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雷電的破壞作用(一)

作者 Admin 瀏覽 發布時間 14/12/12

一次地閃的閃絡過程,就是雷云把蘊藏的能量釋放出來的過程,其閃絡的路徑為雷雨云的底部至地面的閃擊點,主要能量的釋放時間約為幾十微秒,產生的雷電流幾十至幾百千安,最大約400KA左右,電勢差可達上萬伏,正是這種特殊情況,使雷電流具有它特殊的破壞作用。

一、雷電流熱效應引起的破壞作用

強大的雷電流通過被雷擊的物體時會發熱,根據焦耳定律,一次閃擊的雷電流在某一導體上產生的熱量非常大。

由于雷電流很大,通過的時間短,被雷擊的物體瞬時將產生大量的熱量,溫升瞬間可達6000~10000攝氏度,甚至更高。雷擊到截面積較小的金屬體時可使其融化,雷擊到大樹時可使其內部水分迅速蒸發、膨脹、產生爆炸,并有燒灼跡象。因此,作為接閃器的金屬體應采用厚度不小于4mm的鋼板,直徑不小于8mm的圓鋼。

二、雷電流沖擊波引起的破壞作用

1)地閃產生的沖擊波

地閃回擊通道的初始平均溫度和氣壓均很高,產生的瞬時功率巨大,所以易形成爆炸式的沖擊波。直接觀測沖擊波的波陣面擴展速度很困難,中國科學院的孫景群等研究者采用實驗室內模擬雷電的觀察,測得閃電通道徑向擴展速度及其隨時間的變化關系。實驗測得閃電通道徑向擴展速度最大可達16KM/s左右,遠遠大于大氣中的聲速,但很快就衰減為聲波。

2)云閃產生的次聲波

龐大的積雨云,因迅速放電而突然收縮,電應力(典型值為100V/cm)隨之瞬間解除,雷雨云中的流體壓力也將減少到0.3mmHG的程度,這樣就形成稀疏區和壓縮區,它們以零點幾赫茲到幾赫茲的頻率向外傳播,從而形成次聲波。強大的次聲波對人畜有一定的傷害作用,這種波多形成在云層中的片狀閃電。

雷電的破壞作用(二) 雷擊的選擇性
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