Kim thu sét hay còn được gọi là cột thu lôi, đã được phát minh từ lâu để nhằm chống lại hiện tượng nguy hiểm nhất của thiên nhiên trong mùa mưa bão.
1. Nguồn gốc
Cột chống sét được ra đời vào năm 1752 bởi nhà khoa học người Mỹ Benjamin Franklin. Khi đó, ông đã làm thí nghiệm về điện trong khí quyển rất nổi tiếng. Ông đã buộc một chiếc diều vào một chiếc cột nhà, ở đó ông cũng đã buộc một chiếc chìa khóa. Sau đó, cơn giông ập tới, mưa bắt đầu xối xả, thấm ướt vào chiếc dây của diều. Sấm sét lúc đó cũng rất đáng sợ, đánh vào con diều. Do bị ẩm ướt nên con diều có khả năng dẫn điện. Franklin đã sờ vào chìa khóa thì cảm thấy bị điện giật rất đáng sợ. Sau đó, ông dùng chai Leyden để tích điện và đã tích được một lượng điện lớn. Benjamin Franklin thực hiện thí nghiệm này với con trai là William Franklin. Thật không may mắn cho Benjamin vì 1 năm sau đó, nhà vật lý người Nga gốc Đức Georg Wilhelm Richmann đã bị sét đánh chết.
Nhờ có thí nghiệm nói trên, Benjamin Franklin đã rất mạnh dạn sử dụng cột thu lôi đầu tiên tại Philadelphia. Sau rất nhiều ngày dông bão thì căn nhà của ông, nơi đặt chiếc cột thu lôi đó, không hề bị ảnh hưởng gì. Thấy vậy, dân chúng vùng Philadelphia cũng đã làm theo và dần dần cột thu lôi trở nên phổ biến như ngày nay.
2. Nguyên lý hoạt động
Cột thu lôi chỉ hoạt động mỗi khi có trận giông bão. Lúc ấy, các đám mây đã tích điện tích âm và mặt đất tích điện tích dương. Giữa mây và mặt đất lúc này có hiệu điện thế rất lớn. Khi đó, sét được hình thành. Những chỗ nhô cao trên mặt đất giống như những mũi nhọn chính là nơi có điện trường mạnh nhất. Sau khi hình thành, sét sẽ đánh vào những chỗ đó nhiều nhất (chính vì vậy khi khi có sấm sét dữ dội thì con người không nên đứng trên nhô đất cao hoặc là trú dưới gốc cây mà nên nằm xuống đất). Khi đó, phần mũi nhọn của chiếc cột thu lôi sẽ phát huy tác dụng. Do cao và nhọn, cột thu lôi sẽ có điện trường lớn, nên sét sẽ đánh vào đó. Sau khi bị sét đánh thì nó dẫn dòng điện ấy xuống dưới mặt đất. Dòng điện sẽ được trung hòa về điện, bởi lúc này đất mang điện tích dương, còn dòng điện trong cột thu lôi thì lại mang điện tích âm.
Phát minh cột thu lôi của Benjamin Franklin được trưng bày tại viện bảo tàng
Để ghi nhận những nghiên cứu trong lĩnh vực điện của ông, Hội đồng Hoàng gia London đã trao tặng Franklin Huy chương Copley – vinh danh những người có thành tích xuất sắc trong nghiên cứu khoa học.
Từ năm 1914, chân dung Benjamin Franklin được in trên tờ tiền 100 đôla Mỹ. Cho đến nay, Benjamin Franklin vẫn là một trong số những nhà khoa học ít ỏi được in lên tiền.
3. Một nhà khoa học đa tài
Ngoài nghiên cứu khoa học, Benjamin Franklin (1706-1790) còn là một chính trị gia, một triết gia, một nhà hoạt động động xã hội và một nhà ngoại giao hàng đầu.
Ông là một trong những người sáng lập nên nước Mỹ, người đề xướng về sự thống nhất của các thuộc địa. Các nhà sử gia gọi ông là “Người Mỹ đầu tiên”.
Benjamin Franklin rất may mắn khi không bị ảnh hưởng gì từ cuộc thí nghiệm. Bởi vì chỉ một năm sau, nhà vật lý học người Đức Georg Wilhelm Richmann tái hiện lại thí nghiệm tương tự ở St. Petersburg, Nga và đã thiệt mạng.
x x x
Richmann là trường hợp đầu tiên thiệt mạng khi thực hiện thí nghiệm điện từ học. Cái chết của ông đã gây chấn động giới khoa học toàn thế giới.
Georg Wilhelm Richmann
Georg Wilhelm Richmann (tiếng Nga: Георг Вильгельм Рихман) (22/7/1711-6/8/1753) là nhà vật lý người Nga gốc Đức. Ông đã chết một cách rất thảm khốc khi thực hiện lại thí nghiệm về cánh diều nổi tiếng của nhà khoa học người Mỹ Benjamin Franklin (thí nghiệm được thực hiện vào năm 1752) Ông bị sét đánh khi đang làm thí nghiệm , Richmann đã bị thiệt mạng. Đây là trường hợp đầu tiên trong lịch sử điện từ học có người thiệt mạng khi làm thí nghiệm về điện từ học[1]. Những sự hy sinh thảm khốc như thế không hiếm trong khoa học, đặc biệt là trong một ngành chứa đựng nhiều nguy hiểm như điện từ học. (Theo Wikipedia).
Một trong những vụ tai nạn tham khốc nhất của lịch sử điện từ học:
Cái chết của Richmann.
Trích dẫn từ: khoahoc.tv; vi.wikipedia.org
Ban Biên tập https://sohoakhoahoc.com
