⑴ 下雨天,打雷、閃電是如何形成的(用物理電學解答)
1、雷電的放電跟我們在冬天脫毛衣的時候看到的靜電放電(微小的火花)道理是一樣的,性質也是一樣的。
2、經典防雷理論里對雷擊發生的解釋:雷雲里聚集了大量電荷,在雷雲附近的空氣先被高電壓擊穿,然後慢慢向下發展,這叫「先導注流」,當接近地面時,與地面上的向上先導連通,形成通路,這時雷雲的電荷順著這條通路泄放,雷擊就發生了,這就是我們看到的閃電。
3、這里我們可以看出,閃電不是一下子就發生的,有一個形成通路的過程,但是這個過程非常短暫,大約在毫秒級就完成了,所以我們看不出閃電形成的過程,但是通過專用的高速旋轉照像機能夠拍到。而且由於空氣導電率的不同,導電率低的部分容易發生擊穿,所以我們看到的閃電都是折線形的而不是直線形的。
3、閃電發生的同時,閃電通過的路徑上空氣被急劇加熱膨脹,與過年放爆竹的原理一樣,發出巨大的聲音,這就是我們聽到的雷聲,當然還有我們聽不到的次聲波。
⑵ 閃電的物理形成原理
基本原理就是雲層之間的劇烈放電現象。
水分子在積雨雲中因分解和摩擦產生了兩種靜電,一種是頂層的正電荷,一種是底層的負電荷,在地面還有一種正電荷 。當這些異性電荷相遇時,激烈的電荷中和作用會放出大量的光和熱,就形成了閃電 。
⑶ 為什麼會有閃電
閃電是雲與雲之間、雲與地之間或者雲體內各部位之間的強烈放電現象(一般發生在積雨雲中)。
積雨雲通常產生電荷,底層為陰電,頂層為陽電,而且還在地面產生陽電荷,如影隨形地跟著雲移動。正電荷和負電荷彼此相吸,但空氣卻不是良好的傳導體。正電荷奔向樹木、山丘、高大建築物的頂端甚至人體之上,企圖和帶有負電的雲層相遇;負電荷枝狀的觸角則向下伸展,越向下伸越接近地面。最後正負電荷終於克服空氣的阻障而連接上。巨大的電流沿著一條傳導氣道從地面直向雲涌去,產生出一道明亮奪目的閃光。一道閃電的長度可能只有數百米(最短的為100米),但最長可達數千米。 閃電的溫度,從攝氏一萬七千度至二萬八千度不等,也就是等於太陽表面溫度的3~5倍。閃電的極度高熱使沿途空氣劇烈膨脹。空氣移動迅速,因此形成波浪並發出聲音。閃電距離近,聽到的就是尖銳的爆裂聲;如果距離遠,聽到的則是隆隆聲。你在看見閃電之後可以開動秒錶,聽到雷聲後即把它按停,然後用所得的秒數除以3,即可大致知道閃電離你有幾千米。
⑷ 為什麼會打雷、閃電成因是什麼
閃電,一般是專指對流層大氣放電,是靜電放電現象的一種。當空氣作為一種介質時,空氣中的各種微粒互相碰撞和摩擦便會使該空氣介質兩面的正負電荷的量持續積累,這時加於該空氣介質的電壓也會同時增加,
當局部電壓達到當時條件下空氣的擊穿電壓時,該空氣介質的局部便會發生電擊穿而持續成為等離子體,使電流能夠通過原來絕緣的空氣。這時通過空氣的電流也會將空氣急劇加熱,使空氣膨脹而產生雷聲。
(4)為什麼會產生閃電運用物理知識擴展閱讀:
閃電的電流很大,其峰值一般能達到幾萬安培,但是其持續的時間很短,一般只有幾十微秒。由於持續時間短,閃電輸送的能量相對不大,不過閃電的功率卻可以很大。
在夏季的潮濕的天氣下,豐富的水分子會令該空氣介質所要求的擊穿電壓降低,因此較易發生閃電,而冬季下雪時也是同一情況。概括而言,當某介質的擊穿電壓因該介質的性質改變而下降,便有較大機會發生放電現象。
⑸ 為什麼會有閃電
會有閃電打雷的原因:
下雨時,天上的雲有的是正極,有的是負極。兩種雲碰到一起時,就會發出閃電,同時又放出很大的熱量,使周圍的空氣受熱,膨脹。瞬間被加熱膨脹的空氣會推擠周圍的空氣,引發出強烈的爆炸式震動。這就是雷聲。
閃電是雲與雲之間、雲與地之間或者雲體內各部位之間的強烈放電現象(一般發生在積雨雲中)。通常是暴風雲(積雨雲)產生電荷,底層為陰電,頂層為陽電,而且還在地面產生陽電荷,如影隨形地跟著雲移動。
正電荷和負電荷彼此相吸,但空氣卻不是良好的傳導體。正電荷奔向樹木、山丘、高大建築物的頂端甚至人體之上,企圖和帶有負電的雲層相遇;負電荷枝狀的觸角則向下伸展,越向下伸越接近地面。最後正負電荷終於克服空氣的阻障而連接上。巨大的電流沿著一條傳導氣道從地面直向雲涌去,產生出一道明亮奪目的閃光。
雷電是雷雨雲中的放電現象。形成雷雨雲一般要具有兩個條件,充足的水汽和劇烈的對流運動。冬天,由於空氣寒冷乾燥,加之太陽輻射較弱,空氣中不易形成對流,因而很少有雷電。但有時冬季氣溫偏高就形成了雷雨雲,產生了雷電,並出現雨雪天氣。對流特別強盛,還可形成冰雹,這就會產生所謂"冬打雷"的天氣現象。
拓展資料:
防雷注意事項:
①在打雷下雨時,嚴禁在山頂或者高丘地帶停留,更要切忌繼續蹬往高處觀賞雨景,不能在大樹下、電線桿附近躲避,也不要行走或站立在空曠的田野里,應盡快躲在低窪處,或盡可能找房層或乾燥的洞穴躲避。
②雷雨天氣時,不要用金屬柄雨傘,摘下金屬架眼鏡、手錶、褲帶,若是騎車旅遊要盡快離開自行車,亦應遠離其它金屬制物體,以免產生導電而被雷電擊中。
③在雷雨天氣,不要去江、河、湖邊游泳、劃船、垂釣等。
④在電閃雷鳴、風雨交加之時,若旅遊者在旅店休息,應立即關掉室內的電視機、收錄機、音響、空調機等電器,以避免產生導電。打雷時,在房間的正中央較為安全,切忌停留在電燈正下面,忌依靠在柱子、牆壁邊、門窗邊,以避免在打雷時產生感應電而致意外。
當發生雷擊時,旅伴應立即將病人送往醫院。如果當時呼吸、心跳已經停止,應立即就地做口對口人工呼吸和胸外心臟按摩,積極進行現場搶救。千萬不可因急著運送去醫院而不作搶救,否則會貽誤病機而致病 死亡。有時候,還應在送往醫院的途中繼續進行人工呼吸和胸外心臟按摩。
此外,要注意給病人保溫。若有狂躁不安、痙攣抽搐等精神神志症狀時,還要為其作頭部冷敷。對電灼傷的局部,在急救條件下,只需保持乾燥或包紮即可。
雷雨天氣發生時,即使在安裝了避雷針的情況下,也應該迅速拔掉室內電視、電冰箱以及天線電源的插頭,防止空間電磁波干擾造成不必要的損失。此外,從電閃雷鳴的形成和發生過程來看,空曠場地上、建築物頂上、高大樹木下、靠近河湖池沼以及潮濕地區是雷擊事故多發區。
⑹ 閃電怎麼形成的原因是什麼 閃電如何形成的
1、是通過氣流在雷雨雲中會因為水分子的摩擦和分解產生靜電形成的,這些電分兩種,一種是帶有正電荷粒子的正電,一種是帶有負電荷粒子的負電。正負電荷會相互吸引,就像磁鐵一樣。當這些異性電荷相遇時便會產生中和作用(放電)。激烈的電荷中和作用會放出大量的光和熱,這些放出的光就形成了閃電。
2、閃電是雲與雲之間、雲與地之間或者雲體內各部位之間的強烈放電現象(一般發生在積雨雲中)。
3、通常是暴風雲(積雨雲)產生電荷,底層為陰電,頂層為陽電,而且還在地面產生陽電荷,如影隨形地跟著雲移動。正電荷和負電荷彼此相吸,但空氣卻不是良好的傳導體。正電荷奔向樹木、山丘、高大建築物的頂端甚至人體之上,企圖和帶有負電的雲層相遇;負電荷枝狀的觸角則向下伸展,越向下伸越接近地面。最後正負電荷終於克服空氣的阻障而連接上。巨大的電流沿著一條傳導氣道從地面直向雲涌去,產生出一道明亮奪目的閃光。
⑺ 閃電形成的原因是什麼
氣流在雷雨雲中會因為水分子的摩擦和分解產生靜電.這些電分兩種.一種是帶有正電荷粒子的正電,一種是帶有負電荷粒子的負電.正負電荷會相互吸引,就象磁鐵一樣.正電荷在雲的上端,負電荷在雲的下端吸引地面上的正電荷.雲和地面之間的空氣都是絕緣體,會阻止兩極電荷的電流通過.當雷雨雲里的電荷和地面上的電荷變得足夠強時,兩部分的電荷會沖破空氣的阻礙相接觸形成強大的電流,正電荷與負電荷就此相接觸.當這些異性電荷相遇時便會產生中和作用(放電).激烈的電荷中和作用會放出大量的光和熱,這些放出的光就形成了[閃電].
大多數的閃電都是連接兩次的.第一次叫前導閃接,是一股看不見的空氣叫前導,一直下到接近地面的地方.這一股帶電的空氣就象一條電線,為第二次電流建立一條導路.在前導接近地面的一剎那,一道回接電流就沿著這條導路跳上來,這次回接產生的閃光就是我們通常所能看到的閃電了.
雷暴時的大氣電場與晴天時有明顯的差異,產生這種差異的原因,是雷雨雲中有電荷的累積並形成雷雨雲的極性,由此產生閃電而造成大氣電場的巨大變化。但是雷雨雲的電是怎麼來的呢? 也就是說,雷雨雲中有哪些物理過程導致了它的起電?為什麼雷雨雲中能夠累積那麼多的電荷並形成有規律的分布?本節將要回答這些問題。前面我們已經講過,雷雨雲形成的宏觀過程以及雷雨雲中發生的微物理過程,與雲的起電有密切聯系。科學家們對雷雨雲的起電機制及電荷有規律的分布,進行了大量的觀測和實驗,積累了許多資料並提出了各種各樣的解釋,有些論點至今也還有爭論。歸納起來,雲的起電機制主要有如下幾種:
A.對流雲初始階段的「離子流」假說
大氣中總是存在著大量的正離子和負離子,在雲中的水滴上,電荷分布是不均勻的:最外邊的分子帶負電,里層帶正電,內層與外層的電位差約高0.25伏特。為了平衡這個電位差,水滴必須「優先』吸收大氣中的負離子,這樣就使水滴逐漸帶上了負電荷。當對流發展開始時,較輕的正離子逐漸被上升氣流帶到雲的上部;而帶負電的雲滴因為比較重,就留在下部,造成了正負電荷的分離。
B.冷雲的電荷積累
當對流發展到一定階段,雲體伸入0℃層以上的高度後,雲中就有了過冷水滴、霰粒和冰晶等。這種由不同相態的水汽凝結物組成且溫度低於0℃的雲,叫冷雲。冷雲的電荷形成和積累過程有如下幾種:
a. 冰晶與霰粒的摩擦碰撞起電
霰粒是由凍結水滴組成的,呈白色或乳白色,結構比較鬆脆。由於經常有過冷水滴與它撞凍並釋放出潛熱,故它的溫度一般要比冰晶來得高。在冰晶中含有一定量的自由離子(OH-或OH+),離子數隨溫度升高而增多。由於霰粒與冰晶接觸部分存在著溫差,高溫端的自由離子必然要多於低溫端,因而離子必然從高溫端向低溫端遷移。離子遷移時,較輕的帶正電的氫離子速度較快,而帶負電的較重的氫氧離子(OH-)則較慢。因此,在一定時間內就出現了冷端H+離子過剩的現象,造成了高溫端為負,低溫端為正的電極化。當冰晶與霰粒接觸後又分離時,溫度較高的霰粒就帶上負電,而溫度較低的冰晶則帶正電。在重力和上升氣流的作用下,較輕的帶正電的冰晶集中到雲的上部,較重的帶負電的霞粒則停留在雲的下部,因而造成了冷雲的上部帶正電而下部帶負電。
b. 過冷水滴在霰粒上撞凍起電
在雲層中有許多水滴在溫度低於0℃時仍不凍結,這種水滴叫過冷水滴。過冷水滴是不穩定的,只要它們被輕輕地震動一下,馬上就會凍結成冰粒。當過冷水滴與霰粒碰撞時,會立即凍結,這叫撞凍。當發生撞凍時,過冷水滴的外部立即凍成冰殼,但它內部仍暫時保持著液態,並且由於外部凍結釋放的潛熱傳到內部,其內部液態過冷水的溫度比外面的冰殼來得高。溫度的差異使得凍結的過冷水滴外部帶正電,內部帶負電。當內部也發生凍結時,雲滴就膨脹分裂,外表皮破裂成許多帶正電的小冰屑,隨氣流飛到雲的上部,帶負電的凍滴核心部分則附在較重的霰粒上,使霰粒帶負電並停留在雲的中、下部。
c. 水滴因含有稀薄的鹽分而起電
除了上述冷雲的兩種起電機制外,還有人提出了由於大氣中的水滴含有稀薄的鹽分而產生的起電機制。當雲滴凍結時,冰的晶格中可以容納負的氯離子(Cl-),卻排斥正的鈉離子(Na+)。因此,水滴已凍結的部分就帶負電,而未凍結的外表面則帶正電(水滴凍結時,是從里向外進行的)。由水滴凍結而成的霰粒在下落過程中,摔掉表面還來不及凍結的水分,形成許多帶正電的小雲滴,而已凍結的核心部分則帶負電。由於重力和氣流的分選作用,帶正電的小滴被帶到雲的上部,而帶負電的霰粒則停留在雲的中、下部。
d.暖雲的電荷積累
上面講了一些冷雲起電的主要機制。在熱帶地區,有一些雲整個雲體都位於0℃以上區域,因而只含有水滴而沒有固態水粒子。這種雲叫做暖雲或「水雲」。暖雲也會出現雷電現象。在中緯度地區的雷暴雲,雲體位於0℃等溫線以下的部分,就是雲的暖區。在雲的暖區里也有起電過程發生。
在雷雨雲的發展過程中,上述各種機制在不同發展階段可能分別起作用。但是,最主要的起電機制還是由於水滴凍結造成的。大量觀測事實表明,只有當雲頂呈現纖維狀絲縷結構時,雲才發展成雷雨雲。飛機觀測也發現,雷雨雲中存在以冰、雪晶和霰粒為主的大量雲粒子,而且大量電荷的累積即雷雨雲迅猛的起電機制,必須依靠霰粒生長過程中的碰撞、撞凍和摩擦等才能發生。
⑻ 閃電的原理
閃電的原理是雲與雲之間、雲與地之間或者雲體內各部位之間的強烈放電現象。
通常是暴風雲(積雨雲)產生電荷,底層為陰電,頂層為陽電,而且還在地面產生陽電荷,如影隨形地跟著雲移動。正電荷和負電荷彼此相吸,但空氣卻不是良好的傳導體。正電荷奔向樹木、山丘、高大建築物的頂端甚至人體之上,企圖和帶有負電的雲層相遇;
負電荷枝狀的觸角則向下伸展,越向下伸越接近地面。最後正負電荷終於克服空氣的阻障而連接上。巨大的電流沿著一條傳導氣道從地面直向雲涌去,產生出一道明亮奪目的閃光。
電荷流向
襲擊地面的雲地閃電為正閃電(擊)和負閃電(擊),雲中正電荷對地的放電稱為正閃電,雲中負電荷對地的放電稱為負閃電。正閃電時電流由雲流向地面,負閃電時電流由地面流向雲。
即正閃電是正電荷由雲流向地球,負閃電是負電荷南雲流向地球。在雲地閃電中,絕大多數是負閃電,負閃電其電流峰值以20~50kA居多,而正閃電比負閃電猛烈,其電流幅值往往在100kA以上。
以上內容參考:網路—閃電
⑼ 閃電怎麼形成的原因是什麼
是通過氣流在雷雨雲中會因為水分子的摩擦和分解產生靜電形成的,這些電分兩種,一種是帶有正電荷粒子的正電,一種是帶有負電荷粒子的負電。正負電荷會相互吸引,就像磁鐵一樣。當這些異性電荷相遇時便會產生中和作用(放電)。激烈的電荷中和作用會放出大量的光和熱,這些放出的光就形成了閃電。
是通過氣流在雷雨雲中會因為水分子的摩擦和分解產生靜電形成的,這些電分兩種,一種是帶有正電荷粒子的正電,一種是帶有負電荷粒子的負電。正負電荷會相互吸引,就像磁鐵一樣。當這些異性電荷相遇時便會產生中和作用(放電)。激烈的電荷中和作用會放出大量的光和熱,這些放出的光就形成了閃電。
閃電是雲與雲之間、雲與地之間或者雲體內各部位之間的強烈放電現象(一般發生在積雨雲中)。
通常是暴風雲(積雨雲)產生電荷,底層為陰電,頂層為陽電,而且還在地面產生陽電荷,如影隨形地跟著雲移動。正電荷和負電荷彼此相吸,但空氣卻不是良好的傳導體。正電荷奔向樹木、山丘、高大建築物的頂端甚至人體之上,企圖和帶有負電的雲層相遇;負電荷枝狀的觸角則向下伸展,越向下伸越接近地面。最後正負電荷終於克服空氣的阻障而連接上。巨大的電流沿著一條傳導氣道從地面直向雲涌去,產生出一道明亮奪目的閃光。
⑽ 閃電到底是怎麼形成的
閃電是因為天空中的大量正負電荷聚集在一起引發強烈放電才形成的。在炎熱的夏天,我們經常會看到天空中突然飄來一塊烏雲,緊接著來了幾道尖銳的閃電,然後天雷滾滾,就下了暴雨。這是夏季正常的天氣現象,蘊含著豐富的物理原理。
一、閃電的特徵閃電是指的是雲與雲之間,雲與大地之間或雲層各部位之間的強烈放電現象。閃電可分為線狀閃電,球形閃電,紫色閃電等。我們最常見的就是線狀閃電。一般情況下,閃電和雷聲是同時發生的,但是我們所看到的是先打雷後閃電,這是因為它們在大氣中傳播的速度相差了很多導致的。
很正常的自然現象,其中就會蘊含很多奇妙的物理原理。親愛的讀者朋友們,你們現在明白閃電到底是怎麼形成了嗎?如果有什麼不懂的,歡迎在評論區中提出你們的疑問。