闪电查看源代码讨论查看历史
闪电( lightning ),一般是专指对流层大气放电,是静电放电现象的一种。当空气作为一种介质时,空气中的各种微粒互相碰撞和摩擦便会使该空气介质两面的正负电荷的量持续积累,这时加于该空气介质的电压也会同时增加,当局部电压达到当时条件下空气的击穿电压时,该空气介质的局部便会发生电击穿而持续成为等离子体,使电流能够通过原来绝缘的空气。这时通过空气的电流也会将空气急剧加热,使空气膨胀而产生雷声。
闪电的电流很大,其峰值一般能达到几万安培,但是其持续的时间很短,一般只有几十微秒[1]。由于持续时间短,闪电输送的能量相对不大,不过闪电的功率却可以很大。在夏季的潮湿的天气下,丰富的水分子会令该空气介质所要求的击穿电压降低,因此较易发生闪电,而冬季下雪时也是同一情况。概括而言,当某介质的击穿电压因该介质的性质改变而下降,便有较大机会发生放电现象。
发生因素
当上升气流将小水滴抬升,使它们产生过冷至摄氏-10度到-20度。这些过冷的小水珠会和冰晶相碰撞产生柔软的冰水混合物—软雹,这些碰撞会使冰晶带有正电、软雹带有负电。此时上升气流会继续将较轻的冰晶(带正电)抬升,软雹则因较重而落至云的中下层,进而造成云层上半部带正电,下半部带负电的电荷分离现象。此电荷分离过程使云间的电位差不断增加,直到足以释放而形成闪电。掉落中的冰晶和小水珠通过地球的自然电场会产生电极化的现象。碰撞中的冰粒会因静电感应而带电。
类型
按其在空气中发生的部位,大概可分为云中、云间或云地之间三大种类放电。云中放电占闪电的绝大多数,云地之间放电者则是对人类的生产和生活产生影响的主要形式。
影响
一般农夫只身在空旷地下田,就具有尖端放电的效果(避雷针就是运用此一的原理,并且做到接地的功能),很容易成为雷电击中的目标。闪电破坏力很大,若击中人体,身上的水分会瞬间蒸发,并可扰乱人的心跳而致人于死地,也会使人烧焦,称为雷殛。就算因为身上金属饰品的诱导而没有被正面击中,也可以把电力透过地面传送到人体,死亡率为10%~30%[2]。若在森林发生,有可能造成森林大火,而若在没有保护措施的情况下,电器用品被击中时可能会发生爆炸或是跳电等情形。飞机虽然因为金属外皮的导电性,可免于电流流入内部,但若过于强大会有可能影响仪器的使用而导致问题发生。
而闪电擦过绝缘体或高电阻物品时,会产生热效应,形成大量热,燃烧该物品。
视频
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参考文献
- ↑ 摄影师实拍雷电闪耀天空实景,凤凰网,2013-04-22
- ↑ 被雷电击中的人会是什么样子,搜狐,2016-11-18