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閃電的過程

來源:dento 發布時間:2011-7-21 9:23:33
    如果我們在兩根電極之間加很高的電壓,并把它們慢慢地靠近。當兩根電極靠近到一定的距離時,在它們之間就會出現電火花,這就是所謂“弧光放電”現象。

    雷雨云所產生的閃電,與上面所說的弧光放電非常相似,只不過閃電是轉瞬即逝,而電極之間的火花卻可以長時間存在。因為在兩根電極之間的高電壓可以人為地維持很久,而雷雨云中的電荷經放電后很難馬上補充。當聚集的電荷達到一定的數量時,在云內不同部位之間或者云與地面之間就形成了很強的電場。電場強度平均可以達到幾千伏特/厘米,局部區域可以高達1萬伏特/厘米。這么強的電場,足以把云內外的大氣層擊穿,于是在云與地面之間或者在云的不同部位之間以及不同云塊之間激發出耀眼的閃光。這就是人們常說的閃電。

    肉眼看到的一次閃電,其過程是很復雜的。當雷雨云移到某處時,云的中下部是強大負電荷中心,云底相對的下墊面變成正電荷中心,在云底與地面間形成強大電場。在電荷越積越多,電場越來越強的情況下,云底首先出現大氣被強烈電離的一段氣柱,稱梯級先導。這種電離氣柱逐級向地面延伸,每級梯級先導是直徑約5米、長50米、電流約100安培的暗淡光柱,它以平均約150000米/秒的高速度一級一級地伸向地面,在離地面5─50米左右時,地面便突然向上回擊,回擊的通道是從地面到云底,沿著上述梯級先導開辟出的電離通道?;負粢?萬公里/秒的更高速度從地面馳向云底,發出光亮無比的光柱,歷時40微秒,通過電流超過1萬安培,這即第一次閃擊。相隔幾秒之后,從云中一根暗淡光柱,攜帶巨大電流,沿第一次閃擊的路徑飛馳向地面,稱直竄先導,當它離地面5─50米左右時,地面再向上回擊,再形成光亮無比光柱,這即第二次閃擊。接著又類似第二次那樣產生第三、四次閃擊。通常由3─4次閃擊構成一次閃電過程。一次閃電過程歷時約0.25秒,在此短時間內,窄狹的閃電通道上要釋放巨大的電能,因而形成強烈的爆炸,產生沖擊波,然后形成聲波向四周傳開,這就是雷聲或說“打雷”。

 

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