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雷电是怎么形成的是因为云中带什么

雷电是怎么形成的是因为云中带什么

1.雷电放电是由带电荷的雷元引起的,雷云是在有利的大气和大地条件下,由强大的潮湿热气流不断上升进入稀薄的大气层冷凝的结果。强烈的上升气流穿过云层,水滴被撞分裂带电,轻微的水沫带负电,被风吹得较高,形成大块的带负电的雷云。大滴水珠带正电,凝聚成雨下降,或是浮在云中,形成一些局部带正电的区域。在大量带有不同极性或不同数量电荷的雷云之间或雷云和大地之间就形成了强大的电场。

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云到底是如何产生雷电的?云为什么也会带电呢?

空气以对流形式运动形成绝热冷却,水蒸气因此饱和凝结成积雨云,是积状云中的一种,也叫做雷暴云。它通常在高空中四百米到一千米左右的距离,有的可以达到五千米左右。积雨云是产生雷电的重要原因,高空云层中带有正负电荷,电荷分别位于高空的上、下部分。它们聚积到一定程度的时候,电荷云团或云和大地之间的电场强度足够就会击穿空气,之后进行游离放电,也被称之为“先导放电”。

一、云放电的类型

高空中云产生雷电,绝缘体的空气在面临高强度电压的作用下会被击穿。云放电的类型主要有两种,一种是云和大地带的负电之间进行的放电,也被称之为“地闪”。另外一种是云内部自己发生的放电,称之为“云闪”。危害比较大的、跟人类关系比较密切的是“地闪”,地闪发生的过程中,地面和云层之间导电,它们的通道会有光芒发出,十分的耀眼,这种现象也是我们日常生活中经常见到的闪电。由于电流向下传导,闪电通常为向下分叉的。

二、云层中电荷的主要形成原因

大气中的水蒸气遇冷后液化形成小水滴,或凝华而成小冰晶。小水滴和小冰晶在空中混合后漂浮,是一种可见聚合物。这种聚合物就是云,云也具有电子和原子核。实验表明,大水滴经外力作用后会破裂,形成新的水滴,大的水滴带的是正电,小的则带的是负电。积雨云在形成过程中气流被翻滚得厉害,水滴碰撞得剧烈,破裂得非常多。大的水滴下落掉,小的水滴通过气流被带走,正、负电的云块就这样形成了。

雷电发生的时候会有雷声,由于电流通路后空气一瞬达到了几千度高温,被急剧压缩后产生了冲击波,雷声就是冲击波所带来的声音。同时地面也可以向天空放电,主要为高建筑物向天空发起的,即尖端放电的原理。

为什么下雨天经常打雷,雷电是如何产生的?

下雨天经常打雷,伴随着闪电和雷电,雄壮且让人感到恐惧。其实雷电是夏天经常发生的大气现象,雷电的产生主要有如下几点原因。

大气中有很多正离子和负离子,云中的雨滴中电荷分布不均匀,最外面的分子带负电荷,内层带正电,内层比外面层高出约0.25V。水滴必须优先吸收大气中的负离子,因此水滴会逐渐带有负电荷。对流发展开始后,较轻的阳离子会被逐渐上升的气流转移到云的上部。带负电荷的云滴比较重,所以留在下部分离正电荷。

冷云的电荷积累

对流发展到一定阶段,云上升到一定的高度,云中有过冷水滴、颗粒、冰晶等。由不同状态的水蒸气凝结物组成,温度低于0的这种云称为冷云。冷云的电荷形成和积累过程如下。

过冷水滴撞击颗粒,冻成电。

云中有很多温度在0以下时也不会结冰的水滴,这种水滴称为过冷水滴。过冷的水滴不稳定。轻轻振动,就会冻成冰粒。过冷水滴与颗粒碰撞时立即冻结,这称为碰撞。发生碰撞时,过冷水水滴的外部立即冻结成冰壳,但内部暂时保持液体状态,外部冻结释放的潜热会传递到内部,因此内部液体过热的温度高于外部的冰壳。由于温度的差异,冻结的过冷水滴在外部带有正电,内部带有负电。内部也结冰时,云膨胀,表皮破裂成带正电的冰屑,随着气流飞到云上,带负电的冷冻液滴的核心部分附着在沉重的颗粒上,带负电荷,留在云中下方。

冰晶和颗粒的摩擦碰撞产生电

颗粒由冻结的水滴组成,呈白色或乳白色,结构比较脆。由于冷水滴经常结冰释放潜热,它的温度一般高于冰晶。冰晶中含有一定量的自由离子(OH-和H),离子数随着温度的升高而增加。颗粒与冰晶的接触部分存在温差,因此高温的自由离子必须比低温团多,所以离子必须从高温团转移到低温团。离子移动时,带正电的氢离子速度较快,带负电的比较重的氢氧根离子比较慢。因此,在一段时间内发生了冷端氢离子过剩,导致高温端为负,低温端为正的电极化。冰晶与颗粒接触后再次分离时,温度高的颗粒带有负电,温度低的冰晶带有正电。在重力和上升气流的作用下,有较轻正电的冰晶集中在云的上部,有较重负电的颗粒停留在云的下部,冷云的上部带有正电,下部带有负电。

除了上述冷云的两种机制外,大气中水滴中还含有稀薄的盐分,因此提出了机制。云结冰后,冰的晶格可以容纳负氯离子,但排斥正钠离子。因此,水滴固定的部分带有负电,不固定的部分带有正电(水滴固定的话,从里到外进行)。水滴冻结形成的颗粒在下落过程中,表面还没有冻结的水分下降,形成了很多有正电的小云滴,冻结的核心部分带有负电。在重力和气流的分离作用下,带正电的小水滴转移到云的上部,带负电的颗粒停留在云的中下部分。

暖云的电荷积累

在热带地区,整个云都在等温线以上。因此,只包括水滴,没有固体水粒子。这种云称为暖云或水云。温暖的云层也可能出现闪电现象。中纬度地区的雷云,云体在等温线下,就是云的温暖地区。云的温暖地区也发生启动过程。

在雷暴云的发展过程中,上述机制在不同的发展阶段分别发挥作用。但是最重要的电气机制是水滴冻结造成的。大量的观测事实表明,只有云顶部呈现纤维状丝结构时,云才会发展成雷暴云。飞机观测表明,雷雨云中存在以冰、设定、颗粒为主的大量云粒子,大量电荷积累,即雷雨云电机制,必须依赖颗粒生长过程中的碰撞、碰撞、摩擦等因素才能发生。

综上所诉,下雨天打雷是一种正常的自然现象,我们不需要过于担心。

天空的雷电是怎么形成的

雷电的形成

雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的,它会对建筑物或设备产生严重破坏。因此,对雷电的形成过程及其放电条件应有所了解,从而采取适当的措施,保护建筑物不受雷击。

在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,并且随地面的受热空气而上升,在空中与冷空气相遇,使上升的水蒸汽凝结成小水滴,形成积云。云中水滴受强烈气流吹袭,为一些小水滴和大水滴,较大的水滴带正电荷,小水滴带负电荷。细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云;带正电的较大水滴常常向地面降落而形成雨,或悬浮在空中。由于静电感应,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷。这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电,就是一般所说的雷击

雷电是怎么产生的

雷电起因一般被认为是云层内的各种微粒因为碰撞摩擦而积累电荷,当电荷的量达到一定的水平,等效于云层间或者云层与大地之间的电压达到或超过某个特定的值时,会因为局部电场强度达到或超过当时条件下空气的电击穿强度从而引起放电。

空气中的电力经过放电作用急速地将空气加热、膨胀,因膨胀而被压缩成等离子,再而产生了闪电的特殊构件雷(冲击波的声音)。

雷电的电流很大,其峰值一般能达到几万安培,但是其持续的时间很短,一般只有几十微秒。所以雷电电流的能量不如想象的那么巨大。不过雷电电流的功率很大,对建筑物和其他设备尤其是电器设备的破坏十分巨大,所以需要安装避雷针或避雷器等以在一定程度上保护这些建筑和设备的安全。

扩展资料

雷电活动的一般条件

(1)地质条件:土壤电阻率的相对值较小时,就有利于电荷很快聚集。局部电阻率较小的地方容易受雷击;电阻率突变处和地下有导电矿藏处容易受雷击;实际上接地网电阻率,会增大雷击概率。

(2)地形条件:山谷走向与风向一致,风口或顺风的河谷容易受雷击;山岳靠近湖、海的山坡被雷击的概率较大。

(3)地物条件:有利于雷雨云与大地建立良好的放电通道。空旷地中的孤立建筑物,建筑群中的高耸建筑物容易受雷击;大树、接收天线、山区输电线路容易受雷击;符合尖端放电的特性,基站铁塔建成后也会增大雷击的概率。

雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害,而电磁脉冲主要影响电子设备,主要是受感应作用所致;云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生,所以对人类危害最小。

参考资料来源:百度百科-雷电

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