关闭电源。
2．用带绝缘柄的电工钳将带支架的顶端呈圆锥状（尖端）的金属物体也放在金属板两极之间，此时金属球和尖端的高度一致。
接通静电高压电源，金属球火花放电现象停止了，但可听到丝丝的电晕放电声，看到尖端与上极板之间形成连续的一条放电火花细线。
若看不到放电火花细线，将电源电压提高。
演示完毕后，关闭电源。
【注意事项】1．由于电源电压较高，关闭电源后，不能完全充分放电，故每一步演示后都应取下电源任一极与另一极接头相碰触人工进行放电，以确保仪器设备和操作者的安全。
2．晴天演示电源电压应降低些，阴天演示电源电压应提高些。
3．静电高压电源是用一号电池供电，改变电池伏数（即改变电池电压输出电极位置），高压输出亦随之改变。
讨论：1．尖端放电跟火花放电孤立的导体处于静电平衡时，它的表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。
尖端上的面电荷密度很大的时候，尖端周围的电场就会很强。
空气中离散的带电粒子（电子或者离子）在这强电场的作用下作加速运动时就可能获得足够大的能量，以致它们和空气分子碰撞时，能使后者离散成电子或离子。
大学物理演示实验论文
题目大学物理演示实验姓名晋好峰学号 2011412256院系物理工程学院专业 2011级物理学（师范类）指导教师孟祥省2015 年 1 月 17日曲阜师范大学教务处制经过这一学期的的学习，让我收获多多。
但在这中间，我也发现了我存在的很多不足。
我的动手能力还不够强，当有些实验需要很强的动手能力时我还不能从容应对；我的探索方式还有待改善，当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成；我的数据处理能力还得提高，当眼前摆着一大堆复杂数据时我处理的方式及能力还不足，不能用最佳的处理手段使实验误差减小到最小程度。
实验物理和理论物理是物理学的两大组成部分，其发展共同形成整个物理学史的前进足迹，二者相互促进、共同发展。
当实验物理中有新的发现、出现新的结果时，就会激励和促进理论物理研究出现新的模型、理论，使人类对自然规律的探索向广深推进。
大学物理演示实验更是激发了同学们的试验兴趣和热情，通过奇妙的物理实验增进我们的理论学习！在演示实验课上，一些奇妙的实验引起了同学们的极大兴趣，如：锥上滚，人高压带电却安然无恙，人在转盘上伸开手臂转速减慢等。
（—）锥体上滚实验.操作：将锥体滑滚移到导轨较低的一端，再放开双手，锥体将会自动上滚。
说明：这个实验是由一个锥体和两根互成角度同时又与水平面成一定角度的导轨组成的，因此，从表面上看，物体是由低向高运动，但这其中锥体的形状以及导轨高低不等给人造成了一种错觉，实际上锥体的重心自始至终还是在下降。
原理：物体在重力场中因受到重力和地球引力的作用而会自然降低重心位置。
（二）大型高压静电由于静电具有沿尖端放电和同性相斥的特性，头发就竖起来了。
而参与者站在绝缘台上，始终处于等电位状态，所以参与者不会触电。
由高压静电电源200kv、操作显示盘和静电感应器组成。
演示高压带电作业，用以说明静电学中电位差和等电位的概念及在工业生产中的应用实例。
实验时导体球上虽然加有高压，但由于实验者站在绝缘台上，不形成回路，大量电荷聚集在导体球及人体的表面，而人体毛发的尖端由于曲率很大，电荷密度很高，同种电荷之间相互排斥，是的实验者的头发飞起来，同时身上也会有汗毛立起的感觉。
中学物理实验报告-实验二：尖端放电演示
中学物理实验报告
实验一：尖端放电演示
指导老师：倪明
学号：
班级：物理学2班
姓名:
日期：2016.6.21
一、实验内容
使用尖端放电演示仪观察尖端放电的现象
二、实验器材
尖端放电演示仪
三、实验目的
观察尖端放电产生的现象，加深了解尖端放电的知识
四、实验重点
尖端放电的现象
五、实验难点
尖端放电的原理解释
六、实验过程
实验步骤
1.取出尖端放电演示仪，检查仪器；
2.调整仪器上两个尖端圆球相距约一厘米；
3.摇动手柄，逐渐加快后保持匀速，注意观察两圆球间的现象。
实验现象：
当摇动手柄，逐渐加快后保持匀速一段时间后，就在两圆球间看到电火花的现象，同时，听见噼里啪啦的脆响。
尖端放电 实验报告
尖端放电实验报告引言尖端放电实验是一项用来研究电场的重要实验，通过调整电场的强度和形状，可以观察到电场的放电现象，从而深入了解电场的性质和特性。
本实验旨在通过观察尖端放电现象，探究电场的放电规律，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的1. 观察尖端放电现象并记录实验结果。
2. 分析实验结果，探究不同参数对尖端放电的影响。
3. 理解电场的原理和特性，掌握电场的放电规律。
实验装置和原理实验装置由高压源、尖端放电电极和记录仪等部分组成。
高压源用于产生高电压，尖端放电电极用于产生电场，记录仪用于记录实验结果。
尖端放电电极是一个尖端金属导体，可以通过高压源加到高电位，并与地连接。
当电场的强度超过一定阈值时，电场周围的空气会发生放电现象，即尖端放电。
实验步骤1. 搭建实验装置，确保各个部分的连接稳固可靠。
2. 开启高压源，调节电压大小，观察尖端放电现象，并记录实验结果。
3. 重复步骤2多次，改变电压大小或尖端放电电极的形状，观察结果。
4. 对实验结果进行整理和分析，形成实验报告。
实验结果和分析经过多次实验观察，我们得到了大量的实验数据，并对其进行整理和分析。
以下是实验结果的主要观察和分析：1. 尖端放电电极形状对放电现象的影响：我们通过将尖端放电电极改变为不同的形状，如锥形、圆形、华盖形等，观察到不同形状的放电现象有所差异。
锥形电极可以形成较长的电弧，放电现象较为明显；圆形电极放电现象较弱；华盖形电极放电现象最为明显，形成较长的电弧且持续时间较长。
这表明电极的形状对电场的放电性质有一定影响。
2. 电压大小对放电现象的影响：在一定范围内，电压大小对放电现象有明显的影响。
当电压较小时，放电现象较弱，电弧较短且不稳定；当电压逐渐增大时，放电现象逐渐增强，电弧变得更长且较为稳定。
然而，当电压超过一定阈值时，放电现象会急剧增强，电弧变得更长且持续时间较长。
3. 放电的声光效应：在实验过程中，我们观察到了电场放电过程中产生的声音和光线现象。
尖端放电实验
中学物理实验研究
实验报告
实验项目：尖端放电实验
院系：物理科学与技术系
专业：物理学2班
姓名：杨么杯
学号：201317030228
日期：2016年6月20日
指导教师：倪明
尖端放电实验
一、实验内容
尖端放电实验
二、实验器材
静电感应起电器
三、实验目标
①了解空气电离现象产生的条件
②知道尖端放电是电晕放电的一种形式
③理解尖端放电的原理及其相关应用
四、实验重点
尖端放电的原理及应用
五、实验难点
理解尖端放电的原理
六、实验原理
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，它属于一种电晕放电。
在强电场作用下，物体表面曲率大的地方(如尖锐、细小物的
顶端)，等电位面密，电场强度剧增，致使它附近的空气被电离而
产生气体放电，此现象称电晕放电。
尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
七、实验过程
静电感应起电机装置，如下图(让两个金属小球不要接触；摇动静电感应起电机的手柄使风扇转动起来；从而让两个小球之间产生电的作用。
八、实验总结
对起电机目测时要注意以下几点
l、两电刷应互成90度夹角；各与横梁成45度。
2、集电杆的电梳的尖针不能触及起电圆盘。
3、电刷与金属箔片的接触要可靠。
4、两传动皮带的其中一根在传动轮间交叉安装，以使两起电圆盘工作时反向旋转。
5、操作起电机时，动作要缓和，由慢到快，但速度不能太快，以防起电机发生共振而损坏机件。
大学物理各种演示实验
任课教师:石星军
等离子放电球
• 操作： • 用手指轻触玻璃球的表面，球内产生
彩色的辉光。 • 说明： • 本展品演示低气压气体在高频强电场
中产生辉光的放电现象，使观众认识 到气体分子的激发、碰撞、电离、复 合的物理过程。
• 原理：
• 在通常情况下，气体分子是中性的，但在 外界因素（如火焰、紫外线、放射线或强 电场等）影响下，可以电离形成电子和正 离子，电离后的气体的正、负离子，在电 场中随着电压的增高，形成碰撞电离从而 使气体可以导电。电流通过气体，我们称 之为“气体放电”。“气体放电”的形式 很多，如火花放电，弧光放电等，即是气 体在常压下放电。而“等离子球”是低压 气体（或叫稀疏气体）在高频强电场中的 放电现象。
互感概念演示仪
• 仪器用途： • 演示两个线圈之间的相互感应与位
置之间的关系及铁芯在线圈互感中 的作用。 • 性能参数： 电源电压交流 220V， 线圈匝数 1000匝。
仪器结构：（如图）
• 1.机箱 2.电源 插座 3.电源开关 4.转向开关
• 5.输入插座 6.线 圈 7.收录机 8.扬声器
• 2．用手指拿住试电笔氖管的一端，用 另一端分别接触任意金属杯，可以发 现氖管发光，有闪光发生在氖管的那 一端上可判断金属杯带何种电荷。若 闪光出现在与手接触的一端，责备侧 的带电体带正电；
• 3.用高压静电电压表测金属杯之间的电
压，可测到8000V以上的高压。
电磁驱动演示仪
• 一、演示目的： • 利用电磁驱动演示仪演示涡流
• 操作方法：
• 接通电源，打开电源开关（绿色） 和收录机开关，适当调节音量，将 转向开关（红色）打向一侧，这时 可听到左喇叭有声音，这是收音机 自身发出的声音，将转向开关打到 另一侧，这时声音停止。
简单分析尖端放电原理及其应用
合肥学院2014至2015学年第一学期大学物理B（化工系）模块第三次阶段测验化工系13 级化学工程与工艺专业卓越班学号********** 姓名王俊成绩简单分析尖端放电原理及其应用摘要：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。
避雷针、静电除尘技术都是运用了导体尖端放电现象。
关键词： 尖端放电； 面电荷密度 避雷 除尘 ；尖端放电是在高电压作用下，电极尖端部位的电场强度超过一定数值后产生的电晕放电现象。
在强电场作用下，物体表面曲率大的地方(如尖锐、细小物的顶端)，它附近的空气被电离而产生气体放电，此现象称电晕放电。
尖端放电为电晕放电的一种。
故要观察尖端放电的现象，除了要有足够高的电压外，还必须有适当的形状配合，才容易做到。
就像课本上学习的一样，导体表面的电荷分布与导体的形状有关。
理论上，导体的曲率越大，导体表面的电荷密度就越大。
尖端放电的原理也同样。
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。
1. 电荷为什么聚集在导体的尖端？对于一个带电的尖状导体P （如图1），由于静电平衡条件知P 的表面是一个等势面，电荷只分布与P 的表面。
实验得知，P 的两端A 、B ，其电荷分布的密度是不一样的。
尖端A 的电荷密度A σ大于光滑的粗端B 的电荷密度B σ，即A B σσ>。
为什么会是这样呢？对于带电的尖长导体来说，我们可以把它抽象为一个简单的模型（如图2）。
把光滑的粗端用半径很大的导体球B ’代替，把尖端用半径很小的导体球A ’代替；A ’、B ’之间用一无限长的导线连接，以实现电荷的转移，因其间用无限长的导线相连接，二球均可视为孤立导体，设A ’球的半径为A R 面电荷密度为A σ；B ’球半径为B R ,面电荷密度为B σ。
由静电学知识可知，二维球势（取无穷远=0ϕ∞）分别为 A A A 0B B B 0R =R =σϕεσϕε；由静电平衡条件知：A B =ϕϕ故A B B 00R AR σσεε=即A B B AR =R σσ 因A B R R ，故：B A σσ 由此可见，尖端的电荷密度σ远大于光滑的粗端的电荷密度,也就是说,孤立导体的电荷聚集在尖端.2. 尖端放电.2.1导体表面的面电荷密度σ与表面附近的场强的大小之间的关系.仍就以形状规则的球形导体来说明.设球形导体的面电荷密度为σ,半径为R,球面带电量为24Q R πσ=,其场的分布为全对称，所以其空间产生的场相当于同样电荷量Q 的位于球心的点电荷在空间产生的场。
尖端放电
1109080330 农水111 肖江大学物理演示实验报告（二区）一．实验名称：尖端放电演示实验二．实验仪器：JFD-1尖端放电设备三．实验目的：通过对本实验的演示和动手操作，了解空气电离现象产生的条件，知道尖端放电是电晕放电的一种形式，理解尖端放电的原理及其相关应用，了解尖端放电的危害。
同时，也培养了我们动手和动脑的能力。
四．演示步骤：1.把蜡烛放在演示仪的蜡烛台上，点燃蜡烛；2.将放电尖端对准火焰，高压电源的一极接在放电尖端的另一边，开启高压电源并注意观察蜡烛火焰；3.演示后，关闭电源。
五．实验现象：当电源电压达到较大值时，蜡烛火焰被吹灭。
六．实验原理：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，它属于一种电晕放电。
它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，失去电子的电荷带正电，叫做正离子。
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，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。
由于导体尖端处电荷密度最大，所以附近场强最强。
在强电场的作用下，使尖端附近的空气中残存的离子发生加速运动，这些被加速的离子与空气分子相碰撞时，使空气分子电离，从而产生大量新的离子。
尖端放电的实验研究
尖端放电的实验研究文/赵强尖端放电现象是静电学的重要内容，有不少文献对尖端放电的演示实验（主要指烛焰偏向实验）作了论述，但结论不一，且存在一些不妥．本文将从理论和实验两个方面对这一现象作一探讨，并结合有关文献观点谈一下笔者的分析，同时介绍笔者在教学中自创的新实验．以供同仁参考讨论．一、尖端放电原理［1］对尖端放电现象，教材通常的解释是：电荷在导体上分布时，导体的尖端处电荷最多，因而尖端附近的电场特别强．在尖端强电场的作用下，空气中残留的离子会发生激烈的运动．在激烈运动过程中，它们和空气分子相碰撞，会使空气分子电离，从而产生大量的新离子．与尖端上电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端，与尖端上的电荷中和．与尖端上电荷同号的离子受到排斥，远离尖端形成“电风”．二、“电风”问题的理论分析［2］、［3］根据上面的解释，学生常提出这样的疑问：既然与尖端上电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端，那么，这些离子流也应形成“电风”，它不是向外的“吹风”，而是指向尖端的“吸风”．不少文献的作者也持“吸风”的观点．尖端放电时有没有“吸风”现象呢？要解释这一问题，就应对气体放电的物理过程作进一步分析．绝对纯净、中性状态的气体是不导电的，只有在气体中出现了带电粒子（电子、正离子、负离子）以后，气体才可能导电，并在电场作用下发展成为各种形式的气体放电现象．空气中含有数量很少的带电粒子，它们在电场的作用下会被吸向与之异号的电极，形成电流．此电流值极小，只能看作是微小的泄漏．但如果电场足够大时，吸向电极的带电粒子就会有足够的动能撞击中性气体分子使之电离，即发生碰撞游离．游离出来的带电粒子又参加到撞击中去，于是游离过程就象雪崩似地增长起来，称为电子崩．电场足够大时，这种电子崩可不必依赖外界游离因素而仅由电场作用自行维持和发展，这就形成了自持放电，发生自持放电的最低电场强度称为临界场强．在大体均匀的电场中，各处的强场差异不大．任意某处形成自持放电时，电子崩所形成的空间电荷将促使其它部分电场增长，自持放电会很快发展到电极间的整个间隙，气隙即被击穿．击穿后的气隙间正负带电粒子分别顺着和逆着场强方向向电极运动，不会形成固定指向的“电风”，即不会有“吹风”或“吸风”现象．在尖端电极的情况下，放电的发展过程有所不同．当电压还比较低时，尖端处的电场强度就有可能超过临界场强，即发生自持放电，由于离尖端稍远处场强已大为减弱，故自持放电只能局限在尖端附近的空间内，不能扩展出去．于是撞击游离产生的大量正负带电粒子大都集中在尖端附近，距尖端不过几个毫米，这一小区域我们不防称之为游离区．这样与尖端电荷同号的的带电粒子受到排斥而离开游离区，飞向远方，形成“吹风”现象．相反，与尖端电荷异号的带电粒子，受到吸引而趋向尖，并与尖端上的电荷中和．这部分趋向尖端的带电粒子大都分布在范围很小的游离区内，因而不会对外部形成“吸风”现象．教材中，有关尖端放电的插图中将游离区画得过大，又没加文字说明，是造成学生提出“吸风”疑问的主要原因．三、“电风车”反冲运动的分析［4］用感应起电机的两个电极分别给“电风车”带电，即分别使“电风车”带上正电荷或负电荷．两种情形下，“电风车”都会背离尖端指向而旋转，这是由于尖端放电时形成的“吹风”的反冲作用．图1如图1所示，此时“电风车”的尖端受到三个力作用：（1）异号电荷的吸引作用；（2）同号电荷对尖端的排斥作用；（3）异号电荷被吸引到尖端中和时的碰撞作用．（1）和（3）对尖端的作用相反，可以抵消．但不论尖端电荷的正负，由于（2）的排斥作用的存在，就使得“电风车”做反冲运动．四、烛焰偏向的实验研究（一）文献观点“电风”作用下的烛焰偏向实验，是说明尖端放电现象和“电风”存在的常用方法．已有不少文献对烛焰偏向的机理进行了深入探讨，其中对尖端带正电荷时“吹开”烛焰的问题，都得出了相同的结论（这里不再探讨），但对尖端带负电荷时的烛焰偏向及解释说法不一．有人认为［4］、［5］：尖端放电时，空气被电离产生正离子和电子（虽然也有负离子，但和电子相比数量极少）．由于正离子的质量和体积远大于电子的质量和体积，所以当正离子流、电子流对烛焰产生碰撞时，起主要作用的是正离子流．故尖端带负电荷时，形成所谓的“吸风”而使烛焰偏向尖端，他们似乎从实验中也得到证实．从前文对气体放电的物理过程分析可知，“吸风”现象是不存在的，对持“吸风”观点的人，纠其原因主要是他们对尖端放电时的“游离区”没作深入研究．尖端带负电荷时，烛焰偏向如何？实验中出现的“吸焰”现象是不是“电风”所为？又作何解释呢？下面就这些问题作一实验探讨．（二）实验及结果［6］为较全面地了解尖端带负电荷时烛焰偏向问题，实验时可在烛焰附近选取四个有代表性的点：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ，如图2所示．图2 图3实验时，依次把尖端放入这四个点后，再用感应起电机（由转动快慢调节电压）或晶体管高压电源给导体带负电，得到如下实验结果．结果1将尖端置于A点，即离烛焰根部较近时，烛焰偏向如图3所示．可看到：电压较低时，尖端处的烛焰被“吸引”，烛焰顶端稍有偏离，如图3（ａ）所示；电压较高时（近20ｋＶ或更高），尖端上方且离尖端较近的烛焰被“吸引”，其余部分的烛焰是被“吹开”的，如图3（ｂ）所示．结果2将尖端置于B点，即离烛焰根部较远时，烛焰偏向如图4所示，提高电压烛焰偏向更大一些．可见，这时的烛焰是被“电风”吹开的．结果3将尖端置于C点，即离烛焰上部较近时，随着电压由低到高，烛焰先是被尖端“吸引”一下后，再被“电风”吹成如图5所示的情况．图4 图5结果4将尖端置于D点，即离烛焰上部较远时，“电风”一致表现为把烛焰吹向远方．（三）实验结果分析由实验结果可知：尖端带负电荷时，烛焰总体表现为被“吹开”，但有时也被“吸引”．这是为什么呢？首先，我们应明确，烛焰明火部分正离子的密度比负离子大；形成尖端放电时有临界场强；放电“游离区”仅限于尖端附近几毫米的区域，且“电风”在“游离区”外．结果1的解释电压较低时，可分两种情形：（1）尖端末达到临界场强，又离烛焰明火接近．此时，表现为近尖端明火中的正离子和尖端负电荷相“吸引”；离开尖端稍远处，由于场强已很小，对烛焰上部的“吸引”作用已不明显．（2）尖端刚达到临界场强，相对讲放电较弱，形成的“电风”不强”．此时，近尖端处的明火小部分处于“游离区”，表现为近尖端处的正离子（含明火处的正离子和空气电离出的正离子）和尖端电荷相“吸引”．尖端稍远处，即烛焰上部受较弱“电风”作用，稍有倾斜．可见，电压较低时的“吸引”观点主要是由于近尖端处异号电荷间的作用，并非“电风”作为，更不能说成是“吸风”现象．持“吸风”观点的人实验中看到的应是电压较低时的情况．电压较高时，由于尖端离烛焰较近，烛焰小部分处于“游离区”，即处于“无风”区．此时，也表现为近尖端处正离子和尖端负电荷的“吸引”．烛焰下部稍远处，一方面受“电风”作用；另一方面，烛焰燃烧时带动热气流上升，使得近尖端下部空气电离的正离子因随热流上升而密度较小（与近尖端上部比），就表现出近尖端上部的烛焰被带负电的尖端“吸引”．对于烛焰上部，已超出“游离区”，是“吹风”所为．结果2和结果4的分析此时，烛焰处于“游离区”外，“电风”的作用，即大量电子流的碰撞使烛焰偏离．结果3的分析电压较低时，表现为“吸引”（参考结果1的解释）．电压升高时，由于“电风”强烈，使得下部的烛焰偏离尖端较远，再加上热气流的上升作用，表现出烛焰上段先被“吸引”一下后，最终被“电风”吹开（明火C点处为数较少的正离子与尖端负电荷的“吸引”作用被掩盖）．一旦离开尖端，C处烛焰便不会再被“吸”．五、尖端放电的创新实验对尖端放电现象，常以“电风车”的反冲运动或烛焰偏向实验来说明．在教学中，笔者又设计出三种演示方法，学生反映效果很好．方法一教师用感应起电机先演示火花放电，并提示学生在感应起电机转动较慢时，仍可产生点火花．再在感应起电机的一放电球上用线绑一缝衣针，调整电柄使针尖对着另一放电球，并使针尖和放电球间的距离与演示火花放电时两放电球间的距离差不多相等．此时，即使快速转动感应起电机，也无火花产生．方法二将两枚缝衣针固定在绝缘支架上（如用热针在蜡烛上穿洞固定）；调整高度，使针尖对准两个验电器的金属球；针尖与金属球之间的距离约1—2ｃｍ，并使两验电器远离；用导线将感应起电机的两电极分别和两针相连（放电柄远离）；转动感应起电机，可观察到：两验电器的指针立即张开；将两验电器的金属球相接触，发现指针张角变小甚至闭合．方法三在一验电器的金属球上放一长缝衣针（如用烧溶的蜡烛液粘上）；把另一验电器的金属球对准针尖并相距1—2ｃｍ；用导线将感应起电极的一电极与针相连；转动感应起电机，可观察到：两验电器的指针张开，可验证它们带的是异号电荷．方法一中，两种放电现象处于同一环境中（都用感应起电机），放电现象的差异对比明显，能给学生以鲜明生动的感性认识，有助于学生理解两种放电现象．方法二和方法三两实验，即具有方法一的优点，又能将看不到的“电风”的面目——带电粒子由验电器显示出来，并能检验形成“电风”的带电粒子的正负，使这一微观机制宏观化．课堂上，结合教学内容，让学生对上述现象进行分析、解释，更有助于学生深入理解尖端放电的本质，积累科学探索的方法，学生在思考解答中，使新旧知识融为一体，前者得以巩固，后者得以深化．参考文献1 赵凯华．电磁学．北京：高等教育出版社，19862 周泽存．高压电技术．水力电力出版社，19883 邹来智等．尖端放电为什么不“吸风”．物理通报，1998（3）4 杨志荣．关于“电风”的形成原因分析．物理通报，1998（1）5 秦学宽．奇异的物理现象“电风”．物理教学，1987（1）6 杨国亮．再论“电风”与烛焰的偏向问题．物理通报，1998（11）。
大学物理演示实验报告
浅谈混沌现象——介于确定与随机之间的运动摘要：混沌现象是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理论描述的系统，其行为却表现为不确定性不可重复、不可预测，这就是混沌现象。
进一步研究表明，混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统普遍存在的现象。
牛顿确定性理论能够充分处理的多为线性系统，而线性系统大多是由非线性系统简化来的。
因此，在现实生活和实际工程技术问题中，混沌是无处不在的。
简单地说，混沌是一种确定系统中出现的无规则的运动。
混沌理论所研究的是非线性动力学混沌，目的是要揭示貌似随机的现象背后可能隐藏的简单规律，以求发现一大类复杂问题普遍遵循的共同规律。
关键词：混沌现象；非线性；阻尼摆；相平面。
4月25日的大物演示实验让我收获很多，感受良多。
其中，尖端放电，热声效应与混沌现象等实验引起了我极大的兴趣，其中的混沌现象更是让我百思不得其解，于是我利用课余时间查阅参考了大量相关的文献资料并结合吴亚非老师在大学物理课上所讲解的一些知识写下这篇论文式的物理实验报告。
“混沌”是确定论系统所表现的随机行为的总称。
它的根源在于非线性的相互作用。
所谓“确定论系统”，指描述该系统的数学模型是不包含任何随机因素的完全确定的方程。
例如，一支简单摆的微小振动，由下面的线性微分方程描述：其中φ是摆偏离竖直状态的小小的角位移，ω是摆的圆频率，即频率v乘以2π。
它和振动周期T的关系是这些都是我在大学物理中学过的知识，后面还会再推导一次。
像式（7。
1）这样的方程，它的解是完全确定的，可以写成φ（t）＝Asin（ωt）+Bcos（ωt）（7.3）两个常数A和B可以由初始条件，即t=0时的角位移φ（0）和角速度φ（0）完全确定。
这里φ（t）表示微分dφ（t）/dt。
因此，对于简单摆这样的系统，只要给定了初始条件，它今后的运动就完全确定了，任何时刻t的角位移和角速度都可以精确地预言。
如果初始条件发生些许小小的变化，摆的行为也变化不大，同样也可以精确预言。
尖端放电实验报告
尖端放电实验报告标题：尖端放电实验报告一、实验目的：通过尖端放电实验，观察、测量和分析尖端放电现象，并探讨尖端放电的原理。
二、实验器材与材料：1. 尖端放电设备（包括高压电源、尖端电极等）2. 放电介质（例如空气、氮气等）3. 放电间隙测量仪器（例如电压表、钳型电流表等）4. 实验台板、导线等三、实验步骤：1. 搭建尖端放电实验装置：将尖端电极与高压电源相连接，保持一定的放电间隙，并将实验台板上的导线与电源相连。
2. 开启高压电源，以一定的电压施加在尖端电极上。
3. 分别使用空气、氮气等作为放电介质，记录并观察放电现象。
4. 使用放电间隙测量仪器，测量尖端放电的电压、电流等参数。
5. 尝试调节电压、放电介质等条件，观察对尖端放电现象的影响。
6. 测量和记录各种条件下的放电参数，并根据数据分析尖端放电的原理和规律。
四、实验结果与分析：1. 观察到尖端放电的现象，可以看到细长的电弧或火花从尖端电极处产生。
2. 通过测量尖端放电的电压和电流，分析其特性曲线，得到放电起始电压和放电电流等数据。
3. 实验结果表明，放电介质对尖端放电现象有一定的影响，氮气等非常规介质下比空气中的放电更加明显。
4. 调节电压、放电介质等条件可以改变尖端放电的性质和行为，进一步认识尖端放电的原理和规律。
五、实验结论：通过尖端放电实验，我们观察到了尖端放电的现象，并测量了其电压、电流等参数。
根据实验结果和数据分析，我们可以得出以下结论：1. 尖端放电是在高电场强度下，电极尖端周围的离子化气体发生电离而产生的现象。
2. 放电介质的种类和性质对尖端放电有一定的影响，非常规介质下尖端放电更加明显。
3. 放电前后的电压、电流等参数可以反映尖端放电的特性，通过调节电压、放电介质等条件可以改变尖端放电的性质和行为。
4. 尖端放电实验对于研究高电场下气体电离现象、气体放电等具有重要的实验意义和科学价值。
六、改进意见：1. 可尝试使用其他放电介质（如氩气、氦气等）进行尖端放电实验，探究不同介质下的尖端放电效应。
大学物理综合实验集(三十项小实验)
锥体上滚实验内容：1.演示能量最低原理；操作方法：1.将锥体置于导轨的高端，锥体并不下滚；2.将锥体置于导轨的低端，松手后锥体向高端滚去；3.重复第2步操作，仔细观察锥体上滚的情况。
注意事项：移动锥体时要轻拿轻放，切勿将锥体掉到地上。
原理提示:能量最低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。
本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。
实验现象仍然符合能量最低原理。
避雷针实验内容：1.认识和了解避雷针的工作原理；操作方法：1.把静电高压电源地线有效接地（最好连到暖气管、水管上或压在地上）；2.将电源的电压旋钮逆时旋至最低；3.将静电高压电源的正极接到避雷针装置的上极板，负极接下级板；上下极板分别代表带电云层和被感应出电荷的大地；4.把金属球（代表建筑物）放在下极板上，打开静电高压电源，调节电压旋钮使电压逐步升高，注意观察球与上极板之间的放电现象；5.调节电源电压使之降为零，用放电叉连接上下两极板，放电；6.再把“避雷针”放到装置的下极板上，逐步升高电压，注意观察“避雷针”与上极板之间的缓慢放电现象，此时金属球与上极板不再放电；7.实验结束后，将静电高压电源的电压降为零，再关闭电源开关；8.放电叉连接上下两极板再次放电。
注意事项：1.静电高压电源的地线一定要接好（最好接到暖气管或水管上）；2.每一次操作前都要注意把电源电压调到零，并且用放电叉放好电；3.操作时，身体尽量远离操作台，注意不要触及仪器。
原理提示:避雷针是基于尖端放电原理制成的装置，尖端放电可以这样解释：静电平衡的导体表面的面电荷密度与表面曲率成正比。
因此金属尖端上电荷面密度s很大，周围的电场很强，。
所在处空气中散存的带电粒子（电子或离子）在尖端强电场作用下作加速运动时就可能获得足够大的能量，以致它们和空气分子碰撞时，能使后者离解成电子和离子。
新的电子和离子与其它空气分子相碰，又产生新的带电粒子。
大学物理实验报告
大学物理演示实验报告-------电磁学部分实验物理和理论物理是物理学的两大组成部分，其发展共同形成整个物理学史的前进足迹，二者相互促进、共同发展。
当实验物理中有新的发现、出现新的结果时，就会激励和促进理论物理研究出现新的模型、理论，使人类对自然规律的探索向广深推进。
大学物理演示实验更是激发了同学们的试验兴趣和热情，通过奇妙的物理实验增进我们的理论学习！而上周我们进行了本学期以来的第二次物理演示实验，本次的物理演示实验内容主要是电磁学部分，虽然说在大学电磁学这部分的知识我们还没有接触，不过凭借着在高中所学习的电磁学知识，我们还算是能够入门。
经过了这次的物理演示实验，我想在我的收获中最大的就是对电磁学有了具体的了解。
在高中的时候，虽然说我们也学习了电磁学这方面的知识，但是我们对于这方面的知识只是停留在理论的层面上，对于电磁学的知识并没有太多的直观的认识。
而这次的物理演示实验让我对于曾经看不见摸不着的电磁学有了具体的了解，让我对以后大学物理电磁学的学习有了更大的兴趣和动力。
经过了这次物理演示实验，我想很有必要进行一下这方面的总结，以便于在以后的大学物理的电磁学的学习上有更大的帮助。
（由于实验项目较多，我选择了几个我觉得比较好的实验进行说明）【实验总结与归纳】（一）电介质的极化【目的】演示电介质在电场中的极化。
【仪器】静电高压电源；立式平板电容；纸人。
【操作与原理】如下图所示。
将立式平板电容器的上下极板分别与静电高压电源两极相连。
打开开关，拔动旋钮5至50（5000至50000伏），使电容器上下极板带电，这样在两极板间形成电场。
把剪好的纸人放入电场中，由于纸人在电场中被极化，每一个偶极子都在电场方向排列，所以纸人在空中总保持伸直状态。
当纸人碰到某一极板时，由于接触端与极板带了同种电荷而被排斥，使纸人又向另一极板跳去。
这样纸人便在两极板间不停的跳起舞来。
（二）高压带电作业【目的】：演示高压带电作业，用以说明电位、电位差和等电位的概念。
大学物理电磁学演示实验实验报告
避雷针常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。
防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。
以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。
实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。
通俗的解释就是：避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样，覆盖着它一定范围内的建筑设施，一旦有雷电进入到了这个伞状的范围，雷电就会被避雷针吸引过来，再通过本体泄人大地，从而使伞状以下的建筑不被雷击。
避雷针之外还有避雷线，它是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电，它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。
后来发展了避雷带，就是在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器来防雷电，即如你所说的那种。
避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。
再后来又发展了避雷网，分明网和暗网。
明网是在避雷带的中间加敷金属线制成的网，然后通过截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电，用以保护建筑物的中间部位。
暗网则是利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护，只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。
法国易敌雷拥有超过40年丰富防雷器生产和防雷工程经验和一支强大的由法国最著名大学和研究机构组成的工程师队伍，使INDELEC（"易敌雷"）防雷器成为雷电保护装置的专家。
大学物理演示实验报告.doc
大学物理演示实验报告学物理演示实验报告--避雷针一、演示目的气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多（尖端电极处），两极之间的电场越强，空气层被击穿。
反之越少（球型电极处），两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生五、讨论与思考雷电暴风雨时，最好不要在空旷平坦的田野上行走。
为什么？学物理演示实验报告--避雷针一、演示目的气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多（尖端电极处），两极之间的电场越强，空气层被击穿。
反之越少（球型电极处），两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生五、讨论与思考雷电暴风雨时，最好不要在空旷平坦的田野上行走。
通过一些小实验研究尖端放电原理
通过一些小实验研究尖端放电原理09125718 杨皙1 引言尖端放电不仅是一种在大自然中常见的电现象，它在日常生活或生产技术上也都有很重要的应用。
种种事实都显示出尖端放电的重要性，而我们大多数人却未必对它很了解。
因此，为了能够更加具体形象地认识这一物理现象及原理，从而更好地利用它来解决人类在实际生活中和生产技术上的相关问题，我们特意设计了几个实验来演示尖端放电现象，并就尖端放电的实质内容做出了深入的解释。
2 尖端放电原理通常情况下空气是不导电的，但是如果电场强度特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，它就有可能被“撕开”，这个现象就叫做空气的电离。
由于电离后的空气有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了。
空气导电后，被激发出来的负电荷就是电子，而失去电子的原子带正电，叫做正离子。
由于同种电荷互相排斥，导体上的静电荷总是分布在表面上，而且一般来说分布是不均匀的，使得空气中残存的少量离子发生加速运动，这些被加速的离子与空气分子相碰撞后，使更多的空气分子电离，从而产生大量新的离子。
与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方形成“电风”，把蜡烛火焰吹向一边，甚至吹灭。
3 几个尖端放电实验( 1 ) 可以这样使水带电实验装置如图 1 所示，将缝衣针固定在有机玻璃棒上，玻璃棒用夹子固定在铁架台上，针下方放一只盛满清水的塑料盆，塑料盆放在绝缘板上，针尖端距水面约 5 c m ~l O c m，用导线将针与感应起电机的一极相连；再将一根导线一端与验电器相连，另一端裸露部分插入水中。
转动起电机，由于针的尖端放电，使水带上同种电荷，验电器箔片逐渐张开。
( 2 ) 模拟静电除尘实验装置如图2所示，取圆形铝板一块固定在绝缘支座上，将缝衣针装上塑料棒后固定在铁架台上，调节铝板与针尖端间距 6 c m~8 c m，用导线将铝板和缝衣针分别与感应起电机相连，将点燃的蚊香放在铝板和针之间。
让起电机起电，使铝板和缝衣针带电，蚊香烟被铝板吸附，若停止起电，烟又袅袅上升。
尖端放电现象的演示实验
尖端放电现象的演示实验
刘贵兴
【期刊名称】《大学物理》
【年(卷),期】1987(000)004
【摘要】为了演示尖端放电现象，我们自制了一种教具——静电电动机，它不仅可以形象地演示尖端放电现象，同时也可演示接地导体的静电感应现象，以及电荷之间的相互作用．下面将教具的制作方法，实验现象及其原理介绍如下：
【总页数】3页(P43-45)
【作者】刘贵兴
【作者单位】复旦大学物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TM359.9
【相关文献】
1.创尖端品牌走尖端之路--小型企业的楷模烟台尖端印前科技公司 [J], 孙淑清;吴爱萍
2.尖端-尖端的火花放电路径的选择性 [J], 李瑞芳;吴广宁;曹晓斌;樊春雷;吴建东;蒋伟;隋彬
3.《电容器充放电现象》演示实验的改进 [J], 郑洪;付卓斌
4.关于一个尖端放电演示实验的解释 [J], 池贤兴
5.电磁导航尖端确认系统在PICC尖端定位中的应用研究进展 [J], 胡萍萍;雷新云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
2023年大学物理演示实验报告4篇
2023年大学物理演示实验报告4篇大学物理演示实验报告1一、演示目的气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处)，两极之间的电场越强，空气层被击穿。
反之越少(球型电极处)，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的`距离，放电在球型电极与平板电极之间发生五、讨论与思考雷电暴风雨时，不要在空旷平坦的田野上行走。
为什么?大学物理演示实验报告2实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。
其下端的空气最先被击穿而放电。
由于电弧加热(空气的温度升高，空气就越易被电离, 击穿场强就下降)，使其上部的空气也被击穿，形成不断放电。
结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。
当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。
简单操作：打开电源，观察弧光产生。
并观察现象。
(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象：两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。
巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。
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实验名称：尖端放电
演示内容：演示尖端放电原理的应用：避雷针。
仪器装置：高压电源、模拟避雷针装置。
【实验原理】
当避雷针演示仪接通静电高压电源后，绝缘支架上的两个金属板带电了。
在极板间电压超过1万伏时，由于导体尖端处电荷密度大于金属球处，所以金属尖端附近形成了强电场，在强电场的作用下，空气分子被电离，致使极板和金属尖端之间处于连续的电晕放电状态，即尖端放电现象。
而金属球与极板间的电场不能达到火花放电的数值，故金属球不放电。
在实际应用中，尖端导体与大地相连接，云层中的电荷通过导体与大地中和，因而避免了人身和物体遭到雷电等静电的伤害。
如高层建筑物顶端都安有高于屋顶物体的金属避雷针。
【实验操作与现象】
1．将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属板上，把带支架的金属球放在金属板两极之间。
接通电压，金属球与上极板间形成火花放电，可听到劈啪声音，并看到火花。
若看不到火花，可将电源电压逐渐加大。
演示完毕后，关闭电源。
2．用带绝缘柄的电工钳将带支架的顶端呈圆锥状（尖端）的金属物体也放在金属板两极之间，此时金属球和尖端的高度一致。
接通静电高压电源，金属球火花放电现象停止了，但可听到丝丝的电晕放电声，看到尖端与上极板之间形成连续的一条放电火花细线。
若看不到放电火花细线，将电源电压提高。
演示完毕后，关闭电源。
【注意事项】
1．由于电源电压较高，关闭电源后，不能完全充分放电，故每一步演示后都应取下电源任一极与另一极接头相碰触人工进行放电，以确保仪器设备和操作者的安全。
2．晴天演示电源电压应降低些，阴天演示电源电压应提高些。
3．静电高压电源是用一号电池供电，改变电池伏数（即改变电池电压输出电
极位置），高压输出亦随之改变。
讨论：
1．尖端放电跟火花放电
孤立的导体处于静电平衡时，它的表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。
尖端上的面电荷密度很大的时候，尖端周围的电场就会很强。
空气中离散的带电粒子（电子或者离子）在这强电场的作用下作加速运动时就可能获得足够大的能量，以致它们和空气分子碰撞时，能使后者离散成电子或离子。
这些新的电子或离子与其他空气分子相碰，又能产生新的带电粒子。
这样就会产生大量的带电粒子。
与尖端上的电荷异号的带电粒子受尖端电荷的吸引，飞向尖端，使尖端上的电荷被中和掉；与尖端上电荷同号的带电粒子受到排斥而从尖端附近飞开。
从外表看，就好像尖端上的电荷被“喷射”出来放掉一样，所以叫做尖端放电。
而电火花放电是电极间的气体被击穿，形成电流在气体中的通道中呈现明显的电火花，故叫做电火花放电。
电晕放电属于尖端放电，电晕放电时，电极间的气体还没有被击穿，是电荷在高电压的作用下发生移动而进行的放电。
并且，火花放电的电流都很大，而电晕放电的电流就比较小。
放电尖端与放电球的区别正是在此。
放电尖端或者放电球与顶端的导体板形成一个电容器，由于放电尖端比较尖，即放电尖端形成的电容器的两极板的正对面积比较小，所以尖端形成的电容器的电容就要小于放电球形成的电容器的电容，前者所容纳的电荷就要小于后者，当两者聚集相同的电荷时，前者就更容易放电，释放电荷，形成导体通路。
云层的电荷就可以通过这个通路导入大地。
所以避雷针要采用尖端装置。
2．避雷针
明白了上述尖端放电及火花放电的原理，也就知道了避雷的原理。
其实所谓的“避雷”，并不是阻挡，相反是靠“吸引”来中和电荷，似乎叫“引雷针”更合适。
所以避雷针一定要高于被保护的建筑物的突出部分，因为在突出部分能形成畸形的电场，在雷电形成的电路导向地面时就会受到畸形电路的影响，从而改变方向，转向避雷针，而避免了击中建筑物。
这样，在避雷针的一定高度下也就形成了一定的安全保护区。
保护区的范围跟避雷针的高度是有关的。
3．跟避雷针类似原理
跟避雷针原理相同的还有雷雨天一些参天大树容易被雷击倒。
突出的大树受带大量电荷的云层的感应也带了大量的电荷，积累的电荷过多时就被击倒了。
同样，雷雨天在空旷的地面上行走是很危险的，也是容易成为云层跟地面的导体。