什么是雷电的机械效应?雷电的机械效应有哪些破坏作用
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发布时间:2022-05-08 11:03
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时间:2024-01-24 00:43
在发生雷击时,雷电的机械效应所产生的破坏作用表现为两种形式:
(1)雷电流流过金属物体时产生的电动力;
(2)雷电流注入树木或建筑构件时在它们内部产生的内压力.
由电磁学可知,载流导体周围的空间存在着磁场,在磁场中的载流导体又会受到电磁力的作用.两根载有相同方向雷电流的长直导体,导体A上的电流在其周围空间产生磁场,导体B在这一磁场中将受到一个电磁力的作用,其方向垂直指向导体A.同理,载流导体A也受到一个电磁力的作用,方向垂直指向导体B.两根平行载流导体之间就存在着电磁力的相互作用,这种作用力称为电动力.在这种电动力的作用下,两根导体之间将相互吸引,有靠拢的趋势.同理,如果i1与i2反向,则两根导体在电动力的作用下就会相互排斥,有分离的趋势.因此,在雷电流的作用下,载流导体就有可能会变形,甚至会被折断.按安培定律,两根长直平行载流导体之间的电动力计算公式,凡含有拐弯部分的载流导体或金属构件,其拐弯部门将受到电动力的作用,拐弯处的夹角越小,受到的电动力就越大.所以拐弯夹角为锐角时,所受到的电动力相对较大,而当拐弯处的夹角为钝角时,所受到的电动力相对较小.因此,在防雷施工中,布设成平行,锐角或绕直角的避雷引下线会受到雷电的机械效应的损坏.
被击物体内部产生内压力是雷电流机械效应破坏作用的另一种表现形式.由于雷电流幅值很高且作用时间又很短,当雷击于树木或建筑构件时,在它们的内部将瞬时地产生大量热量.在短时间内热量来不及散发出去,以致使这些内部的水分被大量蒸发成水蒸气,并迅速膨胀,产生巨大的内压力.这种内压力是一种爆炸力,能够使被击树木劈裂和使建筑构件崩塌.
雷暴云对地放电时,强大的雷电流的机械效应表现为击毁杆塔和建筑物,劈裂电力线路的电杆和横担等.