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解密雷電
來(lái)源: | 作者:pmo663da6 | 發(fā)布時(shí)間: 1539天前 | 4536 次瀏覽 | 分享到:

       雷電一詞最初源于神話,充滿了神秘色彩。希臘人認(rèn)為雷電是眾神之神宙斯的武器,用于維持著天地間的秩序;中國(guó)人認(rèn)為雷電由雷公電母掌控,主要作用是在下雨是助威,也可以懲惡揚(yáng)善;非洲土著人認(rèn)為一種神秘鳥(niǎo)類的羽毛在閃光,它的翅膀拍動(dòng)產(chǎn)生了閃電打雷的聲音。當(dāng)然,人類對(duì)雷電的認(rèn)知不僅僅是停留在神話猜想層面。長(zhǎng)期以來(lái),人類用科學(xué)的方法研究雷電,經(jīng)過(guò)不斷探索,目前揭開(kāi)了雷電的神秘面紗。

雷電的特點(diǎn)

      本質(zhì)上雷電是一種氣體導(dǎo)電現(xiàn)象,具有正負(fù)極性,往往單個(gè)雷電發(fā)生后誘導(dǎo)多個(gè)雷電發(fā)生,形成壯觀的自然景象。

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科學(xué)家經(jīng)過(guò)300多年的探測(cè)研究,總結(jié)出雷電的特點(diǎn):

       能量高、時(shí)間短。單個(gè)雷電的能量可達(dá)百萬(wàn)焦耳,打個(gè)比方吧,也就是你眨眼瞬間引燃24kg烈性炸藥TNT……更形象點(diǎn),一個(gè)手榴彈也就0.17kg的TNT,而單個(gè)雷電的平均能量相當(dāng)于141個(gè)手榴彈。

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       發(fā)生頻繁。根據(jù)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),全球每秒鐘約發(fā)生上百次雷電。

       高電壓、大電流。雷電具有多物理效應(yīng),主要以電磁場(chǎng)形式表現(xiàn),在放電瞬間,電壓可達(dá)到幾億伏特,峰值電流高達(dá)數(shù)數(shù)幾十萬(wàn)安培,整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。

電荷來(lái)自哪兒

       在物理學(xué)中,自然界的電荷只有正負(fù)極性兩種,在一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)中,正負(fù)電荷的代數(shù)和在任何物理過(guò)程中始終保持不變,也就是正負(fù)電荷相等。比如,整個(gè)宇宙我們可以看為一個(gè)系統(tǒng),遵循電荷守恒;地球大氣圈以內(nèi)的整個(gè)部分,也就是大氣層、陸地、海洋可以看做一個(gè)系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部電荷守恒。

       正常情況下,大氣圈最外面的大氣層可以認(rèn)為是正極,大地和海洋是負(fù)極,為了便于理解,可以把地球大氣圈簡(jiǎn)化為如下物理電路模型,電荷就在正極和負(fù)極之間運(yùn)動(dòng)。地球表面的電荷向大氣層移動(dòng)的實(shí)現(xiàn),主要通過(guò)地殼放射帶電離子、火山爆發(fā)、宇宙射線電離、可以漂浮的帶電粒子(沉土、云霧、氣溶膠等)幾種方式;大氣層向地球表面電荷的移動(dòng)則主要通過(guò)雷電、降雨、沉降帶電微粒等。

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       因此,雷電的電荷的來(lái)源于大氣圈以內(nèi)物質(zhì)的電離和帶電微粒,極性有正、負(fù)之分。 


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