富兰克林发明避雷针的过程可分为以下几个关键步骤：

一、风筝实验的灵感来源

对雷电本质的探索

18世纪中叶，雷电现象仍被神秘化。富兰克林通过观察雷电与人工摩擦产生的电的一致性，推测两者本质相同。

莱顿瓶实验的启发

1746年，英国学者在波士顿用莱顿瓶成功演示静电现象，富兰克林受此启发开始研究电学。

二、风筝实验的关键步骤

装置设计

富兰克林设计了一个风筝实验装置：在风筝顶端绑金属丝作为“接收器”，通过湿绳与地面连接，末端系银钥匙作为电极。风筝线需保持湿润以传导雷电。

实验过程

1752年7月的一个雷雨天，富兰克林放飞风筝，观察到雷电击中风筝后，电流通过钥匙传导至莱顿瓶，产生电火花。他首次证明雷电是自然放电现象。

安全验证

为验证雷电与人工电的相似性，富兰克林用莱顿瓶收集雷电进行后续实验，进一步确认两者本质一致。

三、避雷针的发明

理论基础

基于风筝实验结果，富兰克林推测可通过尖端装置将雷电引入地下。他设计了一种简单的避雷针结构：在建筑物顶端安装金属棒（如铁杆），通过绝缘体与地面连接，利用尖端放电原理引导雷电安全导入地下。

实际应用

1752年后，富兰克林开始推广避雷针，建议在房屋、塔架等高处安装。避雷针通过导线将雷电引入地下，避免直接击中建筑物造成破坏。

四、历史意义

富兰克林的避雷针发明是电学应用的重要里程碑，不仅证明了雷电与人工电的统一性，还为防雷工程提供了理论基础，使高耸建筑得以安全使用。尽管其风筝实验存在争议，但整体贡献被科学界广泛认可。