雷電基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件-wenkub
2023-05-27 03:32:07 本頁(yè)面
【正文】 ，雖高聳于峰巔卻從沒(méi)有受過(guò)雷擊 。如 《 漢書(shū) 陽(yáng)氣困于陰，必迫，迫極而迸，迸而聲為雷，光為電”。《 淮南子 Your site here LOGO 、 中國(guó)古代對(duì)雷電的認(rèn)識(shí) ?王充在 《 論衡 雷電基礎(chǔ)知識(shí) zfy Your site here LOGO 了解雷電的發(fā)展史 ?、 中國(guó)古代對(duì)雷電的認(rèn)識(shí) ?我國(guó)古代對(duì)電的認(rèn)識(shí)，是從雷電及摩擦起電現(xiàn)象開(kāi)始的。雷虛篇 》 中寫(xiě)道：“云雨至則雷電擊”，明確地提出云與雷電之間的關(guān)系。墜形訓(xùn) 》 認(rèn)為，“陰陽(yáng)相薄為雷，激揚(yáng)為電”，即雷電是陰陽(yáng)兩氣對(duì)立的產(chǎn)物。可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)已有人認(rèn)識(shí)到雷電是同一自然現(xiàn)象的不同表現(xiàn)。西域記 》 中就有“元始中（公元 3年） ……矛端生火”，晉代 《 搜神記 》 中也有相同記述：“戟鋒皆有火光，遙望如懸燭”。 Your site here LOGO 、 中國(guó)古代對(duì)雷電的認(rèn)識(shí) ?金殿是一座全銅建筑，頂部設(shè)計(jì)十分精巧。雷雨過(guò)后，金殿經(jīng)過(guò)水與火的洗煉，變得更為金光燦燦。在這個(gè)基礎(chǔ)上建立理性思維，懷疑一切教條和無(wú)根據(jù)的論斷。 1706年他用玻璃棒摩擦帶電，研究它的發(fā)光，看到靜電產(chǎn)生的閃光和閃電相似，而發(fā)生了聯(lián)想，這種猜測(cè)已接觸到物理學(xué)的本質(zhì)，可以認(rèn)為是對(duì)閃電進(jìn)入了科學(xué)認(rèn)識(shí)之門(mén)，這還仍不能認(rèn)為是對(duì)閃電有了科學(xué)認(rèn)識(shí)，因?yàn)樗麤](méi)有建立在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的論證上。 Your site here LOGO 、接閃桿（避雷針）的發(fā)明 ? 現(xiàn)代避雷針是美國(guó)科學(xué)家富蘭克林發(fā)明的。手上還有麻木感。 Your site here LOGO 、接閃桿的發(fā)明 ?他由此設(shè)想，若能在高物上安置一種尖端裝置，就有可能把雷電引入地下。經(jīng)過(guò)試用，果然能起避雷的作用。而比教堂更高的建筑物由于已裝上避雷針，在大雷雨中卻安然無(wú)恙。 Your site here LOGO 、現(xiàn)代雷電科學(xué)的發(fā)展 ? 從 20世紀(jì)初開(kāi)始，大氣科學(xué)開(kāi)始有了長(zhǎng)足發(fā)展，沃爾特（ Walter）等一些科學(xué)家終于用移動(dòng)照相機(jī)實(shí)現(xiàn)了開(kāi)爾文的設(shè)想，拍出了一批閃電照片，顯示了閃電的過(guò)程及其特征，其數(shù)據(jù)還一直沿用至今，這是一個(gè)重大突破。 Your site here LOGO ?美國(guó)科學(xué)家富蘭克林發(fā)明避雷針之后，這一防雷工程技術(shù)延用了百余年毫無(wú)進(jìn)展。他達(dá)到了閃電在導(dǎo)線上產(chǎn)生的高電壓通過(guò)擊穿火花隙泄放入地。后來(lái)又出現(xiàn)了避雷帶， 50年代又出現(xiàn)了籠式避雷網(wǎng)。防雷工程技術(shù)面臨著一個(gè)大轉(zhuǎn)折，包括觀念上、方法上的轉(zhuǎn)變，并將其納入法制管理的軌道 。 由于地面吸收太陽(yáng)的輻射熱量遠(yuǎn)大于空氣層 ， 所以白天地面溫度升高較多 ，夏季這種升溫更為明顯 ， 所以近地面的大氣的溫度由于熱傳導(dǎo)和熱輻射也跟著升高 ， 氣體溫度升高必然膨脹 ， 密度減小 ， 壓強(qiáng)也隨著降低 ， 根據(jù)力學(xué)原理它就要上升 ， 上方的空氣層密度相對(duì)說(shuō)來(lái)就較大 ， 就要下沉 。 Your site here LOGO （含正極性閃擊、負(fù)極性閃擊） ?根據(jù)雷雨云電荷分布模型，宏觀上分為三個(gè)電荷集中區(qū)。 ?雷雨下部雖帶正電，但電荷量較少，所以，雷雨云絕大部分整體對(duì)地還是顯示為負(fù)電荷區(qū) Your site here LOGO （含正極性閃擊、負(fù)極性閃擊） Your site here LOGO ?關(guān)于積雨云電荷的產(chǎn)生原因有很多學(xué)說(shuō)，我們這里介紹幾個(gè)公認(rèn)比較成熟的學(xué)說(shuō)： ?A．感應(yīng)起電：大量科學(xué)研究表明，地球本身就是一個(gè)電容器，通常穩(wěn)定地帶 50萬(wàn)庫(kù)侖的負(fù)電荷，而地球上空有一個(gè)帶正電的電離層，這樣形成了一個(gè)已經(jīng)充電的電容器，它們之間的電壓大約為300千伏，上正下負(fù)。造成云體上正下負(fù)的電荷分布特性。 ? ⑵ 過(guò)冷液滴與冰晶或雹粒接觸，過(guò)冷卻水有了凝結(jié)核而發(fā)生相變，迅速變?yōu)楣腆w，同時(shí)放出潛熱，他使冰塊內(nèi)部溫度升高膨脹、導(dǎo)致外部破裂成碎屑，又由于潛熱溫差出現(xiàn)熱電效應(yīng)，冰核帶上了負(fù)電荷，輕小的碎屑帶上正電荷被上升氣流攜帶積聚在云體上部，造成云體上正下負(fù)的電荷分布特性。當(dāng)帶電荷云層逐步積累到足夠的電荷量時(shí)，便產(chǎn)生閃電現(xiàn)象，形成雷電。 ? ?按形狀分類(lèi)分為：線狀閃電、片狀閃電、帶狀閃電、聯(lián)珠狀閃電和 球形閃電 等。沖擊波以 5000米 /秒的速度向四面八方傳播，在傳播過(guò)程中，它的能量很快衰減，而波長(zhǎng)則逐漸增長(zhǎng)。 ?負(fù)地閃：閃電電流為負(fù)（向上）的稱(chēng)負(fù)地閃；通常云底荷負(fù)電荷，地面為正電荷。雷電出現(xiàn)的開(kāi)始月份一般從南向北，由東向西逐漸推遲，而終止月份大多在9月、 10月份。 雷暴小時(shí)日的統(tǒng)計(jì)分為日雷暴小時(shí) 、 月雷暴小時(shí) 、 季雷暴小時(shí)和年雷暴小時(shí) 。海南島及廣東的雷州半島雷電活動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈，平均年雷暴日高達(dá) 100~133。 Your site here LOGO Your site here LOGO ? ?地面落雷密度：每個(gè)雷暴日每平方千米的平均落雷次數(shù)，又稱(chēng)閃電頻數(shù)。尤其是直擊雷，它的峰值有幾十千安培，甚至幾百千安培。 ?波頭時(shí)間： 雷電流波形上從起始點(diǎn)上升到幅值所需的時(shí)間。 Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO ? 大量的觀測(cè)資料給出了各種各樣強(qiáng)度不同的波形，對(duì)任一波形，人們都很難用一個(gè)確切的數(shù)學(xué)分析式來(lái)表示，給防雷工程設(shè)計(jì)中定量計(jì)算帶來(lái)了困難，為了便于定量分析，在防雷工程設(shè)計(jì)中，人們對(duì)雷電波形進(jìn)行了仔細(xì)分析，總結(jié)、歸納了幾種可用解析式進(jìn)行表達(dá)的波形，已進(jìn)行工程計(jì)算，這就是等值波形。 ? 低通濾波器是容許低于 截止頻率 的信號(hào)通過(guò)， 但高于 截止頻率 的信號(hào)不能通過(guò)的電子濾波裝置。 Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO ? ? ?雷擊點(diǎn)注入電流達(dá)數(shù)十到數(shù)百千安培，其熱效應(yīng)可在雷擊點(diǎn)局部范圍內(nèi)產(chǎn)生可達(dá) 600010000℃ ，它可以使金屬、輸電線路融化，樹(shù)木草堆被引燃等。雷擊的時(shí)候，由于電動(dòng)力的作用有可能使導(dǎo)線被折斷炸裂。 Your site here LOGO ?⑵ 雷電流的沖擊波效應(yīng)及危害 ?由于雷電通道中空氣受熱急劇膨脹，并以超聲速度向四周擴(kuò)散，其外圍附近的空氣被強(qiáng)烈壓縮形成“激波”。 Your site here LOGO ? 當(dāng)金屬物處于雷云和大地
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