雷电原理-闪电共36页
雷电的产生原理
雷电的产生原理
雷电的产生原理是由于大气中存在着正负电荷分布不均导致的。
在大气中，地表和云层之间的摩擦、碰撞以及气象过程释放的能量会引起电荷的分离。
当云层内部的上升气流将带有负电荷的水滴和冰晶带到高空时，地表的正电荷则被带走。
这种电荷分离导致云层顶部带有负电荷，而云底部则带有正电荷。
当云层遇到其他带有相反电荷的物体，比如地面、其他云层或空中的悬浮物，就会发生电场的作用。
当电场强度足够大时，就会发生电离，即电子被剥离并形成离子。
离子的存在打破了气体的绝缘性质，使空气变得导电。
当电场强度进一步增强时，形成电击放电，即快速的电荷流动。
在这个过程中，空气中的离子和自由电子会加速并相互碰撞，产生更多的离子。
这种链式反应会导致放电的扩大和加强。
最终，当电荷积累到足够大的时候，电场会超过大气的绝缘能力，导致电荷在云层内部或与地面之间产生强烈的电击放电，也就是我们常见的闪电。
闪电产生的过程非常短暂而强烈，释放出巨大的能量。
雷电的产生原理就是通过这样的电荷分离和电击放电过程。
闪电打雷的原理
闪电打雷的原理
闪电是一种大自然现象，它是由于天空中气体被电离和电流通过形成的强烈放电现象。
并且这种放电现象伴随着强烈的声音，就是我们常说的雷声。
闪电的形成原理是静电力和电位差的作用。
当空气分子运动时，它们会发生撞击并释放出电荷。
这些电荷会积累在云层之间的空气中，形成电势差。
当电势差达到一个特定的阈值时，静电力就会克服空气的电阻力，电流就会流过空气中的空隙，形成强烈的闪电放电。
在实际情况中，轻量级的电子通常会与重量级的电子碰撞，导致轻量级的电子被甩出，而重量级的电子被吸引到更重的离子周围。
这个过程形成了一个连锁反应，导致电势差增加，并在空气中形成强烈的离子化电流。
当电势差达到极限时，空气中的离子化区域产生高电压，空气被击穿，并产生了闪电弧。
当云层之间的静电荷积累到一定程度时，它们就会释放出来并形成电流。
这个电流会沿着空气中的离子通道流动，并在空气中形成闪电弧。
而闪电弧会产生热和声波，从而形成了我们所知道的闪电和雷声。
总的来说，闪电的形成是由于静电力和电位差的作用，形成了离子化区域并产生了电流。
这个电流会沿着空气中的离子通道流动，形成了闪电弧和雷声。
虽然闪电在我们的日常生活中似乎并不常见，但它是地球上最常见、最激烈、最古老的
自然现象之一，也是对我们认识天气和地球物理学的重要窗口。
为什么雷电会发出闪电
为什么雷电会发出闪电雷电是一种在雷暴天气中会出现的天气现象，它通常会产生闪电。
闪电是一种自然现象，经过数百年的研究，我们现在已经能够理解为什么雷电会发出闪电。
本文将探讨闪电形成的物理原因、地球上为什么会有雷暴天气、以及对人类社会的影响。
一、闪电形成的原理闪电的形成涉及到天气和电力。
在雷暴天气中，大气中的水蒸气和云彩中的水滴会受到上升气流不断上升的推动，使水蒸气和水滴变成冰晶和带负电子的粒子。
这些冰晶和带电粒子的碰撞会产生更多的电荷，这些电荷最终造成了云与地面之间电势差的积累。
当电势差变得足够大，电荷将会以极快的速度“烧穿”空气，形成一道电弧，这就是闪电。
直到这时，云和地面的电荷都已经被释放掉，从而导致闪电“敲击”地面或其它物体。
二、地球上的雷暴天气雷暴天气是一种常见的天气现象。
气象学家通常将其定义为伴随着闪电和雷声的暴雨或狂风暴，它们往往会引起极端天气条件，如龙卷风和飓风。
这些天气现象是由于空气的不稳定条件引起的。
一些气象条件，例如高温、高湿度、不稳定的大气层和强的上升气流，都有利于雷暴的发生。
在中高纬度地区，雷暴天气通常出现在夏季和初秋时期，在热带和亚热带地区则全年都会有。
三、闪电对人类的影响闪电虽然是自然现象，但却会对人类社会产生很大的影响。
每年，全球有几千人被雷击，其中许多人因此死亡。
除了伤亡人数，闪电还会导致建筑物、电力设施、农作物和其他财产受到损坏，给当地社会带来巨大的经济损失。
此外，闪电在许多方面也是非常有用的，例如在氧化烷烃和炼钢过程中，它们能够提供需要的能量。
闪电还可以产生电荷，这些电荷可以用于一些实用的应用程序，例如用于雷达测量和粒子探测。
结论总结来说，闪电是一种自然现象，它是由云和地面之间积累的电势差引起的。
雷暴天气是产生闪电的主要原因之一，它在许多方面都对人类社会造成了影响。
虽然闪电有一定的危险性，但我们依然可以尝试寻找一些有益的利用方法，从而更好地理解和利用这种自然现象。
雷电原理闪电PPT课件
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地闪电场变化
B变化：预击穿 I变化：云内放电 L变化：先导 R变化：回击 C变化：连续电流 J变化： 回击后 M变化：C过程中 K变化：云内流光 F变化：放电后期
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思考题
• 1、闪电的定义。 • 2、闪电的分类。 • 2.1 云闪指不与大地和地物接触的闪电，它包括
（ ）；（ ）；（ ）。 • 2.2 下列关于正地闪的叙述正确的是（ ） • A．正地闪在夏季雷暴中很常见 • B．正地闪过程转移的电荷量比负地闪要少的多 • C．大部分正地闪通常只有单次回击 • D．正地闪回击后，连续电流过程不明显
• 一次闪电包括一次或几次大电流脉冲过程，被称为“闪击 (stroke)”,而其中最强的快变化部分叫“回击 （return stroke）”。闪击之间的时间间隔一般为几十毫秒， 对地闪电在人眼中所呈现的闪烁，便是由几次闪击所造成 的。
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一次完整的地闪发展过程示意图
•预击穿过程P •梯级先导L •连接过程 •首次回击R •连续电流过程C •直窜（箭式）先导 • 继后回击 •回击后
的峰值电流分布与首次回击类似，但大小差不多
为首次回击的一半。 ，回击通道的电流核心为
1cm 左右，通道温度在瞬间达到30000度，由此
产生的高压使通道迅速扩张，并产生冲击波，最
终变成雷声。
每个地闪平均有4个回击
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直窜先导
• 直窜先导:一个直 窜先导快速地跟 随着回击并重新 电离传导通道。
• 暂态电离通道。 • 平均传播速度：
2×106m/S
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继后回击
• 继后回击:直 窜先导到达地 面后第二个回 击发生。
• RLC oscillation。
雷电产生的科学原理是什么
雷电产生的科学原理是什么雷电产生的科学原理是指在大气中形成并产生电弧放电的过程。
雷电是大气层中不同压强、温度和湿度条件下形成的电离气体形成的。
雷电的形成过程可以分为三个阶段：云内电荷分离和累积、云间电流形成和放电路径的形成。
首先，云内电荷分离和累积是雷电形成的起始阶段。
当云中的水滴和冰粒子在云内上下运动时，由于大气摩擦作用，导致电子被带电的水滴和冰粒子移动，形成电荷分离。
由于电子的质量小于带正电的离子，因此云的上部带负电荷，下部带正电荷，形成云内电荷分离和积累。
其次，云间电流形成是云间电荷差异产生电流的过程。
当云端的负电荷足够多时，空气中的电场强度会超过空气的绝缘能力，空气中的分子会发生电离，形成电离气体，即空气中的电离程度随着电场强度的增加而增加。
这时，正电荷开始从云底向云顶运动，形成云间的定向电流。
最后，放电路径的形成是雷电放电的最关键的阶段，也是产生雷电的主要原因。
当云底的正电荷足够多时，电场强度较大，地面附近的物体受到强电场的作用，与云底的正电荷产生相互作用，形成放电通道，也就是闪电。
放电通道是由空气中的离子形成的，它不仅导电，还能产生磁场，进而加强电流流过的能力。
在雷电放电过程中，云内电荷分离和累积、云间电流形成和放电路径的形成是相互联系的。
当电场强度达到一定程度时，云间电流通过放电路径形成闪电，也就是我们所看到的雷电。
总之，雷电产生的科学原理是云内电荷分离和累积、云间电流形成和放电路径形成的相互作用过程。
这一过程是由大气层中不同压强、温度和湿度条件下形成的电离气体形成的。
了解雷电产生的科学原理可以帮助我们更好地了解自然现象，并为防范雷电灾害提供理论指导。
雷电是一种常见而又充满神秘色彩的自然现象。
它的炫目和震撼，总能引起人们的好奇和惊叹。
而了解雷电的科学原理，能够揭示其中的奥秘，使我们对大自然的力量有更深入的认识。
雷电产生的科学原理离不开三个关键要素：电荷分离、电势差和电流形成。
首先是电荷分离。
雷电的形成和运作原理
雷电的形成和运作原理雷电是一种自然现象，是大气中电荷的释放和移动所产生的强大电流。
它的形成和运作原理是由于大气中存在着正负电荷的分离和积累，当电荷积累到一定程度时，就会发生放电现象，形成雷电。
一、雷电的形成过程雷电的形成过程可以分为三个阶段：云内电荷分离、云间电荷分离和云地电荷分离。
1. 云内电荷分离雷电通常发生在云层中，云内存在着大量的水蒸气和冰晶，当云中的水蒸气和冰晶碰撞摩擦时，会使电子从冰晶上脱离，形成负电荷，而冰晶则带有正电荷。
这种电荷分离导致云内形成了正负电荷分布的区域。
2. 云间电荷分离云间电荷分离是指不同云之间或云与地面之间的电荷分离现象。
当云与地面之间的电场强度达到一定程度时，会引发电荷分离。
通常情况下，地面带有正电荷，而云带有负电荷。
这种电荷分离会导致云与地面之间形成电场。
3. 云地电荷分离云地电荷分离是指云与地面之间的电荷分离现象。
当云与地面之间的电场强度达到一定程度时，会引发电荷分离。
通常情况下，地面带有正电荷，而云带有负电荷。
这种电荷分离会导致云与地面之间形成电场。
二、雷电的运作原理雷电的运作原理主要涉及到电场和电荷的相互作用。
1. 电场的作用电场是由电荷产生的，它是一种物理场，具有方向和大小。
当云与地面之间形成电场时，电场会对电荷产生作用力。
由于地面带有正电荷，云带有负电荷，所以电场会使云中的负电荷受到地面的吸引，而正电荷则会受到云的排斥。
2. 电荷的相互作用电荷之间存在着相互吸引和相互排斥的作用力。
当云中的负电荷受到地面的吸引时，电荷之间的相互作用会使负电荷向地面移动。
而地面上的正电荷则会受到云的排斥，也会向云移动。
当电荷移动到一定程度时，就会发生放电现象，形成雷电。
三、雷电的危害和防护措施雷电是一种非常危险的自然现象，它会给人们的生命和财产带来巨大的威胁。
为了保护人们的安全，我们需要采取一些防护措施。
1. 避免在雷雨天气下进行户外活动，尤其是在露天场所，如高山、河流、海滩等。
闪电打雷的原理
闪电打雷的原理
闪电打雷是一种自然现象，它发生在大气层之间，是由一系列物理现象造成的。
1、闪电形成的基本原理：
①空气中的湿气和温度不平衡，会形成湿冷湿热气层，使气层中出现电荷分析，湿冷空气向上移动，湿热的向下下降，造成上方空气带正电荷，下方带负电荷，形成一个电场。
②此时空气中存在两个电势差，高处正压，低处负压，空中的电荷运动，把高处的正电荷聚集到低处，形成活性电子不断放电，顶端的电压一直在增大，最终当电压增大到足以穿透大气层，成千上万的活性电子就会穿过大气层，大量的电流就会流向空中，以灿烂的明亮闪电，最后形成了一条闪电。
2、闪电的频率：
闪电频率是描述电流在大气中闪电活动条件的指标，一般在千赫频率范围内，每秒上千万次的闪电，其高低可以由不同气层的电荷分析程度决定，而不同的气层又受温度、湿度、大气压力等天气条件的影响，所以夏天的闪电现象比较频繁，而冬天的闪电频率较低。
3、雷声的形成：
当电流通过大气层时，会形成大量的热能，使空气极快的振动，这就会引起物体的振动，从而发出隆隆的雷声。
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雷电的原理
雷电的原理
雷电的原理是由于大气中存在不同电势差而产生的强电放电现象。
当大气中形成电荷分离时，即正电荷与负电荷在空间中分离形成电场，当电场强度达到一定程度时，空气中的绝缘破坏使电荷之间发生放电，电荷沿着电场线的方向瞬间放电，形成明亮的电火花，即雷电。
雷电产生的主要原因是云与地面之间或云与云之间形成电荷分离，形成强烈的电场。
云与地面之间的电荷分离是由于云内部颗粒的碰撞和分离而产生的，云与云之间的电荷分离则是由于云内部水滴、冰晶的分离和碰撞形成的电荷分离。
当电场强度达到一定程度时，空气中的绝缘破坏使电荷之间发生放电。
放电过程中，电荷沿着电场线的方向进行瞬间放电，形成明亮的电火花。
这个过程产生的能量非常巨大，会产生巨大的电流和电磁波，造成闪电和雷鸣。
雷电现象是大规模的电击放电，是大气对流和电场强度的直接反映。
神奇的雷电现象闪电是如何形成的
神奇的雷电现象闪电是如何形成的闪电是一种神奇而震撼人心的自然现象。
在夜晚的天空中，经常能够看到闪电毫不留情地划过云层，照亮整个地面。
那么，究竟是什么造成了这些闪电的形成呢？本文将深入探讨闪电产生的原理以及相关的科学解释。
闪电产生的原理非常复杂，涉及到云层内部的微观物理过程。
首先，我们需要了解大气的构成。
地球的大气层主要由氮气、氧气和水蒸气组成。
当这些气体被特定条件激活时，就会形成一种电荷的分布，这就是闪电产生的最基本条件。
雷电的形成可以分为几个阶段。
首先，云中的水蒸气冷却并凝结成小水滴和冰晶，这些水滴和冰晶的碰撞会释放出巨大的静电。
由于重的冰晶下沉，而轻的水滴上浮，在云中形成了纵向的电荷分层。
这一过程常常被称为“极化”。
接下来，云与地面之间的电场不断增强。
地面携带着正电荷，一些被静电激活的物体如树木、建筑物、高耸的山峰等，会携带负电荷。
当地面和云之间的电压差足够大时，就会形成闪电。
闪电经历了几个不同的阶段，最突出的是云间放电和云与地间放电。
云间放电是指云与云之间自身形成的电荷差异，当电荷差异达到一定程度时，会产生放电现象。
这种放电通常表现为云中的亮光和雷声。
而云与地间的放电则是最常见也最令人震惊的一种形式。
当电场强度达到足够强的时候，闪电就会从云中释放出来，向地面“打击”过程中产生的光亮和声音就构成了我们通常所见到的闪电。
一道典型的闪电通常由两个阶段组成，即“前导段”和“主闪电”。
前导段通常以极快的速度击穿空气，为主闪电铺平道路。
主闪电则是持续的放电过程，沿着前导通道释放出大量的电流。
这就是我们所看到的明亮的闪电和雷声。
科学家们通过各种观测和实验，对闪电的形成原理有了更深入的了解。
例如，在大气物理学中，雷暴云被认为是闪电形成的主要环境。
这种云层通常有浓密的水蒸气和冰晶，以及上升气流和下沉气流等相互作用的过程，为闪电提供了充分的条件。
此外，雷暴云的形成还和大气层的对流有关。
当暖湿空气上升到高空时，会冷却并凝结成云。
雷电产生的原理
xxxx防雷项目设计方案xxxxxx有限公司2015年x月目录一、雷电的形成以及其破坏力1、雷电产生机理雷电是自然界中一种常见的放电现象..关于雷电的产生有多种解释理论;通常我们认为由于大气中热空气上升;与高空冷空气产生摩擦;从而形成了带有正负电荷的小水滴..当正负电荷累积达到一定的电荷值时;会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场;从而产生云团对云团和云团对地的放电过程;这就是通常所说的闪电和响雷..具体来说;冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的冻结、云体的碰撞等均可使云粒子起电..一般云的顶部带正电;底部带负电;两种极性不同的电荷会使云的内部或云与地之间形成强电场;瞬间剧烈放电爆发出强大的电火花;也就是我们看到的闪电..而对我们生活产生影响的;主要是近地的云团对地的放电..经统计;近地云团大多是负电荷;其场强最大可达20kV/m..2、雷电的危害雷击的危害主要有三方面：直击雷、感应雷和地电位提高..据有关统计表明：直击雷的损坏仅占15%;感应雷与地电位提高的损坏占85%..目前;直击雷造成的灾害已明显减少;而随着城市经济的发展;感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加..一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷;而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及联网微机等弱电设备..1、直击雷：当雷电直接击在建筑物上;强大的雷电流使建构筑物水分受热汽化膨胀;从而产生很大的机械力;导致建筑物燃烧或爆炸..另外;当雷电击中接闪器;电流沿引下线向大地泻放时;这时对地电位升高;有可能向临近的物体跳击;称为雷电“反击”;从而造成火灾或人身伤亡..直击雷的电压峰值通常可达几万甚至几百万伏;电流峰值可达几十KA乃至几百KA;其之所以破坏性很强;主要原因是雷云所蕴藏的能量在极短的时间其持续时间通常只有几μs到几百μs就释放出来;从瞬间功率来讲;是巨大的..对于直击雷防护;主要是保护建筑物本身不受雷电损害;以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响..其防护装置主要有接闪器、引下线、地网三部分;接闪器常用的都是金属做成;安装在建筑物的最高点;如屋脊、屋角等易受雷击的地方;目前最常用的接闪器一般有避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等..引下线用一定截面积的钢筋或钢管..地网是指埋在地下用来泄放雷电流的金属件..2、感应雷：当雷云来临时地面上的一切物体;尤其是导体;由于静电感应;都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷;在雷云对地或对另一雷云闪击放电后;云中的电荷就变成了自由电荷;从而产生出很高的静电电压感应电压;其过电压幅值可达到几万到几十万伏;这种过电压往往会造成建筑物内的导线;接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花;从而引起火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成的危害..另一种情况是;在雷电闪击时;由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成了一个很强的感应电磁场;对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏;又或者使周围的金属构件产生感应电流;从而产生大量的热而引起火灾..另外;当架空线遭受直击雷或产生感应雷;高电位便会沿着导线电源线以及信号侵入变电站或建筑物内;这种雷电波侵入也会对电气设备造成危害或使建筑物内的金属设备放电;引起破坏作用..为确保电子信息系统的安全;对于感应雷的防护措施;我们应该在当雷云发生自闪、云际闪、云地闪时;对进入建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲起限制作用;从而保护建筑物内人员及各种电气设备的安全..采取的措施应根据各种设备的具体情况;除要有良好的接地和布线系统;安全距离外;还要按供电线路;电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施..3、静电感应雷；带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷..当雷云对地放电或云间放电时;云层中的负电荷在一瞬间消失了严格说是大大减弱;那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚;在电势能的作用下;这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击..易燃易爆场所、计算机及其场地的防静电问题;应特别重视..4、电磁感应雷：雷击发生在供电线路附近;或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场;此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上..由于避雷针的存在;建筑物上落雷机会反倒少许增加;内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了;对用电设备造成极大危害..因此;避雷针引下线通体要有良好的导电性;接地体一定要处于低阻抗状态..5、雷电电磁脉冲LEMP：作为干扰源的闪电电流和闪电电磁场的雷电电磁脉冲;其危害性我们不能忽视..闪电在空间产生的迅变电磁场或进入建筑物避雷系统后的迅变电磁场;都会在空间一定范围内产生电磁作用;产生的强或高的感应电流和感应电动势以及感应电压均可产生火花;对一切电子设备发生作用造成危害..计算机的广泛使用;使得LEMP成灾的概率大大增加..6、空间直接辐射：对于LEMP的防护办法;主要措施有： 1.屏蔽——减少电磁干扰的基本措施；2.接地——泄流并减少雷电流或雷电流效应；3.等电位连接——减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差..。
闪电的原理
闪电的原理闪电是一种自然现象，它的产生过程极其复杂，涉及到大气中的电荷分布、云层的运动、水汽的凝结等多个因素。
在这篇文档中，我们将深入探讨闪电的原理，希望能够带给读者更多关于闪电的科学知识。
首先，我们来了解一下大气中的电荷分布。
在大气中，正电荷和负电荷会根据它们的性质分布在不同的地方。
通常情况下，地面是带有正电荷的，而云层则是带有负电荷的。
这种电荷分布会导致地面和云层之间产生电位差，形成一种电场。
接下来，我们需要了解云层内部的运动。
云层中的水汽会在上升的过程中凝结成水滴或冰晶，这些水滴或冰晶在碰撞的过程中会产生静电，使云层内部形成了更加复杂的电荷分布。
这种电荷分布也会导致云层内部形成电场。
当地面和云层之间的电位差足够大时，电场会开始产生放电现象，也就是我们看到的闪电。
闪电是一种大气中的放电现象，它会产生极其强大的电流和电磁辐射。
当云层内部的电场达到一定强度时，会导致云与地面之间产生电离，形成一条电离通道，电荷会沿着这条通道猛烈地流动，产生闪电现象。
闪电的产生过程并不仅限于云与地面之间的放电，还包括云与云之间、云内部的放电，甚至地面与地面之间的放电。
这些放电现象都是由于大气中的电荷分布和电场强度所导致的，是大气中极为复杂的电磁现象。
总结来说，闪电的产生是由于大气中的电荷分布和电场强度所导致的放电现象。
它的产生过程十分复杂，涉及到云层内部的运动、水汽的凝结、电场的形成等多个因素。
通过对闪电的原理进行深入的了解，我们可以更好地理解大气中的电磁现象，也可以更好地预防和防范闪电对人类和物品的危害。
希望通过本文的介绍，读者们对闪电的原理有了更深入的了解，同时也能够对大气中的电磁现象有更加全面的认识。
闪电虽然是一种自然现象，但它的产生过程却蕴含着丰富的科学知识，希望我们能够通过不断的学习和探索，更好地认识和理解这个美妙而神秘的自然现象。
雷电现象怎样产生的原理
雷电现象怎样产生的原理雷电现象是一种自然现象，主要是由于大气中电荷分离和放电所引起的。
雷电是一种强烈的大气放电现象，其能量非常大，温度高达几千度，声音巨响，同时还伴随着强烈的光辉和强烈的磁场效应。
下面将从电荷分离和放电两个方面详细介绍雷电现象的产生原理。
首先，雷电现象的产生和大气中的电荷分离密切相关。
大气中的电荷主要来源于两种机制：Reinberg机制和扬尘机制。
Reinberg机制是指大气中的气体分子由于气体混合过程中不同分子之间的碰撞而导致电子的脱离和附加，使大气中的气体分子带有正电荷或负电荷。
而扬尘机制则是指大气中悬浮的尘埃和颗粒物带有电荷，在大气中移动时会与气体分子发生碰撞，从而引起电荷的重新分布。
电荷分离过程在雷电现象的产生中起着关键作用。
当大气中存在不均匀的电荷分布时，会出现电场的非常强烈的情况。
这可能是由于大气中的水分子在空气中凝结形成云，或者是由于云和地面之间存在不同电荷分布引起的。
当电场强度达到一定程度时，空气中的原子会发生电离，即电子从原子中释放出来，从而形成了一个电子云，云中带有负电荷。
而对应的空气原子则失去了电子，带有正电荷。
这样就形成了空气中的正电云和负电云，它们之间的电场非常强烈。
接下来就是雷电现象的放电过程。
当电场足够强大时，空气无法保持绝缘状态，电子和阳离子会在强电场的驱动下进行迅速的移动。
正电云和负电云之间的电荷开始迅速交换，形成了一条称为“雷电通道”的通道。
这个通道中的电场非常强烈，电子和阳离子的相互碰撞会释放出大量的能量，导致通道内部的温度急剧上升，形成了一道亮光。
同时，由于电荷的流动会产生磁场，所以雷电通道周围还会有强烈的磁场效应。
当电荷交换完毕时，雷电现象就达到了一个顶峰，释放出的能量和强烈的电磁效应形成了我们所能看到的闪电和雷声。
整个雷电现象的过程非常短暂，通常只有几微秒，然而其能量非常大，可以瞬间产生的功率高达几十亿瓦。
这种大能量的释放不仅可以引起强烈的光、声效应，还可以给云内的气体带来剧烈的破坏效应，导致声、热、破坏和电磁辐射等多种效应的同时出现。
雷电原理闪电PPT课件
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预击穿过程
• 电荷：云中大电场在地面感应 出符号相反的电荷。
• 动力原因。
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梯级先导过程
• 击穿/梯级先导 的发展：梯级先 导是一系列小电 流脉冲(约50m 长)，随着它的向 下传输电离一个 空气柱。
• 平均传播速度： 3×105m/S
• Fractal。
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2、雷的描述
(1) 云地闪电通常产生最响的雷。 (2) 在超过十英里左右的距离外偶尔才能闻 雷。 (3) 用看到闪电与听到第一次雷声之间的时 间
间隔可以估计闪击距离。 (4) 大气湍流能减小雷的可闻度。 (5) 紧接强烈雷鸣之后，常有倾盆大雨。 (6) 雷声的强度似乎一地不同于另一地。
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三、负地闪放电过程
• 负地闪放电过程定义为将云内的负电荷输送到地面的放 电过程。
• 一次始于云中的负地闪放电过程通常将几十库仑的负极 性云电荷带到地面。
• 按照国际惯例，一次完整的闪电过程定义为一次 “闪 电(flash或 lightning flash)”，其持续时间为几百毫秒到 1秒钟不等。
• 6 、一次负地闪过程输送到大地的地闪电荷平均值约为（ ） • A．20C B．30C C．40C D．50C
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思考题
• 7 、下列关于正地闪的叙述正确的是（ ） • A．正地闪在夏季雷暴中很常见 • B．正地闪过程转移的电荷量比负地闪要少的多。 • C．大部分正地闪通常只有单次回击 • D．正地闪回击后，连续电流过程不明显
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地闪电场变化 B变化：预击穿 I变化：云内放电 L变化：先导 R变化：回击 C变化：连续电流 J变化： 回击后 M变化：C过程中 K变化：云内流光 F变化：放电后期
雷电原理
第二种是感应雷引发的雷电电磁脉冲（简称LEMP），雷击 时在闪电通道几公里范围内，通过静电感应和电磁感应的形 式，在各种线路导线中感应出几千伏到几万伏的浪涌过电压， 感应高压沿线路进入设备，这种情况发生的机会非常大。特 别是在城市，各种线路分布密度大，几乎每次雷击都有成片 地区产生感应高电压（感应雷），此感应雷损坏设备的现象 最常见。虽然感应雷能量比直击雷要小得多，但其事故率直 接上升。从大量受损现场的检测结果看，电子设备受感应雷 袭击后，虽然元器件外观是没有明显损坏痕迹的，用仪表测 量就会发现是内部已击穿，这种情况表现最为突出的是一些
• 这是因为避雷针接闪后，强大的雷击电流沿引下 线入地过程中，由于雷电流陡度di/dt的作用，会在 雷电流引下路径上产生一个强大的瞬变磁场，处在 这个瞬变磁场作用范围内的所有用电器、信号线、 电源及它们的传输线路都因相对地切割了这个瞬变 磁场而感应高电压。在雷击路径数百米范围内的电 子设备均有遭受感应高压损坏的可能。
• 据德国Wurttembergische保险公司统计，1994 年间，在全部各种灾害造成的损害中，感应雷击造 成的损害占全部灾害损失的33.8%。我国也有许多 这方面的统计资料，从各种资料中可以看出，计算 机网络系统的网卡、调制解调器、集线器最容易遇 到感应雷伤害。
2、微电子设备的耐雷能力有限
• 感应雷的频谱虽然很宽，但从能量积累分布来看， 大多集中在低频段，如10/700s冲击波，总能量 95%以上分布在3KHZ频率以下,而1.2/50s冲击波， 大约总能量90%以上分布在18KHZ频率以下。这类 波形对工作在低频和直流状态的电子设备危害极大, 当输入至集成电路任一端口上的能量达到10-6焦耳 左右时，集成电路芯片便会遭到永久性破坏，磁场 强度超过2.4高斯时，计算机的CPU将永久性损坏， 当磁场强度超过0.07高斯时会引起计算机失效。
雷电形成的原理
雷电形成的原理大气物理学的一个分支。
主要研究电离层以下大气中发生的各种电现象和它们的产生与相互作用过程的规律及应用。
远古人类对雷电现象充满恐惧，18世纪中叶(1752 年6月)美国B.富兰克林的第一次风筝探测雷电试验以后，雷电的本质逐渐被人类认识，20世纪20~30年代以后，人们逐步对云中起电，闪电和雷的物理特性、形成机制等进行研究产生了大气电学。
大气电学有两大主要部分：晴天电学和扰动天气电学。
晴天电学主要研究晴天大气电场、大气电导率、地空电流和全球大气电平衡等；扰动天气电学主要研究雷雨云电结构和起电机制、雷与闪电过程、尖端放电过程与避雷方法等。
人工影响雷电在目前只处于初期探索阶段，随着大气电学的发展和科学技术的进步，人类最终将会实现人工影响和控制雷电。
在当今，大气电学对人民生活和对电力、电信、建筑、航空等部门都有重要意义。
i）大气电场把地表面视为下极板、电离层导电层视为上极板，组成巨大球形电容器，两极板中间的大气基本不含电荷，上极板导电层含有正电荷，下极板的地表面含负电荷，这巨大电容器中间的电场称大气电场。
规定大气电场方向从低电位的地面朝上（与物理学静电学规定相反）。
尽管雷雨云移到某处时，雷雨云底部与相对应下垫面间的电场方向是向下的，但对全球而言，雷雨云区所占比例很小（约1%），故总体大气电场的方向是朝上的。
晴天电场常被看作正常大气电场，其场强随纬度增大而增强、随离地面高度而变小，全球平均看，陆区地表面附近电场强度为120伏/米左右，海面上则约为130伏/米。
在工业区污染严重、气溶胶粒子多的地方，晴天电场强度可达300~400伏/ 米。
晴天电场场强随高度减弱是很强烈的，在10公里高度处的值仅为地面值的3%即约4伏/米。
晴天电场强度有日变化和年变化。
陆面在地方时04-06时和12-16时出现极小值，07─10时和19─21时为极大值；一年之中，冬季为极大值、夏季为极小值。
在海面和两极地区，在世界时19时出现极大值，04时左右为极小值，这些地区大气电场年变化不明显。
雷电发生过程的原理
雷电发生过程的原理
雷电是雷雨云中的放电现象。
下雨时，天上的云有的是正极，有的是负极。
两种云碰到一起时，就会发出闪电，同时又放出很大的热量，使周围的空气受热、膨胀。
瞬间被加热膨胀的空气会推挤周围的空气，引发出强烈的爆炸式震动，这就是雷声。
形成雷雨云一般要具有两个条件，充足的水汽和剧烈的对流运动。
冬天，由于空气寒冷干燥，加之太阳辐射较弱，空气中不易形成对流，因而很少有雷电。
但有时冬季气温偏高就形成了雷雨云，产生了雷电，并出现雨雪天气。
对流特别强盛，还可形成冰雹，这就会产生所谓“冬打雷”的天气现象。
了解了这些原因，“冬打雷”就不奇怪了。
打雷的形成原因：
雷雨是由于暖湿空气在局部地方出现强烈对流，暖空气急剧上升产生了积雨云的剧烈振动，就会积累了大量的电荷，产生雷鸣。
闪电的形成原因：
带电云层对大地放电一般是这种情况，其云层属于正电荷区高电位，大地处于负电荷区低电位。
空气原本是不导电的，但在强大的电场力作用下，气体原子核最外层的电子就会受到电场力
的激发而产生跃迁飘逸而形成带电离子。
获得电子的原子称其为负离子，失去电子的原子称其为正离子。
在电场力的作用下，带电离子可形成电子流。
雷电产生的科学原理是什么
雷电产生的科学原理是什么雷电产生的科学原理是什么雷电在下雨天的时候经常可以看见，然而大部分的人都会想要知道雷电是怎么产生的。
下面为您精心推荐了雷电产生的科学原理，希望对您有所帮助。
雷电的科学原理雷电是雷雨云中的放电现象。
形成雷雨云要具备一定的条件，即空气中要有充足的水汽，要有使湿空气上升的动力，空气要能产生剧烈的对流运动。
春夏季节，由于受南方暖湿气流影响，空气潮湿，同时太阳辐射强烈，近地面空气不断受热而上升，上层的冷空气下沉，易形成强烈对流，所以多雷雨，甚至降冰雹。
而冬季由于受大陆冷气团控制，空气寒冷而干燥，加之太阳辐射弱，空气不易形成剧烈对流，因而很少发生雷阵雨。
但有时冬季天气偏暖，暖湿空气势力较强，当北方偶有较强冷空气南下，暖湿空气被迫抬升，对流加剧，就会形成雷阵雨，出现所谓“雷打冬”的现象。
气象专家还说，雷暴的产生不是取决于温度本身，而是取决于温度的上下分布。
也就是说，冬天虽然气温不高，但如果上下温差达到一定值时，也能形成强对流，产生雷暴。
冬打雷在中国很少见，但在加拿大多伦多的冬天就经常出现空气极不稳定的时候，容易发生强烈的向上对流运动，而形成高耸的积雨云，云中充满上上下下奔窜的水汽，就会产生静电，云的上端会产生正电荷，云的下端会产生负电荷，地面又是正电荷，那么，正、负电荷之间有空气作为绝缘体，若正、负电荷间的电压差，大到可以冲破绝缘体的空气，使空气在瞬间膨胀爆炸、发热发光，发光就是闪电，膨胀爆炸发出巨大声响就是打雷。
雷电的含义水滴破裂效应：云中水滴在高速气流中作激烈运动，分裂成一些带负电的较大颗粒和带正电的较小颗粒，后者同时被上升气流携带到高空，前者落在低空，这样正负两种电荷便在云层中被分离，这也就是造成90%的云层下部带负电的原因。
吸电荷效应：由于宇宙射线或其它电离作用，大气中存在正负离子，又因为空间存在电场，在电场力的作用下正负离子在云的上下层分别积累，从而使雷雨云带电，又称感应起电。
雷击的原理
雷击的原理雷击的原理雷击是指空气中产生的电荷积累达到一定程度时，会形成一条电流通道，从云层中向地面或物体放电的现象。
雷击是一种自然现象，但对人类和物质造成了很大的危害。
本文将详细介绍雷击的原理。
一、静电积累雷击之前，空气中会产生静电积累。
在云层中，水滴和冰粒子碰撞后会使它们带上静电荷，云层内部也会因为上下气流摩擦而产生静电荷。
这些静电荷在云层内部积累并且不断增强。
二、闪电通道形成当云层内部的静电荷达到一定程度时，它们就会寻找一个释放出去的途径。
这个途径就是闪电通道。
闪电通道是由空气中离子化的分子和自由电子组成的导体。
当云层内部的静电场强度超过了空气局部放电阈值时，就会发生局部放电现象。
这种局部放电能够使得周围空气分子被离子化并且释放出电子，形成自由电子和离子。
这些自由电子和离子会在空气中形成一个导体，也就是闪电通道。
三、云地间放电当闪电通道形成后，云层内部的静电荷就会沿着闪电通道向地面方向移动。
这个过程中，静电荷会与周围空气分子相互作用，并且不断加强。
当静电荷到达地面附近时，它们会感受到地面上的反静电场。
如果反静电场足够强大，那么它们就会在地面上释放出来，并且产生一次雷击现象。
四、雷击的危害雷击对人类和物质造成了很大的危害。
首先是对人类的危害。
当人类身处露天时，如果被雷击到，那么就有可能导致死亡或者受伤。
其次是对建筑物和设备的危害。
建筑物和设备遭受雷击后可能会损坏或者失效。
五、防雷措施为了减少雷击对人类和物质造成的危害，我们需要采取一些防雷措施。
首先是建立避雷针。
避雷针是一种可以引导雷电流的装置，它可以将雷电流引导到地面上，从而保护建筑物和设备。
其次是避免在室外活动。
当天气不好时，我们应该尽量避免在室外活动，以减少被雷击的风险。
结论雷击是一种自然现象，但对人类和物质造成了很大的危害。
了解雷击的原理可以帮助我们采取一些防雷措施来减少危害。
同时，科学家们也在研究如何预测和控制雷击现象，以更好地保护人类和物质安全。
闪电生成的原理
闪电生成的原理闪电是自然界一种特殊而神奇的现象，它的生成原理充满了奥秘。
闪电的形成是由于大气中存在巨大的静电能量，当这些能量积累到一定程度时，就会发生放电现象，从而产生了我们眼中的闪电。
闪电的形成需要一个适当的环境，通常是在雷暴云中。
雷暴云是一种庞大而充满能量的云层，云层中的水分子、冰晶和冰雹等云粒子不断发生碰撞，从而产生了静电能量。
这些云粒子在碰撞过程中会使得一些电子离子化，形成正负电荷的分离。
当云层中的静电能量积累到一定程度时，就会发生放电现象。
这时，云层中的正电荷和负电荷开始互相吸引。
当云层中的正电荷与地面或其他云层的负电荷达到一定距离时，就会产生强烈的静电场。
这个静电场会激发空气中的分子，使得分子发生电离，形成电子和离子。
当静电场达到一定强度时，空气中的电子和离子会形成一个导电通道，也就是我们所熟知的闪电。
这个导电通道会迅速形成，并且沿着电场强度最大的路径向下放电。
放电过程中，空气中的分子会发生电离和激发，产生强烈的光和声波。
总结起来，闪电的生成是由于大气中静电能量的积累和放电现象。
当云层中的静电能量积累到一定程度时，就会形成一个导电通道，从而产生强烈的放电现象，形成闪电。
闪电的形成过程中，空气中的分子发生电离和激发，产生了强烈的光和声波，给人们带来了震撼和惊叹。
闪电的生成原理虽然复杂，但是正是这种自然界的奇迹，使得我们对大自然充满了好奇和敬畏之情。
闪电的形成不仅给我们带来了视觉上的震撼，也给我们带来了对自然界的深入思考。
通过对闪电生成原理的研究，我们可以更好地了解自然界的规律和神奇之处，也能够更好地保护和利用自然资源，实现人与自然的和谐共生。