闪电是怎样行成的?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/03/29 07:59:26
闪电是怎样行成的?

闪电是怎样行成的?
闪电是怎样行成的?

闪电是怎样行成的?
气流在雷雨云中会因为水分子的摩擦和分解产生静电.这些电分两种.一种是带有正电荷粒子的正电,一种是带有负电荷粒子的负电.正负电荷会相互吸引,就象磁铁一样.正电荷在云的上端,负电荷在云的下端吸引地面上的正电荷.云和地面之间的空气都是绝缘体,会阻止两极电荷的电流通过.当雷雨云里的电荷和地面上的电荷变得足够强时,两部分的电荷会冲破空气的阻碍相接触形成强大的电流,正电荷与负电荷就此相接触.当这些异性电荷相遇时便会产生中和作用(放电).激烈的电荷中和作用会放出大量的光和热,这些放出的光就形成了[闪电].大多数的闪电都是连接两次的.第一次叫前导闪接,是一股看不见的空气叫前导,一直下到接近地面的地方.这一股带电的空气就象一条电线,为第二次电流建立一条导路.在前导接近地面的一刹那,一道回接电流就沿着这条导路跳上来,这次回接产生的闪光就是我们通常所能看到的闪电了.

闪电是带电云层在大气中放电的结果。但对于云层起电的成因至今没有一个令人信服的说法,我认为云层起电的原因应该是地球磁场发电机原理。 根据地磁发电原理,云团生电必须具备以下3个必要条件才能产生达到闪电程度的足够电压。 1、天体必须具有足够强度的地磁性; 2、云团要达到足够的密度和广度,就是要求云团足够稠密,导电性达到一定的程度,体积足够大,这样运动中切割的磁力线相对就多; 3、云团横向切割磁力线的运动...

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闪电是带电云层在大气中放电的结果。但对于云层起电的成因至今没有一个令人信服的说法,我认为云层起电的原因应该是地球磁场发电机原理。 根据地磁发电原理,云团生电必须具备以下3个必要条件才能产生达到闪电程度的足够电压。 1、天体必须具有足够强度的地磁性; 2、云团要达到足够的密度和广度,就是要求云团足够稠密,导电性达到一定的程度,体积足够大,这样运动中切割的磁力线相对就多; 3、云团横向切割磁力线的运动要达到足够的速度,也就是说云团对流相对要强烈。 这3个条件缺少任何一个都不能使云团产生达到闪电程度的电压。而地球闪电和土星、木星的闪电正好符合和满足这三个条件。 一、电压的生成就已知的理论无外乎:化学生电、摩擦生电、磁场生电、光子生电、射线生电、温差生电和异种导体接触生电。地球磁场生电是闪电成因的证据最多也最可信。 云层是水分子凝结的小水滴或冰晶的集团,尽管是电的不良导体,但比空气的导电性高的多。 云的形成是水蒸气上升遇冷凝结成水滴或冰晶的物理过程,因而可以排除化学生电;夜晚也会产生闪电,就可以排除光子生电;太阳的带电射线被地磁分流到两极产生极光,不带电的高能射线被空气中臭氧等吸收,到达低空的量极少,也可以排除射线生电;云层中没有其他导体,可以排除异种导体接触生电;其他情况云层也有温差但不会发生闪电,可以排除温差生电;不管风速有多大,在大气中运动的云层和空气运动速度几乎是一样的,这就谈不上摩擦,即便是有搅动一样的混乱摩擦产生了电压,也会随时放电而不会把电压积累起来达到闪电的程度,这就可以排除摩擦生电。剩下的只能是地磁生电。 1、地球是一个大磁体,磁力线从两磁极出发绕地球再穿过地心形成闭合磁力线。从地球表面局部看,磁力线是以近乎平行于地球水平面的南北线。 2、导体在运动中只要切割磁力线就会产生电压,正负电荷会集中到导体的垂直于磁力线的位置两端。云层上下运动或东西向运动都会切割磁力线,上下对流时正负电荷向东西两端移动形成东西向电压,东西向运动时正负电荷会向上下两端运动形成上下电压; 3、磁力强度越高,导体切割磁力线越多,导体相对磁力线运动越快,产生的电压就越高。地磁力强度在局部地区相对是均匀稳定的,那么云层越大越厚,移动速度越快产生电压的程度就越高。小块云团、薄云团、静止和低速云团不产生闪电,只有在强对流情况下才发生闪电就说明了这个道理。东西向运动的云层要有足够厚度,上下对流云层要有足够的东西向长度,加上较大的运动速度,就会产生达到闪电的足够电压。 4、带电荷的云层下端距离地面接近到一定程度就会对大地放电--接地闪电;云层中不同云团东西向或上下向接近,因为接触点电荷相反,就会形成云端放电;云团中的水滴或冰晶处于不连续的分散状态,在强对流中整块云团容易分散开,形成带不同电荷的云团,它们相互接近到一定程度一样会放电。 二、观测表明:有磁性的天体大气中有闪电现象,没有磁性的天体不会发生闪电现象,说明地磁是产生闪电的必要条件。这就证明了地球大气闪电的成因就是因大气云层在地磁中的剧烈移动切割磁力线而产生正负电荷相对运动形成带电云团,在大气中形成自己相应的电场,在地磁的持续作用下,带电云团的电场强度会得到加强和累积,达到闪电的程度。 火星没有磁性,大气稀薄,没有云层,所以没有发现火星闪电。 金星上没有磁场,但是大气很厚,达90个地球标准大气压,还有几十公里厚的硫酸云层,硫酸云层也是电的导体,但是在金星上没有探测到闪电。当“卡西尼”号探测器与“伽利略”号探测器飞过金星、并对起进行探测时,并没有接收到由闪电释放出的电磁波,说明金星那里根本没有闪电。 木星和土星磁场强度比地磁高的多,大气对流激烈,因而闪电非常频繁,闪电强度也比地球上的闪电大的多。 从"伽利略"太空船拍摄回来的照片,科学家发现木星上的闪电,是由木星上大规模的气流和低气压造成,显示木星表面有空气对流和下雨的现象。 "伽利略"太空船拍摄木星三个地方的闪电情形,科学家相信,闪电所产生的能量相等於三千万个一百瓦特的电灯泡,比地球的闪电强数百倍 。 据美国太空网近日报道,美国爱荷华大学的研究人员日前在土星上观测到有记录以来最大最强的闪电,释放出的能量是地球上最强闪电的1000倍。暴风雨经过的面积比整个美洲大陆还要大。爱荷华大学的科学家们利用卡西尼太空船上的设备,首次观测到土星上的雷雨闪电。爱荷华大学的唐纳德·古力特说:“很明显,这是卡西尼太空船到达土星后,我们所见过的最强闪电和最大暴风雨。我们记录下了35次连续闪电,每次持续的时间超过10小时。” 三、雷电总伴随着狂风骤雨而出现,说明没有云团的剧烈运动就不会产生闪电。大地被雷击时,多数是负电荷从雷云向大地放电,这个现象直接证明了地磁发电原理,因为云团大多数是自西向东运动,按照磁力发电机原理,正电荷是向上运动的,负电荷是向下运动的,所以云团下端带负电荷,对地放电当然就是负电荷多了。 根据磁发电机的理论推出,自西向东运动的云团电流是向上的,因而云团上端积累正电荷,下端积累负电荷;自下而上运动的云团电流是向西的,因而西端积累正电荷,东端积累负电荷;如果云团运动方向相反,则电流也相反,两端积累电荷也相反。只要实验测出自西向东运动的云团上端是正电场,下端是负电场;自下而上运动的云团西端是正电场,东端是负电场;如果云团运动方向相反,两端电场也相反。就支持了地磁发电机原理是云层生电的理论。 幸运的是有报道说科学工作者的测试结果表明,大地被雷击时,多数是负电荷从雷云向大地放电,少数是雷云上的正电荷向大地放电;在一块雷云发生的多次雷击中,最后一次雷击往往是雷云上的正电荷向大地放电。从观测证明,发生正电荷向大地放电的雷击显得特别猛烈。 因为负电荷云团在下端,距离地面接近,容易频繁对大地放电而消耗掉,这样使得云团上端的正电荷得到累积,在雷电停息前累积的正电荷只能对大地放电,因为累积的电量巨大,雷击就显得特别猛烈。 雷电的出现是与气流、风速密切相关的,而且与地球磁场也有一定的联系。当这些云块在水平方向向东或向西迅速移动或上下剧烈对流时,它与地球磁场磁力线产生切割,这就好像导体切割磁力线产生电流一样,云中的正、负电荷将产生定向移动,其移动的方向可按右手定则来判断。若云块是由西向东移动,而地磁场磁力线则是由地球北极指向地球的南极,因此大量正电荷向上移动,负电荷向下移动,这样云的下部将积聚越来越多的负电,而云的上部积聚大量的正电,当电场强度达到足够高时将引起雷云间强烈放电,或是雷云中的内部放电,或是雷云对地放电,即所谓的雷电。因而认为雷电的成因为云团切割磁力线,或者说主要能源来自于大气云团在地球磁场中的运动,没有地磁和导体云团的运动,是不会有雷电的,这也说明了为什么雷电总伴随着狂风骤雨,而且只在有地磁的天体上出现的原因。

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