Мы знаем, что громоотвод или молниеотвод — это металлический стержень или металлический предмет, установленный на вершине возвышенной конструкции, и, если присмотреться, большинство из них имеют острие наверху. В чем причина этой острой точки?
Предположим, что над вашим проводником плывет заряженное облако. Тогда заострение молниеотвода на краю будет способствовать лучшему разряду за счет создания сильного электрического поля.
Возьмем сферическое приближение заостренного конца, тогда - поверхностная плотность заряда торца. Он имеет очень высокую плотность поверхностного заряда из-за малого радиуса. Следовательно, в этом случае электрическое поле над этой малой частью будет что тоже очень высоко.
Тогда для заостренного металлического стержня электрическое поле, создаваемое на заостренных концах, велико. Теперь по какой-то причине, если произойдет разряд облака, заряд будет легко проходить через молниеотвод и выводиться на землю. Ваш артефакт, который вы пытаетесь спасти, полностью защищен от повреждений.
Суть точки в том, чтобы увеличить электрическое поле вблизи точки. Кривые малого радиуса будут иметь более высокое локальное электрическое поле, что в конечном итоге создаст локализованную область, где поле больше, чем диэлектрическая прочность воздуха. Это приводит к тому, что я называю «микромолнией». Эта микромолния разряжает воздух (или облако) до того, как разница в заряде между облаком и землей достигает точки, где формируется очень длинный путь разрушения. Основная идея состоит в том, чтобы предотвратить большие молнии за счет почти непрерывных (во время гроз) микромолний.
Вы можете продемонстрировать это с помощью небольшой катушки Тесла или классного генератора Ван де Граафа. Создайте ситуацию, при которой катушка или генератор вызывают длинные (> 10 см) искры. Затем возьмите острый предмет, например ключ или гвоздь, заземлите его и поднесите к разряду. Искра прекратится, но если внимательно прислушаться, можно услышать треск возле остроконечного предмета. Вы не получите большой искры вокруг заостренного предмета, пока не приблизитесь к наконечнику катушки или сфере генератора. Затем уберите острый предмет, и снова начнутся длинные искры.
Этот раздел из Википедии может помочь.
В котором также говорится, что:
Обнаружение того, что молниеотводы с умеренно закругленными или тупыми наконечниками действуют как несколько лучшие рецепторы ударов.
Исследования, проведенные с настоящей молнией, показывают, что тупые молниеотводы так же эффективны, как и заостренные (конические) стержни. Это было закреплено в стандарте Национальной ассоциации противопожарной защиты NFPA 780 «Установка систем молниезащиты». Тупые наконечники также представляют меньший риск для тех, кто может упасть во время работы на крыше.
При наличии в атмосфере избыточного заряда, как это бывает во время грозы, на этом тупом конце может накапливаться значительный заряд противоположного знака. В результате, когда атмосферный заряд разряжается через молнию, он имеет тенденцию притягиваться к заряженному молниеотводу, а не к другим близлежащим конструкциям, которые могут быть повреждены. (Токопроводящий провод, соединяющий громоотвод с землей, позволяет накопленному заряду безвредно рассеиваться.) Громоотвод с острым концом допускал бы меньшее накопление заряда и, следовательно, был бы менее эффективным.