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【分享】雷电是如何形成的?

  • zouhua1210
    2009/04/17
  • 私聊

物理知识

  • 昨天打雷下雨,思考了一下雷电的形成原因。到网上找了点资料和大家分享。
    雷电是如何形成的?
    地球磁场言是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过“等离子体外核”自转产生了地球磁场的(见图1)。这个磁场只跟地球公转不与地球自转。



    我们知道螺线管通直流电能形成一个磁场偶极型磁场(见图2)。

    地球的磁场与螺线管通直流电能形成一个磁场偶极型磁场相似。
    大家都知道“电生磁,磁生电”。地球自转,当然等离子体外核也要自转。等离子体有许多自由电子。外核的自转也等于自由电子向一个方向旋转(相当于电流),那么在宇宙空间形成磁场是理所当然的。地球自转而地球磁场不自转也证明了这一点。地壳和大气高度不同、自转速度不同、,切割地球磁场磁力线的密度不同所形成的电压等级亦不同,相互放电不可避免。

    夏季,阳光直射使地面水蒸汽蒸发较多导致大气电阻率下降。很容易引起云层向地面放电。雷电是一种自然放电现象雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的,它会对建筑物或设备产生严重破坏。因此,对雷电的形成过程及其放电条件应有所了解,从而采取适当的措施,保护建筑物不受雷击。


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  • zouhua1210

    第1楼2009/04/17

    在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽导致大气电阻率下降。这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电,就是一般所说的雷击有人说,雷电是气流摩擦而起电形成的。雷电是地壳、大气切割地磁场而形成的。因为虽然气流的温度不同,但它们的组成相差不大,摩擦不可能发生大量电荷的转移。到现时为止,科学家仍然未能完全了解雷电的成因。所谓雷电,就是天空中的某一块云层与另一块云层或者与大地,由于所带的电荷性质相反而产生瞬间剧烈放电的现象。在这放电过程中,往往伴随着强烈耀眼的闪光和震耳欲聋的巨响。

    雷击所造成的危害主要有两种形式。一是带电的云层对大地上的某一点发生猛烈放电,“宜击雷”。当“直击雷”发生时,往往会对地面的物体产生强大的打击作用,其破坏力也是巨大的。另一种叫“感应雷“。它的形成过程是由带电云层的静电感应作用,使地面某一范围带上异种电荷。当“雷电”发生后,云层带电迅速消失,而地面某些范围内由于地电阻或导体电阻的存在,当瞬间大电流流过时,就会导致小范围或局部的瞬间过电压。或者由于宜击雷放电过程中,强大的脉冲电流周围的导线或:金属物产生电磁感应而发生瞬间过电压,以致形成闪击的现象,称“感应雷”。“感应雷“造成的瞬间过电压,指在微秒到毫秒之内产生的尖峰冲击电压。

    避雷针是防止雷击的最常用基本方法。避雷针防雷法是依靠比被保护物高出许多的垂直避雷针,将雷击引向自身人地,使被保护物免受雷击,而得到保护,但无法获得一个十分肯定的安全区。装了避雷针后,还有绕击、反击和感应过电压的情况。当避雷针受到雷击时,如果接地电阻值过高或者避雷针离开被保护物的距离小于安全距离,会造成避雷针或引下线上的高电压对被保护物的反击;避雷针对被保护物的空间距离必须大于5米,对被保护物的接地装置间的地中距离必须大于3米。但在实际现场应用中,很难做到。另一方面,当装有避雷针的接地网腐蚀严重,其电阻超过规定的46的要求,导致反击反生。此外,当雷击避雷针时,如果有人站在附近,而接触针茎或引下线,会受到很高的接触电压,以及沿地面半径形成的跨步电压,都会对人畜造成危害。根据雷电形成的原理安装避雷针,使大气与地壳形成的电位差及时消除,用 “消雷”的方法来限制雷电的危害。
    作者;王金甲 王镇等

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  • wangjun6888

    第2楼2009/04/23

    稍微复杂了些

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  • zouhua1210

    第3楼2009/04/23

    已经比较简单了,我认为说得很清楚了

    wangjun6888 发表:稍微复杂了些

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  • symmacros

    第4楼2009/04/24

    应助达人

    了解了雷电是如何形成的原因和“消雷”的办法。谢谢分享。

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  • 问无止境!

    第5楼2009/04/28

    这个玩意要是被人类利用那可是很大的财富啊

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  • 问无止境!

    第6楼2009/04/28

    很期待这一天的到来

    lovehonghong 发表:这个玩意要是被人类利用那可是很大的财富啊

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  • zouhua1210

    第7楼2009/04/30

    雷电利用还没有风能有前景。因为其产生的变数太多了,可控也很麻烦。

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  • 阿宝

    第8楼2009/04/30

    怎么把雷电引下来利用.......成功的话可以得诺贝尔了!

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