雷电回击电磁场近场计算公式

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滚球半径法计算防雷公式

滚球半径法计算防雷公式
滚球半径法是一种用于计算防雷公式的方法，也称为滚球法。

它
基于远离雷电地点的大圆距离与雷电附近的小圆距离之间的比例关系。

防雷公式是指用于确定安装避雷设施（如避雷针等）的高度或长
度的公式。

这些设施旨在保护建筑物或设备免受雷击的损害。

在滚球半径法中，假设雷电垂直撞击地面的距离为A，地面上的建筑物或设备需要保护的范围为B。

通过测量一个标准大小的滚球A和B
之间的半径差（记为R），可以得出以下公式：
B = R * A
其中，B是需要保护的范围的半径，R是滚球与雷电撞击地面的半
径差，A是雷电撞击地面的距离。

这个公式的原理是假设雷电撞击地面点附近的雷电场是均匀的，
且雷电的半径与雷电场的半径差是相似的。

通过测量滚球与雷电撞击
地面点附近的雷电场的半径差，可以推测出需要保护的范围的半径。

需要注意的是，滚球半径法是一种经验公式，其准确性取决于实际测量和具体环境条件。

在实际使用中，还需要考虑其他因素，如建筑物的高度、材料、地形等，以确定最佳的防雷设施布置和尺寸。

另外，滚球半径法也可以拓展到其他应用领域，如检测地下管道的腐蚀情况、测量建筑物的倾斜度等。

通过测量滚球与某个特定点之间的半径差，可以推断出该点与滚球之间的距离或物理变化情况。

这种方法在工程测量和地质勘探中有着广泛的应用。

雷电的防护及数值计算

1.6雷电的防护GB50057-94中对雷防提出的总则（第1.0.1条）规定:“为使建筑物(含构筑物,下同)放雷设计因地制宜地采取放雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。

”————注意，这里提的是“防止或减少”而不是一概要求“防止”，同时也提出考虑安全可靠、技术先进和经济的合理要同时考虑。

在标准的条文说明中指出：“有人认为，建筑物安装防雷装置后就万无一失了。

从经济的观点出发，要达到这点是太浪费了，因此特指出“或减少”，以示不是万无一失，因为按照本规范设计的防雷装置的安全度不是100% 。

1.6.1直击雷的防护防直击雷的外部装置包括接闪器（避雷针、避雷带、避雷线、避雷网）、引下线、接地装置，另外也包括屏蔽措施，通过这些装置迅速地将把雷电流泄放放入地。

1.6.2 电涌的防护为保护设备安全和抑制各种雷电感应引起的浪涌过电压，必须采取系统有效的保护措施，即在电源线信号线上加装浪涌抑制器。

1.6.3等电位连接为防护雷电流引起电磁感应和地电位反击的破坏作用，所有允许连接的设备金属外壳，接地的金属管线和导体间应进行的等电位连接。

是防雷电引起的电磁感应、地电位反击的重要措施(但不允许连接的导体之间防反击是以保持足够的距离实现——防闪络)。

从实质上讲电涌保护也是一种瞬间的等电位连接，是用SPD器件把不能连续与地连接的通电导体（电源线、信号线）与地连接起来。

1.6.4屏蔽用于防护雷电引起的电磁脉冲辐射的破坏作用。

1.6.5防闪络措施对于不能采取等电位连接和使用点涌保护器防护时，通过保持距离抑制雷电引起的地点位反击和电磁感应等的破坏作用。

（下图为基站防雷系统图）1.7 雷电流的特性● 每次雷击的电流波形是随机的，差别很大。

● 雷电流波形一般都是前沿陡而后沿时间相对较长的波形，一般前沿时间在几个微秒到几十个微秒，后沿的半值值时间一般在几十到几百微秒。

高中物理电磁场公式总结

高中物理电磁场公式总结电磁场是物理学中重要的研究对象之一，它描述了空间中电荷和电流产生的电场和磁场之间的相互作用。

在高中物理学习中，我们需要掌握一些关键的电磁场公式，这些公式可以帮助我们理解电磁现象并进行相关计算。

下面将总结一些高中物理电磁场常用的公式。

电场相关公式1.电场强度公式：$$\\vec{E} = \\frac{1}{4\\pi\\epsilon_0}\\frac{q}{r^2}\\hat{r}$$2.其中，$\\vec{E}$为电场强度，$\\epsilon_0$为真空介电常数，q为电荷量，r为距离，$\\hat{r}$为单位矢量。

3.电场中电势能公式：U=qV4.其中，U为电荷在电场中的电势能，q为电荷量，V为电场中的电势。

5.电场中电势公式：$$V = \\frac{1}{4\\pi\\epsilon_0}\\frac{q}{r}$$6.其中，V为电场中的电势。

磁场相关公式1.磁感应强度公式：$$\\vec{B} = \\mu_0 \\mu_r \\vec{H}$$2.其中，$\\vec{B}$为磁感应强度，$\\mu_0$为真空磁导率，$\\mu_r$为相对磁导率，$\\vec{H}$为磁场强度。

3.洛伦兹力公式：$$\\vec{F} = q(\\vec{v} \\times \\vec{B})$$4.其中，$\\vec{F}$为洛伦兹力，q为电荷量，$\\vec{v}$为电荷运动速度，$\\vec{B}$为磁感应强度。

5.安培环路定理：$$\\oint \\vec{H} \\cdot d\\vec{l} = I_{enc}$$6.其中，$\\vec{H}$为磁场强度，I enc为通过曲线围成的面积的电流。

以上是高中物理电磁场公式的部分总结，通过学习和掌握这些公式，我们可以更好地理解电磁现象，进行相关的计算和分析。

在实际应用中，也可以根据具体情况结合这些公式进行问题求解，进一步深化对电磁场的理解和应用。

雷电回击电磁场近场计算公式

雷电回击电磁场近场计算公式杨春山周璧华(解放军理工大学工程兵工程学院电磁脉冲室，南京 210007)摘要：基于大地的有限导电性，利用Collin提出的Sommerfeld积分近似结果，得到了一个适用于几百米范围内雷电回击电磁场的频域近似计算公式，并给出了相应的地面以下透射场的表达式。

由MTLL模型计算结果表明，考虑大地有限导电性计算出的垂直电场更符合实测结果。

关键词：雷电；雷电电磁脉冲；电磁场；一、引言由雷击造成的破坏可以有多种方式分类。

考虑落地雷的破坏，通常可以分为直接雷害和间接雷害。

直接雷害是由落地雷主放电通道接触而产生的破坏，可导致人员伤亡、物体燃烧、爆炸、腐蚀、变形和其他因强电流磁力、高气压冲击波引起的结构性破坏。

间接雷害主要是指由雷电的电磁效应而造成的有关电气系统的损害。

人们对直接雷害有深刻认识，但对间接雷害的认识还不多。

随着信息时代的到来，信息设备的微电子化、高度集成化使之对雷电电磁脉冲(LEMP)的干扰与毁伤效应越来越敏感。

由雷电放电的陡、短、瞬变等特点导致感应、辐射效应而蒙受损失事件日益增加。

因此，间接雷害的防护问题显得格外重要。

国外雷电研究者们在理论和实验上对雷电回击电磁场的特征进行了深入研究，并建立了许多比较成熟的雷电回击模型。

在各种雷电回击模型中，一般假设大地为理想导体，即电导率s1?￥，但事实上大地不是严格意义上的理想导体，其电参数和数值变化范围很宽[1]，特别是对干旱或沙漠地区，大地电导率对雷电回击电磁场的影响不能忽略。

本文以有耗半空间中垂直偶极子的辐射场为基础，通过Collin 提出的Sommerfeld积分近似结果[2]导出雷电回击电磁场的一个近似计算公式，并指出其适应条件和范围。

二、有耗半空间中垂直偶极子的辐射场在地闪回击模型中一般认为雷电回击通道不分支且垂直于地面，通道周围为无穷空间。

如图1所示，设通道起点高度为H0，通道电流分布已知。

对通道中的某一小段电流元，在满足一定条件下可以看作是一垂直电偶极子。

避雷针的反击与电磁脉冲

避雷针的反击与电磁脉冲
一、反击
雷直击避雷针时，雷电流要通过避雷针向大地泄放，此时雷电流在避雷针的接地电阻和等值电感上产生电压升高U 。

设避雷针的等值电感为L ，冲击接地电阻为Rch ，雷电流为i ，则：
dt
di L i R U ch += 如果U 在空气中超过了避雷针与被保护物之间气隙的击穿电压，避雷
针就会向被保护物放电，如果U 在土壤中超过了避雷针的接地装置与被保
护物的接地装置之间隙的击穿电压，避雷针的接地装置就会向被保护物的
接地装置放电，这种现象称为反击。

反击被认为是避雷针的主要缺点之一。

在《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）中给出了不同类建筑物与避雷
针之间为防反击所需的距离的求解公式。

在电力系统，空气中避雷针与被
保护物之间的距离要求不小于5m ，土壤中，避雷针的接地装置与被保护物
的接地装置之间的距离要求不小于3m 。

当受现场条件限制满足不了安全净
距的要求时，可以将避雷针的接地装置与被保护物的接地装置进行等电位联结。

二、电磁干扰
雷电流具有较高的陡度，当雷击避雷针，雷电流通过避雷针向大地泄放时剧烈的电磁场变化会在避雷针周围的物体上形成感应过电压，造成电磁脉冲。

这也是避雷针的一个缺点。

例如在对地绝缘的金属物体上进行电容性充电，在金属环路中感应出电压和电流等。

但电磁感应造成的只在陡度大的雷电流波头部分出现，而持续时间不会超过1～2us 。

感应在《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）中介绍了电磁脉冲防护措施。

感应过电压的大小与环路的尺寸及距离避雷针的远近有关。

电磁场公式总结

电荷守恒定律：电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在任何物理过程中电荷的代数和总是守恒的．名称电场力磁场力库伦力安培力洛仑兹力涡旋电场力定义式12021F 4q q r r πε=d d F I l B =⨯（微分式） d L F I l B =⨯⎰（积分式）F qv B =⨯洛仑兹力永远不对粒子做功涡旋电场对导体中电荷的作用力名称电场强度（场强）电极化强度矢量磁场感应强度矢量磁化强度定义单位电荷在空间某处所受电场力的大小,与电荷在该点所受电场力方向一致的一个矢量．即：FE q=．库伦定理：12021F 4q q r r πε=某点处单位体积内因极化而产生的分子电矩之和.即：i V =∆∑i p P单位运动正电荷qv在磁场中受到的最大力m F .即：mF B qv= 毕奥-萨法尔定律：112212L Idl r B 4r μπ⨯=⎰ 单位体积内所有分子固有磁矩的矢量和m p ∑加上附加磁矩的矢量和.用m p ∆∑表示. 均匀磁化：mmp pM V+∆=∆∑∑不均匀磁化：limmmV P p M V∆→+∆=∆∑∑电偶极距：e P l =q 力矩：P E ⨯L= 磁矩：m P ISn = L IS n B =⨯（）电力线磁力线静电场的等势面定义就是一簇假想的曲线,其曲线上任一点的切线方向都与该点处的E 方向一致. 就是一簇假想的曲线,其曲线上任一点的切线方向与该点B 的方向相同.就是电势相等的点集合而成的曲面. 性质(1) 电力线的方向即电场强度的方向,电力线的疏密程度表示电场的强弱． (2)电力线起始于正电荷,终止于负电荷,有头有尾,所以静电场是有源(散)场； (3) 电力线不闭合,在没有电荷的地方,任意两条电力线永不相交,所以静电场是无旋场．静电场是保守场,静电场力是保守力． (1)磁力线是无头无尾的闭合曲线,不像电力线那样有头有尾,起于正电荷,终于负电荷,所以稳恒磁场是无源场． (2)磁力线总是与电流互相套合,所以稳恒磁场是有旋场． (3)磁力线的方向即磁感应强度的方向,磁力线的疏密即磁场的强弱． (1)沿等势面移动电荷时静电力不作功； (2)等势面的电势沿电力线的方向降低； (3)等势面与电力线处处正交； (4)等势面密处电场强,等势面疏处电场弱.名称静电场的环路定理磁场中的高斯定理定义静电场中场强沿任意闭合环路的线积分通过任意闭合曲面S 的磁通量恒等于0.(称作环量)恒等于零．即：d 0LE l ⋅=⎰．即：SB dS 0⋅=⎰⎰说明的问题电场的无旋性磁场的无源性电位差（电压）：单位正电荷的电位能差．即：B AB ABABA W A U Edl q q===⎰．磁介质：在磁场中影响原磁场的物质称为磁介质．名称电通量磁通量定义电通量就是垂直通过某一面积的电力线的条数,用 e Φ表示.即：SSe E dS EdScos θΦ==⎰⎰⎰⎰垂直通过某曲面磁力线的条数叫磁通量,用m Φ表示.即：SSm B dS BdScos θΦ==⎰⎰⎰⎰名称静电感应磁化定义电场对电场中的物质的作用磁场对磁场中的物质的作用在介质中求电（磁）场感应强度:方法利用电介质时电场的高斯定理求电场感应强度利用磁介质中的安培环路定理求磁场感应强度原理通过电介质中任一闭合曲面的电位移通量等于该面包围的自由电荷的代数和．0d SS q ⋅=∑⎰D S 内0ε=+D E PP n δ=⋅e 0P E χε=（各向同性介质）e 1r εχ=+ 0r εεε==D E E磁场强度沿任意闭合路径的线积分(环量)等于穿过以该路径为边界的面的所有传导电流的代数和,而与磁化电流无关．d H l I ⋅=∑⎰BH M μ=-M j n =⋅m M H χ=（各向同性介质）1r m μχ=+ 0H r B H μμμ==解题步骤（1）分析自由电荷分布的对称性,选择适当的高斯面,求出电位移矢量D ．（2）根据电位移矢量D 与电场E 的关系,求出电场E ．（3）根据电极化强度P 与电场E 的关系,求出（1）分析传导电流分布的对称性,选择适当的环路,求出磁场强度H ．（2）根据磁场强度H 与磁场感应强度矢量B 的关系,求出磁场感应强度矢量B ．（3）根据磁化强度M 与磁场感应强度矢量B 的电极化强度P ．（4）根据束缚电荷e δ与电极化强度P 关系,求出束缚电荷e δ．关系,求出磁场强度M ．（4）根据磁化电流0I 与磁化强度M 关系,求出磁化电流0I ．电（磁）场能量：电场磁场电磁波能量密度 e 1D E 2ω=⋅ m 1B H 2ω=⋅ 22221()2e m w w w E H E H εμεμ=+=+==能量 2e 11W D EdV=CU 22=⋅⎰⎰⎰ 2m 11W B HdV=LI 22=⋅⎰⎰⎰ m W D EdV=B HdV =⋅⋅⎰⎰⎰⎰⎰⎰位移电流与传导电流比较静电场涡旋电场传导电流位移电流不同点电荷变化的磁场自由电荷运动变化的电场电力线不闭和电力线闭和产生焦耳热不产生焦耳热相同点对电荷都有力的作用产生等效的磁效应四种电动势的比较：电动势产生原因计算公式动生洛仑兹力：q F v B =⨯d i Lv B l ε=⨯⋅⎰感生涡旋电场力：F qE =涡i d d d d L SB E l S t ε=⋅=-⋅⎰⎰⎰自感自身电流变化：m N LI Φ= i d d ILt ε=- 互感相互电流变化：211MI φ= 122MI φ= 121d d I M t ε=- 212d d IM tε=- 关系：12L L M k = 楞次定律：闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。

感应雷过电压计算公式

感应雷过电压计算公式感应雷过电压是指当雷电击中地面或者物体时，由于电磁感应作用产生的电压。

雷电是一种自然现象，在大气中形成的云层之间产生的高压放电现象。

当云层中的电荷量积累到一定程度时，就会形成雷电，并通过大气中的电离层传播到地面或物体上。

雷电击中地面或物体时，会产生极强的电磁场，根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，就会产生感应电动势。

而感应电动势的大小与磁通量的变化速度成正比。

在雷电击中地面或物体的瞬间，磁通量的变化非常快速而剧烈，因此感应电动势也非常大。

根据感应电动势的计算公式，我们可以计算感应雷过电压的大小。

公式如下：U = -N * (∆Φ/∆t)其中，U表示感应电动势的大小，N为线圈匝数，∆Φ表示磁通量变化量，∆t表示磁通量变化的时间。

根据这个公式，我们可以看出，感应雷过电压的大小与线圈匝数、磁通量变化量以及磁通量变化的时间有关。

线圈匝数越大，感应电动势就越大；磁通量变化量越大，感应电动势也越大；磁通量变化的时间越短，感应电动势越大。

另外，雷电的能量也与感应电动势有关。

由于雷电的电能在瞬间转化为磁能，再由磁能转化为电能，所以感应雷过电压非常高。

为了防止感应雷过电压对设备和人身安全造成损害，我们需要采取相应的防护措施。

常见的防护手段有引雷线、接地线、避雷针等。

引雷线通过接地将雷电引导到地下，减少了雷电对建筑物和设备的影响；接地线是将雷电引到地下，避免了感应雷过电压的产生；避雷针则通过形成尖锐的尖端将雷电引到地下。

这些防护措施可以减少雷电对设备和人身所产生的危害。

在设计电气系统时，我们也需要考虑感应雷过电压的影响。

为了减少感应雷过电压对电气设备的影响，可以采用屏蔽线路、增加接地电阻、选择合适的电缆等措施。

屏蔽线路可以将感应雷过电压引导到地下，减少对电气设备的干扰；增加接地电阻能够降低感应雷过电压的大小；选择合适的电缆能够减少感应电动势的产生。

总之，感应雷过电压是雷电击中地面或物体时产生的电压。

电磁场的公式

电磁场的公式电磁场是物理学中一个相当重要的概念，而其中涉及到的公式更是理解和解决相关问题的关键钥匙。

咱先来说说电场强度的公式 E = F / q 。

这其中，E 表示电场强度，F 是电荷所受到的电场力，q 则是电荷量。

想象一下，就好像在操场上，老师吹哨子让同学们集合，老师的哨声就相当于电场力 F ，而同学们的数量 q 就像是电荷的量，哨声的强度除以同学的数量，就得出了老师哨声在每个同学那里产生的“影响力”，也就是电场强度 E 。

再看看电势的公式φ = Ep / q 。

这里的φ 是电势，Ep 是电荷在电场中某点的电势能，q 还是电荷量。

打个比方，电势就像是一个山坡的高度，电势能就是你爬山所需要的能量，而电荷量就像是你的体重。

山坡越高，你需要的能量就越多，但如果你的体重很轻，那么相对来说你感受到的“高度压力”就会小一些。

还有电场力做功的公式 W = qU 。

W 代表电场力做功，q 是电荷量，U 是电势差。

想象一下，你在坐电梯，电荷量 q 就是你的体重，电势差 U 就是电梯上升或者下降的高度差，体重乘以电梯的高度差，就是电梯对你做的功，反过来就是你在电场中移动电荷时电场力做的功。

磁场强度的公式 B = F / (IL) 也很有趣。

B 是磁场强度，F 是磁场对通电导线的作用力，I 是电流强度，L 是导线在磁场中的有效长度。

这就好比你在游乐场坐过山车，磁场强度 B 就是过山车轨道的“刺激程度”，磁场对通电导线的作用力 F 就是过山车给你的“推背感”，电流强度 I 就是车上乘客的“兴奋度”，导线的有效长度 L 就是过山车轨道的长度。

乘客越兴奋，轨道越长，“推背感”就越强，也就反映出轨道的“刺激程度”越高。

电磁感应中的公式E = nΔΦ / Δt 也不能忽视。

E 是感应电动势，n是线圈匝数，ΔΦ 是磁通量的变化量，Δt 是时间的变化量。

好比你在骑自行车，车轮上的辐条就像线圈匝数 n ，你骑车速度的变化导致周围风景变化的快慢就是磁通量的变化量ΔΦ 除以时间的变化量Δt ，而你感受到的那种“向前冲的动力”就是感应电动势 E 。

物理雷电电压计算公式

物理雷电电压计算公式雷电是一种自然现象，是大气中产生的强大电荷放电现象。

在雷电发生时，大气中会产生极高的电压，这对于人类和物体都可能带来危险。

因此，对于雷电电压的计算和预测是非常重要的。

在物理学中，有一些公式可以用来计算雷电电压，下面我们就来详细介绍一下。

首先，我们需要了解一些基本的物理概念。

在大气中，雷电的产生是由于云层中的水滴和冰粒之间的碰撞和分离产生的静电作用。

这些静电会在云层中积累，并最终导致云与地面或其他云之间的放电。

在放电时，会产生极大的电压，这就是我们所说的雷电电压。

根据基本的静电学原理，我们可以推导出雷电电压的计算公式。

假设云层中的电荷量为Q，放电的距离为d，那么根据库仑定律，我们可以得到雷电电压V与Q 和d的关系：V = k Q / d。

其中，k为库仑常数，约为8.99×10^9 N·m²/C²。

这个公式告诉我们，雷电电压与云层中的电荷量和放电的距离成正比。

也就是说，云层中的电荷量越大，放电的距离越近，雷电电压就会越高。

然而，实际情况中，云层中的电荷量和放电的距离往往是难以准确测量的。

因此，科学家们提出了一些近似计算雷电电压的方法。

其中一种常用的方法是根据雷电云和地面之间的电位差来计算雷电电压。

假设云层中的电荷量为Q，地面与云层之间的电位差为ΔV，那么雷电电压V 可以近似表示为：V = ΔV = Q / C。

其中，C为云层和地面之间的电容。

这个公式告诉我们，雷电电压与云层中的电荷量和云层和地面之间的电容成反比。

也就是说，云层中的电荷量越大，云层和地面之间的电容越小，雷电电压就会越高。

在实际的气象预测和雷电监测中，科学家们通常会使用雷达和气象探测器来测量云层中的电荷量和地面与云层之间的电位差，从而计算出雷电电压。

这些数据对于预防雷击和保护人类和设施安全非常重要。

除了上述的方法，还有一些其他的方法可以用来计算雷电电压，比如根据云层中的电场强度和电荷密度来计算。

高中物理电磁场公式总结

高中物理电磁场公式总结高中物理电磁场公式1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T,1T=1N/Am2.安培力F=BIL;(注：L&perp;B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3.洛仑兹力f=qVB(注V&perp;B);质谱仪{f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下(a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm /qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。

强调：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料高中物理电场公式1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0×109Nm2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E：电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝6.电场力：F=qE {F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝9.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-QuAb (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ε：介电常数)14.带电粒子在电场中的加速(V0=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度V0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平抛运动;垂直电场方向:匀速直线运动L=V0t，平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m高中物理学习方法强调手脑并用学物理物理是实验科学，物理教学中要重视实验，尤其要重视演示实验和学生实验，对于演示实验一定创造条件设法开出，并注意引导学生观察;对于学生实验一定要强调人人动手，不能做“观众”;在课后适当布置一些课外小实验、课外小制作，培养学生的动手能力。

浅谈雷电感应电磁场的计算

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浅谈雷电感应电磁场的计算
孙文选
国网兰州供电公司!甘肃兰州!*#$$)$
摘4要在考虑地面电导率为有限值时雷电感应电磁场水平分量的计算在电力生产及防雷研究中都有着重要的参考价值与研究意义其中 UII=PQ2?;</-KJG/- U2? 公式是计算该水平电场比较有效的方法本文首先介绍了雷电感应电磁场水平电场概述研究现状及常用计算模型随后对雷电感应电磁场水平分量的计算进行了讨论并提出改进方向
电子信息
科技风 "#"$ 年 % 月
数"根据以上公式"可以得到通道基电流波形如下!
图 $ % 至 )C 微秒内的通道基底部电流波形图 ) 为典型雷电流回击模型"其中"\是云层距离地面的高度"S是雷电流回击通道计算总高度"/是回击通道电流元"?是该电流元与观测点的距离"H是雷电回击速度"@=为观测点水平电场$
$&( 雷电感应电场常用模型
雷电感应电磁场水平分量"可以用无限多个电流元可以
表示云层与土壤间的脉冲电流"同时电偶极子随着时间产生
的变化率能够模拟出在任意高度下的电流元"而每个电流元
都会单独产生电场与磁场"沿着雷电流回击通道进行积分就
可求出雷电流回击时在通道附近所产生的感应电磁场水平
电场$ 常用的通道基极电流模型是 \G/>FG=模型"该模型具
d%
).$ ).)

66千伏线路雷电绕击计算

66千伏线路雷电绕击计算在输电线路中，雷电绕击是一种常见的自然灾害。

雷电绕击对电力设备和输电线路造成的危害是巨大的，因此对于输电线路的雷电绕击计算和防护非常重要。

本文将详细介绍66千伏线路雷电绕击计算的过程和方法。

首先，我们需要了解雷电绕击的基本原理。

雷电绕击是由于云中带电粒子和大地之间产生的电场差引起的。

雷电绕击的能量非常巨大，如果不加以合理的防护，很容易对电力设备和输电线路造成严重的破坏。

为了准确地计算雷电绕击对输电线路的影响，我们需要进行以下几个步骤：1.线路参数测量：首先要对输电线路的参数进行测量，包括线路的长度、高度、截面积等。

这些参数将用于后续的计算。

2.内外电磁环境分析：在进行雷电绕击计算之前，我们需要进行输电线路所在地区的内外电磁环境分析，包括雷暴天气的频率、雷电活动的强度等，以便更好地预测可能的雷电绕击情况。

3.雷电绕击概率计算：基于内外电磁环境分析的数据，我们可以利用统计方法计算雷电绕击的概率。

这一步骤是非常重要的，它可以帮助我们评估雷电绕击对输电线路的风险。

4.雷电绕击电流计算：在了解了雷电绕击的概率之后，我们需要计算雷电绕击过程中的电流大小。

雷电绕击电流的计算需要考虑输电线路的工频电流和雷电脉冲电流之间的相互作用。

5.雷电绕击冲击电压计算：根据雷电绕击电流的大小和输电线路的参数，我们可以计算出雷电绕击过程中线路上的冲击电压。

这一步骤非常重要，因为冲击电压可能对输电线路的绝缘性能造成严重的威胁。

6.防护措施设计：最后一步是根据雷电绕击的计算结果，设计合适的防护措施。

防护措施可以包括雷电接地装置、避雷器等，以保护输电线路的安全运行。

总结起来，66千伏线路雷电绕击计算需要进行线路参数测量、内外电磁环境分析、雷电绕击概率计算、雷电绕击电流计算、雷电绕击冲击电压计算和防护措施设计等步骤。

通过这些计算和分析，我们可以更好地预测和防护雷电绕击对输电线路的影响，从而确保电力设备和输电线路的安全运行。

电磁场公式大全

电磁场公式大全电磁场是我们周围最为普遍的自然界现象之一, 它会影响到我们大自然生态系统中的每一个角落。

有关电磁场的科学概念及其相关证据已经广泛运用于航空航天、电力技术和通信技术等各类技术领域, 无论是工业应用还是实验室研究, 都需要掌握一些常用的电磁场公式。

为了更好地了解电磁场的特性和应用, 有必要先从“电磁场公式大全”入手, 下面将介绍电磁场大全中的几个常用的公式：1.电磁场力: 电磁场力F由电荷q、速度v及磁场B给出: F=qv ×B；2.电磁势: 电通量φ、电压U、电流I及磁通量B给出: U=φ/BI；3、电偶极子：电偶极子表示两个带电粒子构成的电场, 其公式：V=kq1q24/r；4.磁通量: 磁通量表示电磁场中电流线圈的数量, 由公式: B=μoI；5.磁密度: 由公式表示, 磁密度H=B/μ；6.磁力线: 磁力线表示一个磁场中的磁性物质的分布, 由公式: m=H/I；7、电磁功率: 由公式表示, 电磁功率P=U×I；8、电磁能量: 磁场中的电磁能量由公式表示, W=U2/2C；9、电磁感应强度: 由公式表示, E=B×v；10、磁矩: 磁矩由公式表示, M=BIA；上述九个公式中, 前五个是电磁力学, 后四个是电磁场的基本公式, 它们是电磁理论研究的重要基础。

无论是在哪个领域进行电磁场研究, 都要掌握和理解上述公式, 这有利于更好地掌握电磁场的性质及运用。

现代电磁场理论的发展也使得上述的公式可以进行更加复杂的分析, 包括电磁相位、电磁双极子、多维电磁场、电磁辐射以及强磁场等等, 但是其基础公式仍然是上述九条。

由于电磁场是物理学中十分重要的领域, 因此, 要想真正理解它们, 必须熟练掌握和掌握上述电磁场公式, 以便在实际应用中正确使用它们。

当然, 随着科学技术的发展, 电磁场理论也不断发展, 它们也将提供更多更强大的公式, 以帮助我们更好地理解和使用电磁场的特性和运用。

高层建筑遭受雷击时感应电场的计算

高层建筑遭受雷击时感应电场的计算Co mputatio n of the Induced Electric Field in a Hig h Building上海交通大学电力系(上海020000)　冯　雷　周佩白摘　要　提出了高层建筑物遭受雷击时楼内感应电场的计算方法,分析了楼内感应电场的分布规律,为高层建筑物内微电子设备的防雷保护提供了参考依据。

Abstract　T his paper pr esents a method of computing t heinduced electr ic field in a high building caused by lig ht ning,w hich pro vides v aluable info rmat ion for t he pro tectio n ofmicr o-electr onic equipment in t he building.关键词　雷击　雷电流　电磁场　感应电场Key words　lightning str ike　lig ht ning curr ent　electr o-magnetic field　induced electr ic field中图分类号　T M835.4 文献标识码　A0　前　言微电子设备的广泛应用使建筑物的防雷保护变得极为重要,本文旨在研究高层建筑物雷击感应电场的计算方法及其分布规律。

1　感应电场的计算方法现代建筑都以大楼本身钢结构作为雷电流的接地系统。

计算时先求出雷电流在钢架中的分布,进而求出雷电流产生的磁场以及时变磁场产生的感应电场。

传统的雷电流计算方法在频域中进行,即首先要将雷电脉冲波通过离散傅立叶变换分解成各种不同频率的分量,然后求解出所有钢架支路对这些频率分量的电流响应,最后再把这些响应由频域变换回时域求解构架雷电流。

根据基尔霍夫电流定律和电网络理论求解构架雷电流的方程组为:A Y Z G IV=I0(1)其中:A为节点关联矩阵;Y为节点导纳矩阵;Z为复阻抗矩阵;G为电压系数矩阵,有[G]=-[A]T;I 为节路电流列向量;V为节点电位列向量;I0为雷电流源列向量(频率为f0)。

电磁场作用距离计算公式

电磁场作用距离计算公式电磁场是物质世界中一种重要的物理现象，它是由电荷和电流产生的，并且可以对其他电荷和电流产生力的作用。

在电磁场中，电荷和电流之间的相互作用可以通过电磁场的强度来描述。

在物理学中，我们经常需要计算电磁场的作用距离，以便更好地理解和应用电磁场的知识。

在电磁场中，电荷和电流之间的相互作用可以通过库仑定律和洛伦兹力来描述。

库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力，而洛伦兹力描述了电荷在电磁场中受到的力。

在这两个定律中，距离是一个重要的因素，它决定了电磁场的作用范围和强度。

在物理学中，我们经常使用电磁场作用距离计算公式来计算电磁场的作用范围。

这个公式可以帮助我们更好地理解电磁场的特性，并且可以应用于实际问题的计算中。

下面我们将介绍一些常见的电磁场作用距离计算公式，并且讨论它们的应用。

首先，我们来看一下库仑定律。

库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力，它的公式如下：\[F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2}\]在这个公式中，F表示两个电荷之间的相互作用力，k是库仑常数，q1和q2分别是两个电荷的大小，r是两个电荷之间的距离。

从这个公式可以看出，电荷之间的相互作用力与它们的大小和距离的平方成反比。

这意味着，两个电荷之间的相互作用力随着它们之间的距离增加而减小。

接下来，我们来看一下洛伦兹力。

洛伦兹力描述了电荷在电磁场中受到的力，它的公式如下：\[F = q \cdot (E + v \times B)\]在这个公式中，F表示电荷受到的洛伦兹力，q是电荷的大小，E是电场强度，v是电荷的速度，B是磁感应强度。

从这个公式可以看出，电荷受到的洛伦兹力与电场强度、速度和磁感应强度有关。

在实际问题中，我们经常需要计算电磁场的作用距离，以便更好地理解和应用电磁场的知识。

在实际问题中，我们可以通过电磁场作用距离计算公式来计算电磁场的作用范围。

下面我们将介绍一些常见的电磁场作用距离计算公式，并且讨论它们的应用。

江西省考研物理学复习资料电磁学重要公式总结

江西省考研物理学复习资料电磁学重要公式总结江西省考研物理学复习资料：电磁学重要公式总结电磁学是物理学中的一门重要学科，其中的公式与方程式对于理解和解决电磁学问题非常关键。

为了帮助准备江西省考研物理学的同学更好地复习电磁学知识，下面将对电磁学中的重要公式进行总结。

本文将按照电磁学的不同分支，分别介绍与总结相关的公式。

一、静电场1. 库仑定律：F = k * |q1 * q2| / r^2其中，F表示电荷之间的相互作用力，k为库仑常量，q1和q2分别为两个电荷的大小，r为电荷之间的距离。

2. 电场强度（电场力线密度）：E =F / q其中，E为电场强度，F为电荷所受的力，q为电荷的大小。

3. 高斯定理：∮E * dA = Q / ε0其中，∮E * dA表示电场强度在某个闭合曲面上的通量，Q为闭合曲面包围的电荷总量，ε0为真空中的介电常数。

4. 电势能：U = k * |q1 * q2| / r其中，U表示电荷之间的相互作用电势能，k为库仑常量，q1和q2分别为两个电荷的大小，r为电荷之间的距离。

5. 电势：V = U / q其中，V表示电势，U表示电荷所具有的电势能，q为电荷的大小。

二、静磁场1. 洛伦兹力：F = q * (E + v * B)其中，F为洛伦兹力，q为电荷的大小，E为电场强度，v为电荷的速度，B为磁场强度。

2. 安培环路定理：∮B * dl = μ0 * (I + ε0 * dΦE / dt)其中，∮B * dl表示磁场在某个闭合回路上的环路积分，B为磁场强度，μ0为真空中的磁导率，I为通过闭合回路的电流，ε0为真空中的介电常数，dΦE / dt为电场强度变化的通量。

3. 毕奥-萨伐尔定律：B = μ0 * (I / (2π * r))其中，B为磁场强度，μ0为真空中的磁导率，I为电流的大小，r 为离电流的距离。

4. 毕奥-萨伐尔定理：B = μ0 * (n * I)其中，B为磁感应强度，μ0为真空中的磁导率，n为线密度，I为电流的大小。

雷电的防护及数值计算

”————注意，这里提的是“防止或减少”而不是一概要求“防止”，同时也提出考虑安全可靠、技术先进和经济的合理要同时考虑。

在标准的条文说明中指出：“有人认为，建筑物安装防雷装置后就万无一失了。

从经济的观点出发，要达到这点是太浪费了，因此特指出“或减少”，以示不是万无一失，因为按照本规范设计的防雷装置的安全度不是100% 。

1.6.2 电涌的防护为保护设备安全和抑制各种雷电感应引起的浪涌过电压，必须采取系统有效的保护措施，即在电源线信号线上加装浪涌抑制器。

1.6.3等电位连接为防护雷电流引起电磁感应和地电位反击的破坏作用，所有允许连接的设备金属外壳，接地的金属管线和导体间应进行的等电位连接。

是防雷电引起的电磁感应、地电位反击的重要措施(但不允许连接的导体之间防反击是以保持足够的距离实现——防闪络)。

从实质上讲电涌保护也是一种瞬间的等电位连接，是用SPD器件把不能连续与地连接的通电导体（电源线、信号线）与地连接起来。

1.6.4屏蔽用于防护雷电引起的电磁脉冲辐射的破坏作用。

1.6.5防闪络措施对于不能采取等电位连接和使用点涌保护器防护时，通过保持距离抑制雷电引起的地点位反击和电磁感应等的破坏作用。

（下图为基站防雷系统图）1.7 雷电流的特性● 每次雷击的电流波形是随机的，差别很大。

● 雷电流波形一般都是前沿陡而后沿时间相对较长的波形，一般前沿时间在几个微秒到几十个微秒，后沿的半值值时间一般在几十到几百微秒。

电磁场公式总结

电磁场公式总结电磁场是物质世界中十分重要的一个概念，其涵盖了电荷产生的电场和电流产生的磁场两个方面。

随着电磁学的发展，人们总结出了一系列描述电磁场的公式，这些公式不仅具有理论上的重要性，也在实践中发挥着巨大的作用。

本文将对电磁场的公式进行总结和探讨。

首先，我们来看电场和电荷之间的关系。

根据库仑定律，两个电荷之间的力与它们之间的距离成反比，与它们本身的电量成正比。

具体而言，库仑定律可以用如下公式表示：F = k * (q1 * q2) / r^2其中，F表示电荷之间的力，k是一个常量，称为库仑常量，q1和q2分别表示两个电荷的电量，r表示它们之间的距离。

这个公式告诉我们，两个电荷之间的力与它们的电量和距离有密切的关系。

接下来，我们来讨论电场的概念和计算方法。

电场是一个向量场，表示单位正电荷在该点上受到的电力场强度。

电场的计算公式如下：E =F / q其中，E表示电场强度，F表示物体所受的电力，q表示物体所带的电量。

这个公式告诉我们，电场强度与物体所受的电力和电量成正比。

在电磁场中，还存在着电流和磁场之间的相互作用。

根据奥伦（Ampère）环路定律，通过一个闭合曲线的磁场的环流等于这个闭合曲线所包围的电流的代数和的倍数。

具体而言，奥伦环路定律可以用如下公式表示：∮ B·dl = μ0 * I其中，B表示磁场强度，dl表示曲线的微元长度，μ0是一个常量，称为磁导率，I表示穿过这个曲线所包围的电流。

这个公式告诉我们，磁场强度与电流之间有一种相互作用的关系。

此外，电磁场中还存在着一种用于描述电流与电场之间关系的公式，即欧姆定律。

根据欧姆定律，电流与电压之间成正比，且与电阻成反比。

具体而言，欧姆定律可以用如下公式表示：I = V / R其中，I表示电流强度，V表示电压，R表示电阻。

这个公式告诉我们，电流强度与电压和电阻之间有一种简单的线性关系。

除了上面提到的几个常见的电磁场公式，还有一些补充的公式来描述电磁场的特性。