为什么会打雷闪电 原理(打雷是什么原因造成的)

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为什么会打雷闪电 原理(打雷是什么原因造成的)

雷声是闪电发出的声音。不是每朵云都能打雷和闪电。雷雨云很高,从地面上看,不能分辨出云有多高,因为只能看到底部。但在上面,它高高地伸向天空。

云是由微小的水滴构成的。天空这么冷,云里面开始形成冰晶。冰晶移动到云顶,水滴停留在云底附近。当它们经过彼此并相互摩擦时,就会产生静电。云中的静电使冰晶带正电荷,而水滴带负电荷。

所有聚集在云层底部附近的负位称为电子。被称为粒子的正粒子开始在雷雨云下聚集,因为它们被云底附近的电子所吸引。正负比特的吸引力很强,所以云中的电子开始像锯齿状的手指伸向地球。一旦云中的负电子和地球上的正电子连接起来,由这些电子组成的巨大电流就会流向地球,这就是看到的闪电。

闪电把周围的空气加热得如此之快,以致空气膨胀得非常快。当你加热某物时,它会变大——它会膨胀。闪电周围的空气膨胀得如此之快,以致于在空气中产生冲击波。那冲击波就是听到的雷声。为什么雷声这么大?这是因为从云层流向地面的电能是如此巨大:就像一个巨大的电瀑布。听到的声音越大,离闪电越近。

闪电的产生:当天空要闪电的时候,周围会有很多云,那些云是带电的,有些是正极,有些是负极,当正极和负极接触在一起的时候,就会产生火花。因为地面的电压为0,换句话说地面是一个没有电压的导体。

这个时候,地面和天空中的那些带电的云,就形成了一个导体,顺着导体移动,那个电就会往地面移动,就形成了闪电。雷声的形成:一个带负极的云和一个带正极的云,接触在一起会产生火花,在产生的过程中,会有大量电子移动的移动和碰撞,就会发出声音,就形成了雷声。

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雷雨云所产生的闪电,与上面所说的弧光放电非常相似,只不过闪电是转瞬即逝,而电极之间的火花却可以长时间存在。因为在两根电极之间的高电压可以人为地维持很久,而雷雨云中的电荷经放电后很难马上补充。

当聚集的电荷达到一定的数量时,在云内不同部位之间或者云与地面之间就形成了很强的电场。电场强度平均可以达到几千伏特/厘米。强的电场足以把云内外的大气层击穿,在云与地面之间或者在云的不同部位之间以及不同云块之间激发出耀眼的闪光。这就是人们常说的闪电。

肉眼看到的一次闪电,其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下垫面变成正电荷中心,在云底与地面间形成强大电场。在电荷越积越多,电场越来越强的情况下,云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱,称梯级先导。

这种电离气柱逐级向地面延伸,每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱,它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面,在离地面5—50米左右时,地面便突然向上回击,回击的通道是从地面到云底,沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。

回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底,发出光亮无比的光柱,历时40微秒,通过电流超过1万安培,这即第一次闪击。相隔百分之几秒之后,从云中一根暗淡光柱,携带巨大电流,沿第一次闪击的路径飞驰向地面,称直窜先导。

当它离地面5—50米左右时,地面再向上回击,再形成光亮无比光柱,这即第二次闪击。接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。通常由3—4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约0.25秒,在此短时间内,窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能,因而形成强烈的爆炸,产生冲击波。

然后形成声波向四周传开,这就是雷声或说“打雷”。

而当时的天气是地面气温为零度左右,具备了下雪的条件。而在高空有暖湿空气猛烈爬升,发生了强烈的对流现象,形成了积雨云,所以就产生了一面下雪,一面打雷的天气现象。高空中有好多股气流在不断地运动。

这些气流有的向上跑,有的向下跑,方向不同,速度也不相同,有的快,有的慢。气流的运动使空气中的积云有的向上冲,有的向下降。云和云这之间的磨擦使云带上不同种的电荷。由于同种电荷相排斥,因此正电荷和负电荷分别聚集到云的两端。空气流动越快,云层越厚,带的电就越多。

积云所带的电达到 一定程度,就会穿过空气放电,使两种电荷中和。由于电穿过空气的时候会发热,使空 气迅速地膨胀,从而发出巨大的响声,这就是运输雷。如果带电的积云离地面比较近,也会因静电感就应使地面带上和云的下层不同的电。当带的电达到一定程度时,积云就会向地面放电。

参考资料打雷(自然现象)_百度百科

闪电(自然现象)_百度百科

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