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雷电常识
解密雷电
来源: | 作者:pmo663da6 | 发布时间: 133天前 | 1011 次浏览 | 分享到:

       雷电一词最初源于神话,充满了神秘色彩。希腊人认为雷电是众神之神宙斯的武器,用于维持着天地间的秩序;中国人认为雷电由雷公电母掌控,主要作用是在下雨是助威,也可以惩恶扬善;非洲土著人认为一种神秘鸟类的羽毛在闪光,它的翅膀拍动产生了闪电打雷的声音。当然,人类对雷电的认知不仅仅是停留在神话猜想层面。长期以来,人类用科学的方法研究雷电,经过不断探索,目前揭开了雷电的神秘面纱。

雷电的特点

      本质上雷电是一种气体导电现象,具有正负极性,往往单个雷电发生后诱导多个雷电发生,形成壮观的自然景象。

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科学家经过300多年的探测研究,总结出雷电的特点:

       能量高、时间短。单个雷电的能量可达百万焦耳,打个比方吧,也就是你眨眼瞬间引燃24kg烈性炸药TNT……更形象点,一个手榴弹也就0.17kg的TNT,而单个雷电的平均能量相当于141个手榴弹。

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       发生频繁。根据卫星监测数据,全球每秒钟约发生上百次雷电。

       高电压、大电流。雷电具有多物理效应,主要以电磁场形式表现,在放电瞬间,电压可达到几亿伏特,峰值电流高达数数几十万安培,整个过程产生很强的电磁干扰。

电荷来自哪儿

       在物理学中,自然界的电荷只有正负极性两种,在一个与外界没有电荷交换的系统中,正负电荷的代数和在任何物理过程中始终保持不变,也就是正负电荷相等。比如,整个宇宙我们可以看为一个系统,遵循电荷守恒;地球大气圈以内的整个部分,也就是大气层、陆地、海洋可以看做一个系统,整个系统内部电荷守恒。

       正常情况下,大气圈最外面的大气层可以认为是正极,大地和海洋是负极,为了便于理解,可以把地球大气圈简化为如下物理电路模型,电荷就在正极和负极之间运动。地球表面的电荷向大气层移动的实现,主要通过地壳放射带电离子、火山爆发、宇宙射线电离、可以漂浮的带电粒子(沉土、云雾、气溶胶等)几种方式;大气层向地球表面电荷的移动则主要通过雷电、降雨、沉降带电微粒等。

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       因此,雷电的电荷的来源于大气圈以内物质的电离和带电微粒,极性有正、负之分。 


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