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雷雨的形成及雷电的特性-雷电的放电过程 (连载1)【太阳集团2007网站】

雷雨的形成及雷电的特性-雷电的放电过程,我们日常着到的闪电是一种放电现象。在本质上同一般电容器放电现象一样,但又有下列两个显著不同的地方。

(1)闪电的放电途经是非常长的,往往长达数千米

(2)作为放电的两个电极之一的雷云并不是一个良好的导体。因此闪电的放电过程是相当复杂的。一直到20世纪30年代初期还没有弄清楚。自从1933年以来,在各国的科学家与动力工作者经过大约十年左右的努力后,到目前,我们对闪电现象已经有了足够的认识。

虽然雷电也常常发生在两块雷云之间,但对电气设备来讲,主要的危险是来自从雷云到大地的放电,即所谓落地雷。这种放电一般是从云端先发出一个不甚明亮,而以跳跃方式向大地前进的通路开


雷雨的形成及雷电的特性-雷电的放电过程


这种开路先锋叫做“先驱闪电路”,它的平均速度是107~108㎝/s(即100~1000㎞/s),每跳跃前进50m时停顿约50~90微秒,再继续前进,在跳跃前进时的速度约为5x109/s即5 0000㎞/s)。在图1—9中,可以看到电的整个放电过程。在图的上部(图1—9)是用旋转照相机所拍摄的一个典型的闪电照片(详见后面1—9雷电观测一节)。从图中可以看到先驱闪电路是分阶段发展的,每一阶段的终端有一段比较明亮的头部,同时先驱闪电路还有很多分枝,这些分枝有一些自行消灭,有一些则逐渐发展;在每一个阶段与上一个阶段比较,闪电路的方向与分枝大多有一些变化,形成一种曲折的网状的图形,分枝中发达的一根达到大地而形成一个导电通路。

为什么会产生阶段式的先驱闪电路?到目前为止,还没有全面的满意的答案。一般来说,可以假定在跳跃前进中的停顿阶段,先驱闪电路的头部中正在积聚电荷;当电荷积聚到一定程度,电位升高到足够产生放电的时候,便又开始下一阶段。但是由于头部的电荷以及空间电离情况的某些变化,下一阶段的方向与分枝便与前一阶段不同(未完待续


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2021-05-25

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