雷峰防雷
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雷擊特征

發(fā)布時(shí)間:2023-11-4 點(diǎn)擊:707

表現形式

雷擊建筑物雷擊的主要表現形式為閃電。

雷電發(fā)生時(shí)通常發(fā)生電荷,底層為陰電,頂層為陽(yáng)電,而且還在地上發(fā)生陽(yáng)電荷,如影隨形地跟著(zhù)云移動(dòng)。陽(yáng)電荷和陰電荷彼此相吸,但空氣卻不是良好的傳導體。陽(yáng)電奔向樹(shù)木、山丘、高大建筑物的頂端乃至人體之上,企圖和帶有陰電的云層相遇;陰電荷枝狀的觸角則向下伸展,越向下伸越接近地上。最后陰陽(yáng)電荷終于克服空氣的阻障而連接上。巨大的電流沿著(zhù)一條傳導氣道從地上直向云涌去,發(fā)生出一道明亮奪目的閃光。一道閃電的長(cháng)度可能只有數千米,但最長(cháng)可達數百千米。

威力大

雷電電流平均約為20 000A(乃至更大),雷電電壓大約是10的10次方伏(人體安全電壓為36伏),一次雷電的時(shí)候大約為千分之一秒,平均一次雷電宣布的功率達200億千瓦(一般電飯鍋的功率低于1000瓦)。

我國建造的世界上最大的水力發(fā)電站——三峽水電站,電站的裝機總容量為1820萬(wàn)千瓦,只有一次雷電功率的千分之一。

當然雷電的電功率雖然很大,但由于放電時(shí)間短,所以閃電電流的電功并不算大,一次約為5555度。

全世界每秒就有100次以上的雷電現象,一年里雷電釋放的總電能余約為17.5億千度。

若一度電的電費為0.30元,全世界一年的雷電價(jià)值為5.25萬(wàn)億元,這是一筆巨大的財富,但由于雷電時(shí)間極短,人類(lèi)還難以捕捉這種電能;佛羅里達州,以及我國清華大學(xué)電機系,上海交通大學(xué)高電壓實(shí)驗室正不斷的為人類(lèi)探究著(zhù)新的愿望。

雷電強度

夏季,通過(guò)雷雨云層積累的強大電荷區出現的高壓電場(chǎng)放電以及弧光的光輻射強度可核算出擊穿空氣分子的電壓值。通常,干燥的空氣被一萬(wàn)伏特高壓電場(chǎng)擊穿的間隔為一公分,假如空氣中水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萬(wàn)伏特至數千伏特之間變化。一般來(lái)講,強大的雷雨云電荷層所構成的對地電場(chǎng)電壓為一億伏特至10億伏特左右。而在空氣被擊穿時(shí)所發(fā)生的電流是在3萬(wàn)至30萬(wàn)安培之間,由其所發(fā)生的電功率也是在一千萬(wàn)瓦特左右,這只是一次中等雷電的放電數據。在雷雨云的放電期間可分為幾個(gè)階段,第一階段發(fā)生在雷雨云雨水卸載的前期,其雨量很小或接近于零星雨狀態(tài),此時(shí)空氣的濕度較低,而電荷云層對地上的高度是在1000米左右或者還更低,它所構成的空間電場(chǎng)電壓數值是較高的,一般在數億伏特左右。而在后期階段則是隨著(zhù)雨量的不斷加大和空氣濕度的不斷增高以及電荷云層距地上的高度下降,其所發(fā)生的電場(chǎng)電壓也會(huì )隨其降低的。

強雷電電荷放電一般是在雷雨構成的前期,其放電強度一般也是從大到小逐級次的減少,這也是隨其空氣濕度的不斷增加和云層電荷不斷的釋放而構成的梯度變化。平時(shí)我們看到的由強雷電放電所發(fā)生的弧光輻射和巨大的空氣沖擊波大部分是在雷雨構成的初期階段。在雷雨到來(lái)的前期,空氣濕度較低,按擊穿一公分空間隔離所需要的一萬(wàn)伏特電壓來(lái)核算,1000米間隔的電場(chǎng)電壓則需要一億伏特電壓。雷雨云層的電荷量越大,電壓場(chǎng)就會(huì )越高,另外,雷雨云層間隔地上的高度越低,所構成的放電電流也就越大,這是一正比關(guān)系。雨季的雷暴聲也是由弧光放電發(fā)生的空氣沖擊波放大構成的,雷暴的聲音分貝系數越高則雷雨云層電場(chǎng)放電的強度也就越大。

在我們知道了關(guān)于雷電的相關(guān)知識后,避雷防雷也就了如指掌了。在雷雨到來(lái)的前期和中期,人們盡量的躲避,等待大雨磅礴、空氣的濕度增加和雷電放電過(guò)程完畢后以及在雨后再去做你的事情。不然的話(huà),遭受雷擊是不可避免的。

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