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雷电的起因与破坏作用 | 2010-2-26 8:26:00
进入春季以后,打雷闪电逐渐增多,尤其是夏季,一逢下雨,便电闪雷鸣,雷电是哪里来的呢?是从积雨云中发展起来的一种自然放电现象。
积雨云起电的原因有许多说法,大多数认为是云中的霰粒与冰晶摩擦或霰粒使温度低于0℃的云滴在它上面碰撞而冻结,并在碰冻时表面飞出碎屑而引起。当冰晶的两头间谍有差异时热的一头氢离子扩散速度比氢氧根离子快而带负电,冷的一端则带正电,一旦冰晶断裂正负电将分居二个小残粒上。另一方面云滴在霰粒表面碰冻时冰壳外表面带正电内表面带负电,当外壳破碎时,破碎的壳屑带正电而霰粒表面带上负电,碎壳因细小受上升力的推动而积于云的上部,霰粒则因较重而聚积于云的底部而形成电位差,当电位差达到几百米几千伏时,便有游泳雷声条条闪电,这就是雷电。云层与云层之间放电,虽然有很大的声响和强烈的闪电,对人们危害不大,只有云层对大地放电才会使建筑物、电气设备或人畜等受到破坏和伤亡,其破坏作用由以下三方面引起:
(一)直接雷击:是雷云直接对地面物体放电,雷击的时间虽然很短,只有万分之几到百分之几秒,但有很大的电流通过,可达100∽200千安,使空气温度骤然升到摄氏1∽2万度,产生强烈的冲击波,造成房屋损坏,人畜伤亡。当雷电流通过有电阻或电感物体时,能产生很大的电压降和感应电压,破坏绝缘,产生火花,使设备损坏,甚至引起燃烧、爆炸、使危害进一步扩大。
静电感应是由于建筑物上空有雷云时,建筑物会感应出与雷云所带电负荷相反的电荷,雷云向地面开始放电后,在放电通路中的电荷迅速中和,但建筑物顶部的电荷不能立刻流散入地,便形成很高的电位,造成在建筑物内的电线、金属设备、金属管道放电,引起火灾、爆炸和人身事故。电磁感应是当雷电流通过金属体入地时,形成强大的磁场,能使附近的金属导体感应出高电势,在导体回路的缺口引起火花。
(三) 由架空线路引入高电位:架空线路在直接雷击或在附近落雷而感应过电压时,如不设法在路途使大量电荷流散入地,就会沿架空线路引进屋内,造成房屋损坏或电气设备绝缘击穿等现象。
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