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雷擊特征

日期: 2023/11/4 10:04:57     瀏覽人數(shù):

表現形式

雷擊建築物雷擊的主要表現形式為閃電。

雷電發生時通常發生電荷,底(dǐ)層為陰電,頂層為陽電,而且還在地上發生陽電荷(hé),如影隨形地跟著雲移動。陽電荷和陰電荷彼此相吸,但空氣卻不是良好的傳(chuán)導(dǎo)體。陽電奔向樹木、山丘(qiū)、高大建築(zhù)物的頂端(duān)乃至人體之上,企圖和帶有陰電的雲層相遇;陰電荷枝狀的觸角則向下伸(shēn)展(zhǎn),越向下伸越接近(jìn)地上。最後陰陽電荷終於克服空氣的阻(zǔ)障而連接(jiē)上。巨大的電流沿著(zhe)一條傳(chuán)導氣道從地上(shàng)直(zhí)向雲湧去,發生出一道明亮奪目的閃光(guāng)。一道閃電的長度可能隻(zhī)有數(shù)千米,但(dàn)最長可達數百千米。

威力大

雷電電流平(píng)均約為20 000A(乃至更(gèng)大),雷(léi)電電壓大約是(shì)10的10次方(fāng)伏(人體安全電壓為36伏),一次雷電的時候大約為千分之一秒,平均一次雷電宣(xuān)布的功率達(dá)200億千瓦(wǎ)(一般電飯鍋的功率低於1000瓦)。

我國建造的世界上(shàng)最大的水力(lì)發電站——三峽水(shuǐ)電(diàn)站,電站的裝機總容量為1820萬(wàn)千(qiān)瓦,隻有一次雷電功(gōng)率的千分之一。

當然雷電的電功(gōng)率雖然很(hěn)大,但(dàn)由於放電時間短,所以閃電(diàn)電流的電功並不算大,一次約為5555度。

全世界(jiè)每(měi)秒就有(yǒu)100次以(yǐ)上的雷電現象,一年裏雷電釋放的(de)總電能餘(yú)約為17.5億(yì)千度。

若一度電的電費為0.30元,全世界一年的雷電價值為5.25萬(wàn)億元,這是一筆巨大的財富,但由於(yú)雷電時間(jiān)極短(duǎn),人類還難以捕捉這種電能;佛(fó)羅裏達州,以及我國清華大學電機係,上海交通大學高電壓實驗室正不斷的為人類探究著新的願(yuàn)望。

雷(léi)電強度

夏季,通過雷雨雲層積累的強大電(diàn)荷區出現的高壓電場放電(diàn)以及弧光的光輻射強度可核算出擊穿空氣分子的電壓值(zhí)。通常,幹(gàn)燥的空氣被一萬(wàn)伏特高(gāo)壓電場擊穿的間(jiān)隔為一公(gōng)分,假如空(kōng)氣中水(shuǐ)分的濕度由小到大呈階梯式變化,其所被擊穿的電壓量也在數(shù)萬伏特至數千伏特之間變化。一般來講,強大的雷雨(yǔ)雲電荷層所(suǒ)構成的對地電場電壓為一(yī)億伏(fú)特至(zhì)10億伏特左右。而在空氣被擊(jī)穿時所發生的電流是在3萬至30萬安培之間,由其所(suǒ)發生的電功率也是在一千萬瓦特左右,這隻是一(yī)次中等雷電的放電數據。在雷雨雲的放電期間可分為幾(jǐ)個階段,第一階段發生在雷雨雲(yún)雨水卸載的前期,其雨(yǔ)量很小或接近於零星雨狀態(tài),此時空氣的濕度較低,而電荷(hé)雲層(céng)對地上的高度是在1000米左右或者還更低,它所構成的空間(jiān)電場電壓數值是較高的,一般在數(shù)億伏特左右。而在後期階(jiē)段(duàn)則(zé)是隨著雨量(liàng)的不斷加(jiā)大和空氣濕度(dù)的不斷增高以及電荷雲層距(jù)地上的高度下降,其所發生的電場電壓(yā)也(yě)會隨其降低的。

強雷電電荷放電(diàn)一般是在雷雨構成的前期,其放電強(qiáng)度一般也是從大到小逐級次的減(jiǎn)少,這也是隨(suí)其空氣濕度的(de)不斷增(zēng)加和雲層電荷不斷的釋放而構成的梯度變化。平時我(wǒ)們(men)看到的由強雷電放電(diàn)所發生的弧光(guāng)輻射和巨大的空氣衝擊(jī)波大部分是在雷雨構成的初期階段。在雷雨到來的前期,空氣濕(shī)度較低,按擊穿一(yī)公分空間隔離所需要的(de)一萬伏特電(diàn)壓來核算,1000米(mǐ)間隔的電場電壓則需要(yào)一億伏特(tè)電壓。雷雨雲層(céng)的電荷量越大,電壓場就會越高,另外,雷雨雲(yún)層間(jiān)隔地上的高度越低,所(suǒ)構成的放電電流也(yě)就越大,這是一正比關係。雨季的雷暴(bào)聲也是由弧光放電發生的空氣衝擊波放大構成的,雷暴的聲音分貝係數越高則雷雨雲層(céng)電場放電的強度也就越(yuè)大。

在我們知道了關於雷電的相關知(zhī)識後,避雷防雷也就了如(rú)指掌了。在雷雨到來的(de)前期和中期,人們盡(jìn)量的躲避,等待大雨(yǔ)磅礴、空氣的濕度增加和雷電放電過程完畢後以及在雨後再去做你的(de)事情。不然的話,遭受雷擊是不可避免的。

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