避雷針的上部有一段可能自身遭受側向雷擊的空間,稱為對針桿側擊區;高架避雷針的引雷能力強,當側方襲來的下行雷電先導被避雷針引近而未能在針端接閃時,會出現閃中
避雷針附近地面的情況,使得高架避雷針附近的地面落雷密度較該處平均落雷密度大,該地面稱為散擊區。5h-2hx)P當h≤30m時,P=1當30≤h≤120m時,60年代以來,又提出了計算避雷針保護范圍的擊距法,認為保護范圍還受雷電流大小的影響。高聳的建筑物和高架避雷針附近地面出現散擊區,遠離避雷針的地方雷擊率不受避雷針的影響,稱為正常區。避雷針周圍空間側擊區、地面的保護區、地面的散擊區和正常區
常規防雷電可分為防直擊雷電、防感應雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成,即接閃器、引下線和接地體;接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網。以避雷針作為接閃器的防雷電原理是:避雷針通過導線接入地下,與地面形成等電位差,利用自身的高度,使電場強度增加到極限值的雷電云電場發生畸變,開始電離并下行先導放電;避雷針在強電場作用下產生放電,形成向上先導放電;兩者會合形成雷電通路,隨之瀉入大地,達到避雷效果。實際上,避雷針是引雷針,可將周圍的雷電引來并提前放電,將雷電電流通過自身的接地導體傳向地面,避免保護對象直接遭雷擊。由于這類瓦飾高于建筑物之上,即使是猛烈地落雷,也通常只是擊毀瓦飾而保留建筑物主體。
現代避雷針是美國科學家富蘭克林發明的。富蘭克林認為閃電是一種放電現象。為了證明這一點,他在1752年7月的一個雷雨天,冒著被雷擊的危險,將一個系著長長金屬導線的風箏放飛進雷雨云中,在金屬線末端拴了一串銀鑰匙。當雷電發生時,富蘭克林手接近鑰匙,鑰匙上迸出一串電火花。但迄今為止,還沒有一種為各國科學家和工程師公認的、計算保護范圍的完善方法。手上還有麻木感。幸虧這次傳下來的閃電比較弱,富蘭克林沒有受傷。注意:這個試驗是很危險的,千萬不要擅自嘗試。1753年,俄國電學家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗,不幸被雷死,這是做雷電實驗的一個犧牲者。