在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，所以静电感应时，导体总是聚集了的电荷。这样，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，避雷针设计，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的，避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。
放电避雷针的工作原理
放电避雷针主要由从自然界的电场中吸收并贮存能量，避雷针针尖与大地有良好的电气连接，处于等电位状态。每当雷闪发生前，电场强度会迅猛增大，与针尖之间的电位差大致相当于雷云与大地之间的电位，它们之间的电压降迅速增加会造成打火，并使周 围的空气离子化，形成放电现象，从而产生一个早期的 上升先导去引导，改变雷云的向下先导的走向，避雷针，将落雷点的引到自身上来并迅速、安全地将雷电泄放到大地，避免了传统避雷针的“绕击'和“侧击”现象。
唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事:汉朝时柏梁殿遭到火灾，一位巫师建议，将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，就可以防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰，实际上兼作避雷之用，可认为是现代避雷针的雏形。而早在以前，已经有了避雷针，一般以为装饰，避雷针型号，龙嘴里有避雷针头。法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《新事》一书中记有:屋脊两头，都有一个仰起的，避雷针生产厂家，龙口吐出曲折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置，在发生雷电的时刻就大显神通，若雷中了屋宇，电流就会从龙舌沿线睛行至地底，避免雷毁建筑物。这说明，古代建筑上的避雷装置，在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似。
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