雷电的成因

发布网友发布时间：2024-12-03 16:46

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热心网友时间：2024-12-12 15:03

雷电成因重要学说：

实验及观测结果证明：雷雨中较大雨点所带负电荷较多，即带净负电，而小雨点则带有较多正电荷，即其电性为正。我们又知道，雨点在空气中下降时，其所能达到之最大速度（称为终速度）约与其半径之平方成正比，因而重力作用可使大小雨点分开，同时亦使正负电荷分离；而分离的量随水降下所需之时间而增大，终可建立起足以引起空间放电的电场强度，此一电场方向恰与雷雨云中所观测到的相符合。以上的说法道理很简单，问题在於为什麼正电荷偏找小雨点？而负电荷又偏要找大雨点呢？关於这方面，重要的学说有以下几种：

（一）雨点*说：雨点在空气中下降受到三种力，即向上的空气浮力及阻力与向下的重力。开始时重力较大，但随著雨点的长大，空气浮力及阻力均增加，最后达到三力平衡并以终速度下降，此时如雨点过大，常*为数个，并因而溅出很多水微粒。在另一方面来说，雨点降落中如发生碰撞，亦可导致同一结果。如此*的雨点，应可同时使电荷分开，因而形成电场。此说经实验发现至少有两点与实际观测结果不符：

1.无论雨点如何*，实验发现裂开之较大部份带净正电，而溅开之水花则带净负电，即由重力分离的结果，应使云顶为负而下部为正，此与观测雷雨云的事实不符。

2.在空中雨点碰撞的机会几乎等於零，此种作用应不重要。

由於以上缺点，此说已渐渐不被重视。

（二）感应说：此说又分两种，即英人艾斯特与盖太尔於一八八五年所创之感应说及一九二九年英人威尔逊所倡之离子捕捉说，此二派及经美人萨陶推广综合为一。其要点为带电质点在空气中系沿气流及电场之合成路径运动，因而大小不同之二带电体，在空中互相接近时，由於彼此间所生之电感应，及空间放电的结果，可使较大者带负电荷，而较小者带正电荷。图四所示即萨陶计算出来，半径19μ与15.2μ的二雨点之相关路径图及电感应后的结果。在另一方面，空间离子亦可视为一个小的带电体，只是它较雨点小得太多，故行近时正负离子中的一种将被雨点捕捉，亦即使雨点的同类净电荷增加。图五即正常大气电场下离子流状况。由图可知，在适当电场下，通过A之离子可累积至雨点上。此说不但由萨氏实验证明，亦与观测事实相符，唯一遗憾的是如此产生的电场强度增加很慢且不易达到能产生空间放电的强度，故仍有许多怀疑的地方。

（三）冰晶碰撞说：此说与雨点*说同为辛普森所创，他认为冰晶互碰时，可导致电荷转换，因而使正负电荷分离，并形成电场。此说不但犯了前述雨点*说的毛病，同时不能满足暖云（或称水云），即云顶在结冰高度以下之云，亦可产生雷雨之事实，故不健全，已不被重视。

（四）稀溶液冰冻说：此说由澳克曼及雷纳二氏根据稀溶液结冰时，在冰及溶液交界面可生成一与溶液浓度成反比之电位差之事实而建立；我们知道，含盐或其他溶质之雨点可视同溶液，因而应用以解释雷雨中电场之形成。此说除与冰晶说有相同缺点外，更有两个问题无法解释！1.溶液在冰冻时虽然形成电位差但是可分离之电荷量受浓度变化的影响极大，难以视为稳定现象；2.所成电场方向往往与事实不符。

总之雷雨中电场形成之理论基础尚未成熟，有待我们努力探讨。至於摩擦生电一说更为明显之错误。我们知道玻璃棒与丝绢，琥珀与毛皮摩擦可生静电，但同为水珠的雨点不要说发生摩擦的机会几近於零，就是发生摩擦亦不会生电，此点在「积云与雷电」一文中曾提及，读者不可不察。

参考资料：http://210.60.224.32/sct/content/1974/00020050/0008.htm

热心网友时间：2024-12-12 15:03

通常所谓雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。当然，云层之间的放电主要对飞行器有危害，对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响。然而，云层对大地的放电，则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大，这是我们研究的主要对象。
通常雷击有三种主要形式：其一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”。其二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部高电压，或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”。

热心网友时间：2024-12-12 15:04

高空中有好多股气流在不断地运动。这些气流有的向
上跑，有的向下跑，方向不同，速度也不相同，有的快，有的慢。气流的运动使空气中的积云有的向上冲，有的向下降。云和云这之间的磨擦使云带上不同种的电荷。由于同种电荷相排斥，因此正电荷和负电荷分别聚集到云的两端。空气流动越快，云层越厚，带的电就越多。积云所带的电达到一定程度，就会穿过空气放电，使两种电荷中和。由于电穿过空气的时候会发热，使空气迅速地膨胀，从而发出巨大的响声，这就是运输雷。
如果带电的积云离地面比较近，也会因静电感就应使地面带上和云的下层不同的电。
当带的电达到一定程度时，积云就会向地面放电，这就是容易造成灾害的落地雷。

热心网友时间：2024-12-12 15:04

天空中带正电的云和带负电的云将要接触时，将会发生放电现象，并伴有闪光和爆炸声

热心网友时间：2024-12-12 15:05

雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中，积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动，运动中摩擦生电，就形成了带电荷的云层，某些云层带有正电荷，另一些云层带有负电荷。另外，由于静电感应常使云层下面的建筑物、树木等带有异性电荷。随着电荷的积累，雷云的电压逐渐升高，当带有不同电荷的雷云与大地凸出物相互接近到一定温度时，其间的电场超过25~30kv／cm，就将发生激烈的放电，同时出现强烈的闪光。由于放电时温度高达2000℃，空气受热急剧膨胀，随之发生爆炸的轰鸣声，这就是闪电与雷鸣。
　　一般山地雷电比平原多，沿海地区比*腹地多，建筑越高，遭雷击的机会越多。（摘自科技日报）