雷电是怎样形成的
雷暴产生的原理

雷暴产生的原理雷暴是一种气象现象,指的是大气中强烈的电荷积累和释放过程。
雷电的产生与云层中的带电粒子、空气的云雾中水滴的形成、冰晶的碰撞等多种因素有关。
接下来,我将从云层形成、水滴形成、带电粒子的产生、碰撞以及电荷分离和释放等几个方面,详细说明雷暴产生的原理。
首先,雷暴产生的基础是云层的形成。
云层是由水滴或冰晶组成的气象现象。
当大气中的水汽饱和并降低温度时,水汽会凝结成微小的水滴或冰晶,这些微小的粒子聚集在一起形成云层。
云层通常分为低云、中云和高云等不同类型。
雷暴一般形成于高积云或层状云中。
其次,水滴形成是雷暴产生的重要因素之一。
在云层中,水汽凝结成水滴时会释放大量的潜热,使云层内的空气变暖,这使得云层内上升气流产生,并且云层逐渐增大。
同时,在云层中还存在冰晶,因为高层云层通常温度较低,超过了水以液态存在的温度,因此水汽首先凝结成微小的冰晶,然后在冰晶周围形成水滴。
此外,带电粒子的产生也是雷暴产生的重要因素之一。
带电粒子通常指的是在云层中飘浮的冰晶或水滴。
在云层中,冰晶和水滴会受到空气中的运动而发生碰撞,碰撞使得冰晶和水滴之间的电子和离子发生转移,从而形成带电粒子。
这些带电粒子可以是正电荷,也可以是负电荷,它们分别被称为正离子和负离子。
随后,带电粒子的碰撞也是雷暴产生的关键环节。
在云层中,带电粒子会随着上升气流的运动,逐渐聚集在一起,形成带电区域。
由于带电区域中带电粒子的数量较多,相互之间的碰撞频繁,从而导致带电粒子携带的电荷逐渐增多。
最后,电荷的分离和释放是雷暴产生的最核心过程。
在云层中,带电区域中的电荷逐渐增多,导致云层整体上带有较大的电荷。
然而,云层也和地面之间存在电势差,这种电势差会促使云层中的正离子和负离子分别向云底和云顶方向移动,引起电荷的分离。
当电势差足够大时,一种称为“闪电”的现象出现。
闪电是气态导体,在大气中以极高速度传导电流,并且释放大量的能量,形成明亮的光和响亮的声音。
总而言之,雷暴的产生与云层的形成、水滴的形成、带电粒子的产生与碰撞以及电荷的分离和释放等多种因素息息相关。
雷电的四种基本形式
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雷电的四种基本形式雷电的四种基本形式雷电是一种自然现象,它是由于云层内部产生静电荷分离,形成电场而引起的。
当云层内部电场强度达到一定程度时,就会发生放电现象,形成闪电。
闪电是极为强大的自然力量,能够瞬间释放出巨大的能量。
在自然界中,雷电有着多种形式。
下面将介绍雷电的四种基本形式。
第一种:云地闪云地闪是指从云朵中发出的闪电直接击中地面。
这种情况常常发生在雷暴天气中,当云层内部产生了强大的静电荷分离时,会形成一个巨大的带负荷区域和一个带正荷区域。
当两个区域之间的距离足够近时,就会发生放电现象,形成一道从云朵中直接射向地面的闪电。
第二种:云空闪与云地闪不同,在云空闪中,闪电并没有直接击中地面,而是在空气中产生了放电现象。
这种情况通常发生在两个带荷体之间距离较近时,由于电荷之间的相互作用力,就会形成一道强烈的电弧,从而产生亮光和声响。
第三种:地空闪地空闪是指从地面向云层中发出的闪电。
当地面上的物体受到云层中带负荷区域的作用时,就会形成一个带正荷区域。
当这个带正荷区域与云层中带负荷区域之间的距离足够近时,就会发生放电现象,形成一道从地面射向云层的闪电。
第四种:球状闪电球状闪电是一种非常罕见的天气现象。
它是一种呈球状或椭圆形的光球,在空气中飘浮着,并且能够持续数秒钟甚至数分钟。
球状闪电通常在雷暴天气过后出现,它具有很高的温度和能量,并且能够对周围环境产生影响。
结语雷电是一种非常神奇和强大的自然现象,在我们日常生活中也经常会遇到。
了解雷电的基本形式可以更好地预防和应对雷电天气,保护我们的生命和财产安全。
雷电基本知识
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电击。
但是,如果雷暴来临,情况就不同了,大气场强骤然
增强。站在地面上的人“怒发冲冠”。
当电场强度达到2500v/m时,空气就会被击穿,地
面上突出的物体就会受到发生尖端放电,即我们通常所说
的雷击。
生活中常可以观察到:在教堂的尖顶上、渔
船的桅杆上、或高压电线上有淡紫色光笼罩,听 到磁磁声,嗅到臭氧及氧化氮味道,它是一种尖 端放电,发生在带电场曲率半径最小的表面位置 附近,说明此处大气电场很不均匀。
晴朗的天空,大气分布有正电荷,而地表面分布着等值的 负电荷,总电量约为50万库。
大气电场的电场强度的方向恒指向地面,其大小则经常变 化,在局部平坦地面上,它可看作均匀电场,电场强度值约为 120V/m。
这么说,站在地面上的人在头与脚之间相当于有大约200V 的电位差,为什么人没感觉到电击呢?
大气电场强度随高度的增加而递减,大气电位随高度
➢3、没有破坏或防碍强烈而持久的上升气流形成的因素。 ➢ 大多数雷电放电发生在云间或云内,只有小部分是对地发 生的。在对地的雷电放电中,雷电的极性是指雷云下行到地的 电荷的极性。 根据放电电荷量进行的多次统计,90%左右的 雷是负极性的。
一、雷电产生的机理
大气中存在着电场
二百多年前,一个雷雨天里,富兰克林把捆有尖形导体的 风筝放上天空 ,风筝使莱顿瓶充了电,证明天空中的电与摩擦 产生的电是相同的。
的增加而递增。在平坦地面的上空,大气层的等位面近似
为水平面。晴天干空气的电阻率很高,约为1015方Ω·m.
山脉、树木房屋等物体的电阻率很小,相对于大气来说,
可看作是良导体,所以这些地方大气电场的等位面就随着
地形和地面的物体而起伏。
相对于大气,人体也是良导体,人站在地上就与地形
雷电是怎样形成的写作文

雷电是怎样形成的写作文雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的.在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,并且随地面的受热空气而上升,在空中与冷空气相遇,使上升的水蒸汽凝结成小水滴,形成积云.云中水滴受强烈气流吹袭,分裂为一些小水滴和大水滴,较大的水滴带正电荷,小水滴带负电荷.细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云;带正电的较大水滴常常向地面降落而形成雨,或悬浮在空中.由于静电感应,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷.这样雷云与大地间形成了一个大的电容器.当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电,就是一般所说的雷击。
雷电是怎样形成的今天晚上,忽然发生了流星,过了一会儿才听到雷声。
此时我脑海里浮上了一个问题:雷电时怎样构成的?第二天早上,我充满好奇地带着这个问题去问科学老师。
科学老师说:“还是去查查资料吧!”放学后,我返回家,关上电脑,查阅了资料,我恍然大悟,原来,雷电就是由雷云(磁铁的云层)对地面建筑物及大地的自然振动引发的。
在天气炎热干燥的时候,地面上的水熔化变成蒸汽,并且随其地面的熔化空气而下降,在空中与冷空气碰面,并使下降的水蒸汽凝固成小水滴,构成积云。
云中水滴受到猛烈气流横过,对立为一些小水滴和大水滴,很大的水滴拎正电荷,小水滴拎负电荷。
微小的水滴随风涌入构成了拎负电的雷云;拎正电的很大水滴常常向地面迫降而构成雨,或漂浮在空中。
由于静电感应,拎负电的雷云,在大地表面感应器存有正电荷。
这样雷云与大地间构成了一个小的电容器。
当电场强度非常大,少于大气的打穿强度时,即为出现了雷云与大地间的振动,就是通常所说的雷电。
我还发现:闪电总是比雷来得快,因为光在空气中的传播速度比声音快,所以我们先看见闪电,后听见打雷。
这一次真是“不看看不晓得,一看看吓了一跳。
”从这次观测中,而令我斩获不少。
有一个小孩子,不知道回声是什么东西.有一次,他独自站在旷野,大声叫道:"喂!喂!"附近小山立即反射出他的回声:"喂!喂!"他又叫:"你是谁?"回声答道:"你是谁?"他又尖声大叫:"你是蠢材!"立刻又从山上传来"蠢材"的回答声.孩子十分愤怒,向小山骂起来,然而,小山仍旧毫不客气地回敬他.孩子回家后对母亲诉说,母亲对他说:"孩子呀,那是你做得不对.如果你和和气气地对它说,它就会和和气气地对待你.其实,世上许多事情都是这样的啊!"请以"回声"为话题写一篇文章.要求:1.要多角度地分析问题,只要与话题相关即为符合题意.2.文体不限,可以记叙经历、编述故事、抒发感情、发表议论、展开想象等.3.题目自拟.4.不少于800字.[话题精析]"回声"是一种自然现象.其实,世上许多事情都与其有相似之处、相通之理.民谚有"种牡丹得花,种蒺藜得刺",名言有"以其人之道还治其人之身",古诗有"投我以桃,报之以李",20世纪60年代初口号有"我为人人,人人为我",说的都是"回声"之理.现实生活中,我们只要稍微留心一下便会发现许多"回声"现象,比如:付出与回报,理解他人与被人理解,欺骗生活与受生活捉弄,破坏环境与遭自然惩罚等."回声"蕴含着丰富而又深刻的人生、社会哲理."回声"又是极富现实意义的话题:创造良好的人际、社会、自然环境是时代的呼唤.同学们尽可驰骋于联想和想象的空间,去捕捉与"回声"想关的素材,挥动生花妙笔去描画"回声"现象,剖析"回声"本质,写出隽永华美的篇章.[佳作选萃]天道无情河南方亚m-i星球是我们可爱的家园.一千多年前,我们的祖先由地球迁到这里定居后,接受教训,遵循自然法则,世世代代和其他生命同呼吸共命运,深得m-i星球母亲的喜爱.工作关系,我造访过m-i星球、m-s星球、m-n星球,上司就是不允许我造访距离最近的地球,说那不是人能去能待的地方.但科学家的性格总不能让我放弃任何想法.由于坚持立下军令状,公元4050年7月,我获准飞往地球,回"老家"看看.来到星际飞船基地,我登上一艘编号为fs-04的墨绿色飞船.飞船启动,沿着银白色轨道飞入时空隧道.窗外,一切似乎都凝固了--在超光速环境中是不会感受到外界物体运动的.我是探险者,又扮演着寻根者的角色.稍有点生物历史知识的人都知道,我们起源于地球,是地球人的后裔.史书《古纪史》曰:"地球--人类古文明的发祥地,毁灭于约公元3000年."我陷入沉思,心早飞向那个造就了人类最终又把他们赶跑的地球……荧灯乍闪,飞船落定,我戴好面具,乘上探险车,驶出飞船.眼前呈现的是:焦黑的土地,凄凉的高山,污浊的河流,还有那铅灰色的天空……就在这一刻,我的地球人后裔的意识苏醒了,复活了.。
打雷闪电的原理
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打雷闪电的原理
雷电是一种自然现象,是在大气中发生的一种放电现象。
它的
产生与大气中的水汽、云层、气温等因素密切相关。
下面我们来详
细了解一下打雷闪电的原理。
首先,雷电的产生与云层中的水汽密不可分。
在大气中,水汽
会逐渐凝结成水滴,形成云层。
当云层中的水滴在上升过程中遇到
冰晶时,会发生冰雹的形成。
在云层中,上升和下降的气流形成了
静电场,使云层带正电和负电。
这时,云层内部的正负电荷会不断
积累,形成电场,当电场强度达到一定程度时,就会发生放电现象,也就是我们所说的闪电。
其次,雷电的产生还与大气中的气温和气压有关。
在炎热的夏季,大气中的水汽含量会增加,云层也会更加厚密。
这时,云层中
的正负电荷的分布会更加明显,电场强度也会增加,从而增加了雷
电的发生几率。
此外,雷电的产生还与大气中的气流有关。
当冷暖气流相遇时,会产生大气的不稳定性,形成了云层内的对流运动,使得云层内部
的正负电荷更加分明,电场也更加强烈,从而促进了雷电的产生。
总的来说,雷电的产生是由大气中的水汽、云层、气温、气压和气流等多种因素共同作用的结果。
当这些因素达到一定条件时,就会引发雷电的产生。
因此,我们在雷电天气时要尽量避免在露天活动,以免受到雷电的伤害。
以上就是关于打雷闪电的原理的详细介绍,希望能够帮助大家更好地了解这一自然现象。
雷电发生原理
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雷电发生原理雷电是一种自然现象,是指在大气中由于天空静电积累导致的电荷放电现象。
雷电的发生原理是由于大气中存在着正电荷和负电荷之间的不平衡,当这种不平衡达到一定程度时,就会发生放电现象,即雷电。
雷电的形成主要与云层中的水滴和冰晶之间的碰撞引发的静电效应有关。
当云层中有水滴或冰晶碰撞时,会产生电子和正离子,从而形成一个带电的体系。
这些带电颗粒在云层内部的运动过程中,会分别向上和向下运动,形成云层内部的电荷分离。
在云层中,正离子会向上移动,而电子则会向下运动,形成了云层的正电荷区和负电荷区。
当云层中的正电荷区与地面上的负电荷区之间形成电荷差时,就会形成电场。
这个电场的强度会越来越大,直到达到一定程度,就会引发一次雷电放电。
雷电通常是从云层中的一个高亮区开始,这个高亮区由于电场强度非常大,导致局部空气被电离形成等离子体。
这时,等离子体中的电子和离子会被电场强烈加速,形成一条电流通道。
电流通道沿着电场强度最强的路径向地面方向扩展,这就是我们所看到的雷电闪电。
当电流通道最终接触到地面或其他物体时,就会造成一次剧烈的放电现象。
这种放电会伴随着闪光和巨大的声音,同时会产生非常高的温度和电压。
这种电压的释放会导致周围空气快速膨胀,形成巨大的气体爆炸声,即我们所说的雷声。
雷电现象的发生通常发生在暴风雨、雷雨天气或者山区等地。
这些地方的气候条件更容易积累大量的静电,并且容易形成强大的电场。
此外,雷电也会对人类、动植物和建筑物等造成巨大的危害。
因此,我们应该在雷电天气来临时注意防范,避免在露天活动,尽量待在室内以确保人身安全。
总结一下,雷电发生的原理是由于大气中的正电荷和负电荷不平衡所致。
云层中的水滴和冰晶的碰撞会导致电子和正离子的产生,形成云层内部的电荷分离。
当电场强度达到一定程度时,就会发生一次剧烈的放电现象,形成闪电。
同时,雷电也带来很大的危害,我们应该对其保持警惕,避免在雷电天气中进行露天活动。
雷电的形成原理是什么

雷电的形成原理是什么简单的就是空气流动,引其摩擦起电,空气互相摩擦就会带电,平时都是静电。
下雨时,不同云团相互碰撞就会产生放电现象——就是雷电。
或者是空气中的电荷和地上的电荷产生放电。
那么雷电的形成原理是什么呢?雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。
夏季的午后,由于太阳辐射的作用,近地层空气温度升高,密度降低,产生上升运动,在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子,形成云团,而上层空气密度相对较大,产生下沉运动,这样的上下运动形成对流。
在对流过程中,云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞,吸附空气中游离的正离子或负离子,这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷,一般情况下,正电荷在云的上层,负电荷在云的底层,这些正负电荷聚集到一定的量,就会产生电位差,当电位差达到一定程度,就会发生猛烈的放电现象,这就是雷电的形成过程。
雷电电荷在放电过程中,产生很强的雷电电流,雷电电流将空气击穿,形成一个放电通道,出现的火光就是闪电。
在放电通道中空气突然加热,体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声。
云内和云与云之间的放电,叫云间闪电或云闪,云与大地之间的放电,叫云地闪电或地闪。
云闪因其不能到达地面,一般不会对人类活动造成影响,对人类活动造成影响的主要是地闪。
地闪发生时,产生的雷电流从云中泄放到大地,在其泄放通道上造成的危害即雷击灾害。
当雷电流从云中泄放到大地时,直接打在建筑物、构筑物及人畜身上,产生电效应、热效应和机械力,造成毁坏和伤亡,称之为“直击雷”;当雷电流从云中泄放到大地时,在其泄放通道周围产生电磁感应向外传播或直接通过导体传导,导致在影响范围内的金属部件、电子元件和电气装置,受到电磁脉冲的干扰而毁坏,称之为“雷击电磁脉冲”。
我国是雷击灾害多发地区,每年都会因雷击灾害造成众多的人员伤亡和巨大的经济损失,因此做好防雷减灾工作,将雷击灾害降低到最低限度,尤为重要。
想要知道雷电会带来哪些危害请到,更多的自然灾害安全小知识尽在,希望这些对大家有所帮助,让大家知道怎样预防雷电。
雷电产生的科学原理是什么
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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。
雷电的形成与危险性
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雷电的形成与危险性雷电是大气中一种强大的自然现象,形成过程非常复杂,危险性也不容小觑。
本文将探讨雷电的形成机制以及其对人类和环境的危害。
一、雷电的形成机制雷电是由云间产生的放电现象。
云中的水汽进行碰撞,使云内部带电。
在云的顶部和底部形成了正负相对电荷的累积。
当正负电荷离得足够近时,电荷之间的电压差就会足够大,导致电离。
这时,一个电子通道就会形成,电荷会沿着这个通道以极快的速度释放出来,形成闪电。
二、雷电的危险性1. 人身安全威胁:雷电是导致人类死亡的天灾之一。
当人们在暴雨中处于户外时,雷电可能会直接打中身体,导致电击伤甚至死亡。
此外,雷电还可以引发火灾,造成不可挽回的损失。
2. 影响电信通讯:雷电会释放出巨大的电磁辐射,可能导致电信设备的故障。
这会导致通讯系统瘫痪、数据丢失,给社会带来灾难性的影响。
3. 对飞机和船只的威胁:飞机和船只在空中或水中行驶时,如果遭遇雷电,就可能遭受雷电的打击。
这不仅会损坏飞机或船只的电子设备,还可能导致飞行器失控或船只沉没,威胁到航空和航海安全。
4. 危害基础设施:雷电的力量非常巨大,可以损坏电力设施、破坏电线杆、引发火灾等。
这可能导致大面积停电,影响社会运转和人们的生活。
5. 破坏农作物和生态环境:雷电伴随着强烈的声音、电光和强风,可能破坏农作物、森林和生态环境。
闪电引发的火灾,对森林和动物群的生存造成威胁,对生态平衡产生负面影响。
三、如何应对雷电危险1. 避免在雷电天气下户外活动,尤其是在露天场所。
及时避雨进入室内,避免暴雨天气时的风险。
2. 在雷电天气下,不要接触金属物体,如铁栅栏、水龙头和电线杆等。
这些物体是雷电的优先通道,极易引起电击。
3. 当户外活动不可避免时,寻找安全的避雷设备或保护措施,如避雷塔、避雷针等。
4. 了解天气预报,及时关注雷电预警信息,根据预警信息采取相应的保护措施。
5. 在飞机和船只上,确保雷电保护系统的有效运行。
飞机应尽量绕开雷暴区域,船只应遵守避雷规定来保护自身安全。
雷电形成的原因

雷电形成的原因大气中的水蒸气是雷云形成的内因;雷云的形成也与自然界的地形以及气象条件有关。
根据不同的地形及气象条件,雷电一般可分为热雷电、锋雷电热锋雷电与冷锋雷电、地形雷电3大类。
1.热雷电是夏天经常在午后发生的一种雷电,经常伴有暴雨或冰雹。
热雷电形成很快、持续时间不长,1~2小时;雷区长度不超过200~300km,宽度不超过几十千米。
热雷电形成必须具备以下条件。
1空气非常潮湿,空气中的水蒸气已近饱和,这是形成热雷电的必要因素。
2晴朗的夏天、烈日当头,地面受到持久暴晒,靠近地面的潮湿空气的温度迅速提高,人们感到闷热,这是形成热雷电的必要条件。
3无风或小风,造成空气湿度和温度不均匀。
无风或小风的原因可能是这里气流变化不大,也可能是地形的缘故如山中盆地。
上述条件逐渐形成云层,同时云层因极化而形成雷云。
出现上述条件的地点多在内陆地带,尤其是山谷、盆地。
2.强大的冷气流或暖气流同时侵入某处,冷暖空气接触的锋面或附近可产生冷锋雷电。
1冷锋雷或叫寒潮雷的形成是强大的冷气流由北向南入侵时,因冷空气较重,所以冷气流就像一个楔子插到原来较暖而潮湿的空气下面,迫使暖空上升,热而潮的空气上升到一定高度,水蒸气达到饱和,逐渐形成雷云。
冷锋雷是雷电中最强烈的一种,通常都伴随着暴雨,危害很大。
这种雷雨一般沿锋面几百千米长、20~60km宽的带形地区发展,锋面移动速度每小时50~60km,最高可达每小时100km。
2暖锋雷或叫热潮雷的形成是当暖气流移动到冷空气地区,逐渐爬到冷空气上面所引起的。
它的发生一般比冷锋雷缓和,很少发生强烈的雷雨。
3.地形雷电一般出现在地形空旷地区,它的规模较小,但比较频繁。
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。
简述雷电是怎么形成的雷电活动有什么规律

简述雷电是怎么形成的雷电活动有什么规律雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象,那么你对雷电的形成了解多少呢?一起和店铺来看看雷电是怎么形成的吧!雷电的形成1、对流云初始阶段的“离子流”假说大气中存在这大量的正离子和负离子,在云中的雨滴上,电荷分布是不均匀的,最外边的分子带负电,里层的带正电,内层比外层的电势差约高0、25V。
为了平衡这个电势差,水滴就必须优先吸收大气中的负离子,这就使水滴逐渐带上了负电荷。
当对流发展开始时,较轻的正离子逐渐的被上升的气流带到云的上部;而带负电的云滴因为比较重,就留在了下部,造成了正负电荷的分离。
2、冷云的电荷积累当对流发展到一定阶段,云体伸入0℃层以上的高度后,云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。
这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云,叫冷云。
冷云的电荷形成和积累过程有如下几种:① 过冷水滴在霰粒上撞冻起电在云层重有许多水滴在温度低于0℃时也不会冻结,这种水滴叫过冷水滴。
过冷水滴是不稳定的,只要它们被轻轻地震动一下,就马上冻结称冰粒。
当过冷水滴与霰粒碰撞时,会立即冻结,这叫撞冻。
当发生撞冻时,过冷水滴外部立即冻成冰壳,但它的内部仍暂时保持着液态,并且由于外部冻结放的潜热传到内部,其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳高。
温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带上正电,内部带上负电。
当内部也发生冻结时,云滴就膨胀分裂,外表皮破裂成许多带正电的冰屑,随气流飞到云层上部,带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上,使霰粒带负电并留在云层的中下部。
② 冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电霰粒是由冻结水滴组成的,成白色或乳白色,结构比较松脆。
由于经常有冷水滴与它撞冻并释放潜热,它的温度一般比冰晶高。
在冰晶中含有一定量的自由离子(OH-和H+),离子数随温度升高而增多。
由于霰粒与冰晶接触部分存在着温度差,高温端的自由离子必然要多于低温端,因而离子必然从高温端向低温端迁移。
雷电是怎么形成的

雷电是怎么形成的
雷电是自然界常见的重要自然现象之一,其形成的形势非常复杂。
了解雷电的形成机制对于保护人们免受其危害,及了解天气现象具有重要意义。
下面将详细描述雷电是如何形成的:
(一)冷暖空气运动
雷电的形成源于冷空气和暖空气的运动相互碰撞,由此催生出大量的热能,形成有抬升能力的空气。
而冷空气的碰撞则会形成有下沉能力的空气,产生降雨。
这种对热能、降雨的形成机制共同构成了一个巨大的紊乱系统。
(二)水汽凝结
当抬升能力空气来到高空时,气温骤然降低会凝结成云状物,并和周围空气发生搅动形成雨状物,于是形成雨和雷雨状况。
这时空气内部电荷受剧烈分解并形成雷电。
(三)雷电形成
雷电形成由决定了一定区域内形成的紊乱又称为积电过程。
暴雨和雷雨的存在使紊乱的空气出现正负电荷,并消散到云层,从而形成更严重的紊乱状态,引发雷电电弧的形成。
(四)火球效应
当雷电的延迟时间大于暴雨的下落时间时,电流的旋转将导致紊乱的
空气中存在超高压,而此时地面也会由于强烈的磁场形变而出现超高压,于是形成火球式放电,从而形成雷电。
(五)雷电放电
地面出现的超高压可使空气中正负电荷放电,一旦放电就会伴随着夸
张的火花并产生巨大的电磁波,这就是典型的雷电放电现象。
放电时,高压电流可瞬间增大至数万·伏,而当放电结束时,电流又会瞬间衰减,形成典型的雷电现象。
雷电原理

2、雷电冲击波的破坏作用
•
闪电时,由于空气受热急剧膨胀,产生一种叫“激
波波前”的冲击波。又由于庞大体积的雷云迅速放 电而突然收缩,电应力突然解除,会产生一种次声 波。这两种冲击波都会引起附近的建筑物、人、畜 受到破坏和伤亡。就仿佛炸弹在附近爆炸一样。
大电流 平均 2.5 至 4.5 万安培,最高达 20 万安培
产生瞬时巨热 6000 度~10000 度超高温,瞬间高温超过 太阳表面
3、雷电流电动力的破坏作用
如果雷击的瞬间两根平行架设的导线的电流I1 和
I2 都等于100KA。两导线的间距为50cm,计算结果表 明,这两根导线每米要受到408kg的电动力。408kg/m 的力完全有可能将导线折断。 折成锐角的导体间也受电动力作用。
三、电子时代的防雷问题
1、电子时代雷击事故增多
三、电子时代的防雷问题
1、电子时代雷击事故增多
• 感应雷使电子时代的雷击事故的发生机会大大增加, 它能引起一万伏左右的雷电电磁脉冲,这种脉冲的 波型为突峰型,持续时间在50纳秒之间。时间短而 电压高,从而形成危害性很大的浪涌过电压。 • 因为随着现代电子技术的不断发展,人们运用计算 机系统、自控设备和通讯网络的数量和规模都在不 断扩大,这些敏感的电子设备的内部结构高度集成 化。目前普遍使用的微机的CPU芯片最多集成有 750万个晶体管,每两个晶体管之间的距离(这个 距离称为线宽),目前在0.18微米至0.25微米之间, 其耐流程度在毫安级。这就使得设备的耐过压/过 流水平很低,而雷电电磁脉冲引起的浪涌电压,一 般都在万伏左右,最小的雷电脉冲引起的电压级别 也在千伏左右。此种过压会沿各种不同的线路通道 引入电子设备,它可能引起整个系统运行中断,造 成难以估算的巨额经济损失。雷电电磁脉冲引起的 浪涌过电压已成为电子时代的一大公害。 • 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。
雷电的形成和运作原理
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雷电的形成和运作原理雷电是自然界中一种壮观且复杂的现象,它既是科学研究的重要课题,也是人类文化中的一种表达。
雷电的形成和运作原理涉及多个学科,包括气象学、物理学和大气科学等。
本文将深入探讨雷电的形成机制、运作原理及其对环境和人类生活的影响。
雷电的形成过程雷电主要来源于对流云(积雨云)内的电荷分离。
对流云的形成通常与强烈的上升气流有关,当湿润空气被强烈上升时,水蒸气会迅速冷却并凝结形成水滴或冰晶。
这一过程伴随着大量热能的释放,使得云体变得更为强大,持续产生对流。
同时,水滴与冰晶之间的摩擦现象会使得云内形成正负电荷分离。
在对流云中,高处的冰晶通常带有正电,而低处较大的水滴则带有负电。
当这种电荷分离达到一定程度后,便会在云内部或云与地面之间产生强大的电场。
这个电场最终将导致放电现象,也就是我们所说的雷电。
水滴与冰晶的碰撞在对流云中,由于上升气流的存在,水滴和冰晶会不断地碰撞、合并与裂变。
在这个过程中,摩擦力使其中的电子发生转移,导致不同颗粒之间产生不同的电荷。
当这些积聚在一起并形成强大的静电势能时,便为雷电的发生提供了条件。
电场强度的形成当云内及其周围产生一个足够强大的电场后,空气会被逐渐破坏掉其绝缘特性,并最终达到击穿点。
这个过程是多层次、复杂且迅速变化的。
一般来说,在一组分布较广、具有明显正负电荷分布的云中,求解该区域内各处的电场强度需要借助于一些数学模型和计算。
雷电的类型雷电并不只有一种形式,它根据不同的传播路径以及放电特性可分为几种主要类型,包括:云际闪电:这种闪电发生在一个或多个云之间,是最常见的一种形式。
它在多个云层或同一云内不同位置之间进行放电。
闪击地面:当静电放电穿透大气到达地面称为闪击地面。
这种情况通常伴随有非常响亮的雷声,并可能对地面的生物及建筑物造成极大的破坏。
阶段性闪电:这是一种由单个导体引起多次放电的小型灰烬状光亮现象。
往往是由某一强局部性上升气流引发。
回波闪电:此类闪电是由于信号沿污浊或受冷却气体层传播,这使得光线以弯曲方式返回视野之中的现象。
闪电打雷的原理
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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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2雷电形成与分类
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对流起电机制(热带地区暖云) 这模式假定在雷雨云的发展过程中,上升气流初期把云底以下低层大气净正离子电荷带到云内直至云的上部,这些正电荷在云上部聚集形成正电荷中心,在这正的中心电场作用下,形成向上的传导电流,云顶以上电离层的负离子向下移动到云顶,由于云体周围是以下沉气流为主,这些负离子随下沉气流沿云体侧面下降到云体下部,在云的下部形成负电荷中心,使地面产生尖端放电,形成大量正离子,这些正离子又随上升气流到达云体上部,进一步加强了云上部的正电荷中心,同时又吸引云上方的电离层的负离子,复又随云四周的下沉气流到达云下部。
地闪和闪电分枝
图1是相机摄取的既有云空闪电, 还有地闪的照片,表现为两支明亮的流光,一支到达地面,另一支则于空中近乎水平方向伸展很长的距离后消失,并有许多分枝,分枝主要发生在三个地方。 图2为山脉上环状的向上负 电闪,闪电流光从一塔顶伸出, 打了个圈,然后水平方向伸很长 距离。 图3是1963年Surtsey叙尔特塞 火山喷发时发生的云空闪电现象, 表现一条条很亮的流光
大雨滴破碎起电机制
大雨滴破碎起电机制,可以很好的解释有些云底荷少量正电荷的原因。
大雨滴破碎起电机制
如果两片初始温度不同的冰晶被带到一起,而后又被分开,则温度较高的冰晶获得负电荷,而较冷的冰晶获得相等数量的正电荷。
非感应起电机制——温差起电
其起电原因为: (1)冰中有一小部分的分子处于电离状态,形成较轻的H+和较重的羟基OH-离子,并且其浓度随温度升高而很快增加,温度高(热)的地方离子浓度大, 温度低(冷)的地方离子浓度低; (2)H+离子的扩散系数和迁移率比OH-离子要大10倍以上。因此当冰中有温度梯度时,将出现离子浓度梯度。由于热端起初具有较高的正、负离子,而后沿此浓度梯度,H+离子扩散得快,导致正负离子分离,使冷端获得净正电荷电量,而热的一端为净的负电荷, 冰中体电荷生成的电场将阻止电荷分离的继续,最后达到平衡状态,冰内建立了稳定的电位差。
雷电的形成云层中的静电放电现象
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雷电的形成云层中的静电放电现象雷电的形成及云层中的静电放电现象雷电是一种自然界中常见的现象,通常在雷雨天气中出现。
它是通过云层中的静电放电现象而产生的。
本文将详细探讨雷电的形成过程以及云层中的静电放电现象。
一、雷电的形成雷电的形成与云层中的静电充电有密切关系。
当云层中的水蒸气凝结形成云滴后,云滴在云层内不断碰撞,产生电荷。
由于云层中的水滴和冰粒带有正负电荷,形成了云间的静电场。
在云层内部,负电荷的云滴向云底部聚集,而正电荷的冰粒则向云顶聚集。
这种电荷的分离使得云底部带有负电荷,而云顶则带有正电荷。
云底部的负电荷和地面之间形成了一种强大的电场。
当云底部的负电荷积累到一定程度时,与地面之间的电荷差达到临界值,就会产生一种强烈的电击。
这种电击穿过空气,形成雷电,也就是我们平常所说的闪电。
二、云层中的静电放电现象1. 升冷过程在云层中,上升气流经过冷冻层时,云滴会凝固成冰粒。
在凝固的过程中,云滴放出潜热,使上升气流急剧上升。
2. 冰晶与冻雾颗粒的碰撞在云层中,冰晶和冻雾颗粒之间会发生碰撞,产生电荷。
由于冰晶较为粗大,故电荷分布也较为集中。
3. 分离和积聚电荷由于云层中的上升气流和下降气流相互作用,形成摩擦,使分别带有正负电荷的颗粒分离并积聚。
4. 构建强电场和局地电荷过载云层中积聚的电荷会形成强电场,使得电荷积聚得更多。
当局部电荷密度过高时,便会发生局地的电荷过载现象。
5. 电击和闪电形成当云间的电荷差达到临界值时,就会产生电击和闪电。
电击穿过空气时会产生强烈的光和声能,形成闪电和雷鸣。
三、雷电的危险性和防范措施雷电是一种非常危险的自然现象,它会造成人身伤害和财产损失。
为了降低雷电带来的风险,人们可以采取以下防范措施:1. 在雷雨天气中,尽量避免在室外活动,特别是在露天场所。
2. 如果被困在室外,迅速寻找避雷设施,如室外避雷塔、地下室等,避免站在高大的物体旁边。
3. 避免在雷雨天气中使用水和电气设备,如游泳池、洗澡和操作电脑等。
雷电的形成及危害
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雷电的形成及危害
一、雷电的形成积云在运动中受到强气流的作用,感应出正、负电荷(雷云)。
当雷云四周的电场强度达到肯定大时,与地面静电感应的电荷形成放电通道(空气绝缘被击穿)。
雷电流可达几十万安培;雷电压可达几百万伏;温度可达2万摄氏度;放电时间才几个微秒。
空气被烧,猛烈膨胀,产生发光(闪电)和巨响(雷声)。
二、雷电过电压雷电过电压有两种基本形式:
一种是雷电直接击中建筑物、电气设备、供电线路,其过电压引起强大的雷电流通过这些物体放电进人大地,从而产生破坏性极大的热效应和机械效应,相伴的还有电磁效应和闪络放电,这称为直击雷或直接雷击;
另一种雷电过电压称为雷电感应或感应雷,它是雷电对设备、线路或其他物体的静电感应或电磁感应所引起的过电压。
三、雷电的危害 1.雷电的热效应和机械效应
过强大的雷电流会产生很大的热量。
但在极短的时间内又不易散发出来,所以会使金属熔化,使树木烧焦。
同时由于物体的水分受高热而汽化膨胀,将产生强大的机械力而爆炸,使建筑物等患病严峻的破坏。
2.雷电的磁效应
在雷电流通过的四周,将有强大的电磁场产生,使四周的导体或金属结构以及电力装置中产生很高的感应电压,可达几十万伏,足以破
坏一般电气设备的绝缘;在金属结构回路中,接触不良或有空隙的地方,将产生火花放电,引起爆炸或火灾。
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一、雷电就是怎样形成的?
答:雷电就是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。
它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),开始游离放电,我们称之为"先导放电"。
云对地的先导放电就是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。
在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中与,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电与巨响,这就形成雷电。
二、什么叫跨步电压?
答:跨步电压就是雷电击中地面物,雷电流泄入大地并在土壤中散流开,由于土壤电阻率有一定分布,雷电流在地面上各点间就出现电位降,靠近雷击点,电流密度越大,电位降也就越大。
如果人站在或行走在落雷点附近,在两脚间的电位降可使雷电流通过两脚与躯干的下部,人就会被击伤。
这两脚间的电位降叫"跨步电压"。
三、在一类防雷中为什么在安装的独立避雷针(包括其防雷接地装置)至少距被
保护的建筑物之间距离≥3米。
答:为了防止独立针遭直击雷击时对被保护物的反击。
四、什么叫均压环?在建筑防雷设计时,对均压环的设计有什么要求?
答:均压环就是高层建筑物为防侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。
在建筑设计中当高度超过滚球半径时(一类30米,二类45米,三类60米),每隔 6米设一均压环。
在设计上均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈,此闭合圈必须与所有的引下线连接。
要求每隔6米设一均压环,其目的就是便于将6米高度内上下两层的金属门、窗与均压环连接。
五、在各类防雷中对引下线与天面网格有什么要求?
答:引下线与天面网格通常用镀锌圆钢不小于φ8。
一、二、三类对应引下线间距不大于12米、18米、25米;一、二、三类对应的天面网格5*5平方米(4*6平方米)、10*10平方米(8*12平方米)、20*20 平方米(16*24平方米)。
六、在高土壤电阻率地区,降低防直击雷接地装置的接地电阻宜采用什么方法?答:规范P26第4.3.4条,在高土壤电阻率地区,降低接地电阻可采取下列方法之一:(1)采用多支线外引接地装置,外引长度不大于有效长度,即le=2 ρ。
(2)接地体埋于较深的低电阻率土壤中。
(3)采用降阻剂。
(4)换土。
七、什么叫雷电的反击现象?如何消除反击现象?
答:雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体(包括接闪器、接地引下线与接地体),在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压,这电压对与大地连接的其她金属物品发生放电(又叫闪络)的现象叫反击。
此外,当雷击到树上时,树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。
要消除反击现象,通常采取两种措施:一就是作等电位连接,用金属导体将两个金属导体连接起来,使其接闪时电位相等;二就是两者之间保持一定的距离。
八、金属油罐在防直击雷方面有什么要求?
答:金属油罐在防直击雷方面的要求:(1)贮存易燃、可燃物品的油罐,其金属壁厚度小于4毫米时,应设防直击雷设施(如安装避雷针);(2)贮存易燃、可燃物品的油罐,其金属壁厚度≥4毫米时,可不装防直击雷设施,但在多雷区也可考虑装设防直击雷设施。
(3)固定顶金属油罐的呼吸阀、安全阀必须装设阻火器。
(4)所有
金属油罐必须作环型防雷接地,接地点不小于两处,其间弧形距离不大于30米,接地体距罐壁的距离应大于3米。
(5)罐体装有避雷针或罐体作接闪器时,接地冲击电阻不大于10欧。
九、阴极保护装置通常采用什么材料?为什么?
答:阴极保护装置通常采与镁合金或锌合金。
因为镁合金或锌合金就是比铁活跃的金属元素,当经过特殊加工的镁合金或锌合金块与被保护的金属(铁)储罐连接后,镁合金或锌合金的负离子,通过连接导体不断移向埋在地下的金属储罐,使金属储罐得到一定量镁合金或锌合金的负离子,成为阴极,而镁合金或锌合金不断失去负离子,显示阳极的特性。
就就是因为这些比较活跃的镁或锌的负离子,连续不断地移向金属储罐,从而补偿了储罐的腐蚀,而镁合金或锌合金经过多年使用后,使自己失去了防腐能力,牺牲了自己,所以这种装置又叫牺牲镁(锌)阳极,保护阴极(罐体)的一种装置。
十、雷电防护措施包括哪些部分?
答:主要包括:直击雷防护、侧击雷防护、感应雷防护三大部分,并采用接闪、分流、屏蔽、均压、等电位、接地等技术措施。
十一、直击雷防护目的就是什么?按现代防雷技术要求,直击雷防护采用哪些措施?
答:直击雷防护就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。
直击雷防护主要采用独立针(矮小建(构)筑物)。
建筑物防直击雷措施应采用避雷针、带、网、引下线、均压环、等电位、接地体。
十二、什么叫感应雷?感应雷防护的目的就是什么?应采取哪些防护措施?答:感应雷的防护措施就是对雷云发生自闪、云际。