Een inrichting door welke men gebouwen, schepen, enz. voor de vernielende werking van den bliksem zoekt te beschermen, in 1752 door Franklin uitgevonden, liet eerst toegepast door Richard Watson te Payneshill. De B. bedoelt het tot stand brengen van een weg waarlangs de vereeniging van aard- en dampkringselectriciteit zonder gevaar kan plaats hebben; dit kan op twee wijzen geschieden:
1. de afleider ontlaadt de electriciteit, -waarmede een wolk is aangedaan, langzaam en onmerkbaar, neutraliseert haar, of gelijk men het heeft genoemd, draineert de wolk, of wel,
2. de afleider voert den stroom, indien door een zeer groote spanning een plotselinge vereeniging plaats grijpt, zonder gevaar voor het beschermde gebouw of de naaste omgeving, in den grond. Ontlading geschiedt steeds langs den weg die het minst tegenstand biedt, en zoodanigen weg stelt men open door de plaatsing van een afleider.
De theorie der bliksemafleiders berust op de leer der verdeeling en op het mede door Franklin ontdekte vermogen der punten om de electrische vloeistof van de geleiders te laten weg vloeien. Wanneer eene donderwolk, die b. v. positief-electrisch is, in den dampkring zweeft, dan werkt zij verdeelend op de aarde, drijft de positieve vloeistof van zich, en trekt de negatieve aan, die zich aldus ophoopt op de lichamen die zich op de oppervlakte van den grond bevinden, en wel in des te grootere mate, hoe hooger de lichamen boven den grond liggen. De hoogsten bezitten alsdan de sterkste spanning, en zijn bij gevolg het meest blootgesteld aan de electrische ontlading; indien deze voorwerpen echter voorzien zijn van metalen punten, zooals de stangen der bliksemafleiders, dan vloeit de door den invloed der wolk aangetrokken negatieve spannings-electriciteit over in den dampkring, en neutraliseert de positieve der wolk. Derhalve verzet een bliksemafleider zich niet alleen tegen de ophooping der electriciteit op de. oppervlakte der aarde, maar hij tracht daarenboven de electrische wolken terug te brengen tot den natuurlijken toestand; het doel dezer dubbele uitwerking is het afwenden van het inslaan des bliksems. Intusschen is de spanning der electriciteit somtijds zoo groot, dat de bliksemafleider niet in staat is den grond te ontladen, zoodat de bliksem toch losbarst; alsdan vangt de B. de ontlading op, uit hoofde van zijn grooter geleidingsvermogen. Wat de constructie van den B. aangaat, onderscheidt men aan een bliksemafleider: 1) het opvangende gedeelte; 2) het afleidende gedeelte; 3) het uittredende gedeelte.
Onder het opvangende gedeelte verstaat men de spits en de loodrechte stang. Waarom de afleider in spitsen vorm moet eindigen, leert hetgeen men in de leer der electriciteit door „dichtheid” verstaat, in verband met het doel waartoe de afleider geplaatst wordt. De electrische lading van eiken geleider zetelt uitsluitend aan de oppervlakte; dichtheid van elektriciteit is niets anders dan de hoeveelheid elektriciteit, aanwezig op de eenheid van oppervlakte. In het algemeen is die dichtheid bij willekeurigen vorm van een lichaam in elk punt der oppervlakte verschillend, en in elk punt zoodanig, als uit den evenwichtstoestand van het gansche elektrisch geladen lichaam ten opzichte van de omgeving voortvloeit. De gedaante of vorm van een lichaam beheerscht derhalve de verdeeling der elektriciteit, en dus ook de dichtheid, in de onderscheidene punten van de oppervlakte. De bol is het eenige lichaam, waarbij elk element van de oppervlakte gelijkwaardig is ten opzichte van het geheel, zoodat op zoodanig lichaam een electrische lading in elk punt gelijke dichtheid zal aanwijzen.
Bij andere lichamen (halven bol, kegel, cylinder enz.) is dit echter niet het geval. De oplossing van het wiskunstig vraagstuk om uit den vorm van eenig lichaam de wet der dichtheid voor de oppervlakte af te leiden leert, dat die dichtheid zeer groot is op deelen van een geleider, waar deze in fijne punten uitloopt; en deze dichtheid kan zelfs dermate toenemen, dat, ondanks den weerstand van de omringende isoleerende stof, b.v. de lucht, uitstrooming van electriciteit plaats heeft; zoodanige uitstrooming zoekt men bij den B. te bevorderen, ter bereiking van het doel: het draineeren van een nabijzijnde tegengesteld geladen wolk, en hiertoe voorziet men den afleider van een spits; wat de constructie van deze spits betreft, verdient het aanbeveling daartoe een kegelvormig toegespitst koperdraad te nemen van 12 mM. middellijn, aan de onderzijde voorzien van een messingen schroefbus; terwijl de punt is omkleed met een platinahoedje, hetwelk een blanke, niet-oxydeerende oppervlakte waarborgt. De dikte der vertikale stang wisselt tusscben 3 enöcM.; de lengte is zelden meer dan 5 M. Veeltijds bezigt men daarvoor een ijzeren buis, welker bevestiging aan de kap op doeltreffende wijze moet geschieden. De buis wordt meestal bevestigd in een daartoe opzettelijk aangebrachten,houten paal terwijl hetboorgat tegen het indringen van vocht wordt beschermd door een zinken trechter. Omtrent den kring, waarbinnen een bliksemafleider aan de omgeving veiligheid waarborgt, bestaan geen absoluut zekere gegevens; meestentijds wordt echter aangenomen, dat deze begrensd wordt door den cirkel, beschreven uit het voetpunt van de stang met een straal gelijk aan de hoogte der stang, gemeten tot de spits.
Hoeveel afleiders derhalve op een gebouw ter volkomen bescherming zijn te plaatsen, valt met behulp van dien regel gemakkelijk af te leiden. Het gevaar voor zijdelingsche ontlading is in 1859 een punt van nauwlettend onderzoek geweest voor de Nederl. geleerden Van Rees en Buys Ballot. De slotsom hunner waarnemingen was, dat er niet het minste gevaar voor zoodanige ontlading bij een B. bestaat, daar er geen geval bekend is, waarbij er een zijdelingse!! afspringen der electriciteit van een goeden geleider op een door een muur hiervan afgescheiden metaalmassa heeft plaats gehad. Alleen zou een inverbandstellen van metaalmassa’s met den afleider wenschelijk zijn, indien er geheele vloeren on dakgebinten van ijzer in het te beschermen gebouw aanwezig waren. Een zijdelingsche verbinding kan overigens, volgens deze geleerden in sommige gevallen meer na- dan voordeel aanbrengen.
Het afleidende gedeelte wordt gevormd door de draadverbinding tusschen stang en aardgeleiding. Men heelt hierbij, wat het materiaal betreft, de keuze tusschen ijzer of koper en, wat den vorm aangaat, tusschen een enkelen draad of een gevlochten kabel. Tegen het gebruik van ijzer spreekt het roestbezwaar; daarvóór, de grootere duurzaamheid boven koper tegen zware ontladingen; niettemin schenkt men de voorkeur aan koper, wegens de mindere onderhevigheid aan roest voor dit metaal, en dan meest toegepast in den vorm van een enkelen draad. Reeds Franklin hechtte terecht groote waarde aan een goede aardgeleiding, het uittredende gedeelte van de B. Droge grond geleidt de electriciteit ongeveer niet; een vochtige bodem slechts in betrekkelijke mate. Om de lading, welke door de geleiding in den grond gevoerd wordt, gelegenheid te geven aldaar te vervloeien, schakelt men op de overgangsplaats een metaal-oppervlakte aan, waarvan de uitgebreidheid wordt bepaald door de verhouding waarin de aarde slechter geleidt dan het metaal waaruit de geleider bestaat.
Gewoonlijk bezigt men daartoe een koperen aardplaat, ter grootte van ½ à 1 M. en ter dikte van 1½ tot 2 mM., of ook wel een band of ring van gevlochten koperdraad, op welks voordeelen het eerst door dr. Ubricht gewezen is. De weerstand tegen de uittreding der electriciteit is alleen afhankelijk van de lineaire afmetingen der uittredings-oppervlakte en daarmede omgekeerd evenredig; hoe grooter de oppervlakte hoe geringer de weerstand. De hoeveelheid metaal in dat vlak aanwezig is echter van geen belang, zoodat een gevlochten ring dezelfde diensten bewijst als een volle plaat, en daarbij lichter en goedkooper is.
Geen bliksemafleider te plaatsen is verkieselijker, minder gevaarlijk, dan een te hebben waarvan liet twijfelachtig is of hij goed werkt. Het onderzoek of een afleider al of niet in goeden staat verkeert, is een belangrijk punt; als do meest vertrouwbare is tegenwoordig de galvanometrische methode van onderzoek algemeen in gebruik. Men lascht den bliksematleider daarbij met een galvanometer in don stroomloop van een galvanisch element; wijkt de naald van den galvanometer af, zoodra de stroom gesloten wordt, dan is de metaalgeleiding van den afleider niet afgebroken, wijkt de naald daarentegen niet af, dan is er een gebrek in den afleider. Of dit gebrek gelegen is in een dunne oxyd-laag, of een scheur, of hierin, dat de geleiding misschien over verscheidene meters lengte verbroken is, daarvan geeft de galvanometrische methode evenwel geen rekenschap. Terwijl de eerste gebreken van weinig beteekenis zijn, maakt de laatste den afleider geheel onbruikbaar en zelfs gevaarlijk. Al is de leiding zelfs op vele plaatsen bijna verbroken, dan wijkt de naald toch af.
De galvanometrische methode wordt ook gevolgd om de aardleiding te onderzoeken, door de bepaling der grootte van den weerstand bij overgang van de plaat of den band naar de aarde. Is deze weerstand te groot, dan kan dit al weder het gevolg zijn van zeer verschillende oorzaken, als een onvoldoende grootte der plaat, te geringe diepte waarop de plaat in den grond ligt, een gebrekkige gemeenschap met het grondwater, een gebrekkige verbinding van de geleiding met de aardplaat, enz. Hieruit blijkt, dat de galvanometrische methode alleen niet voldoende is om het geleidingsvermogen van den geleider met zekerheid te bepalen of te beoordeelen, in hoever de geleider de noodige vereischten bezit. Verbonden met andere onderzoekingen kan zij echter van veel nut zijn. De hoofdvereischten van een goeden B. zijn,
1) dat de stang dik genoeg is om niet te smelten als er de bliksem op valt,
2) dat de geleider nergens gebroken is.
Een vernuftig apparaat voor het controleeren van de deugdelijkheid van een B. is dat van Hayer en Glahn, een eenvoudige toestel, die in de leiding van den B. geplaatst aanwijst of de bliksem al of niet den afleider getroffen heeft. Hij bestaat uit oen koperdraad, welke een deel uitmaakt van den afleider en die spiraalsgewijs gewonden is om een ijzeren kern of staaf; de windingen zijn van de staaf geïsoleerd. Deze staaf is aan het boveneinde van een plaat voorzien met het doel om daar de oppervlakte der staaf te vergrooten. Boven dit oppervlak rust op een draaibare as een magnetische staalplaat in horizontalen stand: aan die as is loodrecht op de plaat een wijzer bevestigd.
Wordt nu de afleider door den bliksem getroffen, dat wil zeggen, loopt er een electrische stroom door den afleider, dan loopt deze ook om de ijzeren kern, welke daardoor een tijdelijke magneet (electromagneet) wordt; het boveneinde van de ijzeren kern wordt een noord- of zuidpool, al naar de richting van den electrischen stroom, die om de kern heeft geloopen. De ongelijknamige pool der bovengenoemde staalplaat wordt nu door het boveneinde van do ijzeren kern aangetrokkén, zoodat de wijzer naar dien kant zal uitslaan. Loopt er geen electrische stroom meer om de kern, dan verliest zij haar magneetkracht weder, maar toch blijft de staalplaat door haar magneetkracht aan de kern vastzitten, zoodat men aan den schuin staanden wijzer zien kan, dat de bliksem door den afleider gegaan is en ook in welke richting de electrische stroom geloopen heeft. Zoolang de wijzer op 0 blijft staan is het zeker, het toestel goed geplaatst zijnde, dat de afleider niet getroffen is. Om den toestel weder werkzaam te maken, draait men den wijzer in den vertikalen stand terug. .
