⑴ 下雨天,打雷、闪电是如何形成的(用物理电学解答)
1、雷电的放电跟我们在冬天脱毛衣的时候看到的静电放电(微小的火花)道理是一样的,性质也是一样的。
2、经典防雷理论里对雷击发生的解释:雷云里聚集了大量电荷,在雷云附近的空气先被高电压击穿,然后慢慢向下发展,这叫“先导注流”,当接近地面时,与地面上的向上先导连通,形成通路,这时雷云的电荷顺着这条通路泄放,雷击就发生了,这就是我们看到的闪电。
3、这里我们可以看出,闪电不是一下子就发生的,有一个形成通路的过程,但是这个过程非常短暂,大约在毫秒级就完成了,所以我们看不出闪电形成的过程,但是通过专用的高速旋转照像机能够拍到。而且由于空气导电率的不同,导电率低的部分容易发生击穿,所以我们看到的闪电都是折线形的而不是直线形的。
3、闪电发生的同时,闪电通过的路径上空气被急剧加热膨胀,与过年放爆竹的原理一样,发出巨大的声音,这就是我们听到的雷声,当然还有我们听不到的次声波。
⑵ 闪电的物理形成原理
基本原理就是云层之间的剧烈放电现象。
水分子在积雨云中因分解和摩擦产生了两种静电,一种是顶层的正电荷,一种是底层的负电荷,在地面还有一种正电荷 。当这些异性电荷相遇时,激烈的电荷中和作用会放出大量的光和热,就形成了闪电 。
⑶ 为什么会有闪电
闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。
积雨云通常产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。一道闪电的长度可能只有数百米(最短的为100米),但最长可达数千米。 闪电的温度,从摄氏一万七千度至二万八千度不等,也就是等于太阳表面温度的3~5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速,因此形成波浪并发出声音。闪电距离近,听到的就是尖锐的爆裂声;如果距离远,听到的则是隆隆声。你在看见闪电之后可以开动秒表,听到雷声后即把它按停,然后用所得的秒数除以3,即可大致知道闪电离你有几千米。
⑷ 为什么会打雷、闪电成因是什么
闪电,一般是专指对流层大气放电,是静电放电现象的一种。当空气作为一种介质时,空气中的各种微粒互相碰撞和摩擦便会使该空气介质两面的正负电荷的量持续积累,这时加于该空气介质的电压也会同时增加,
当局部电压达到当时条件下空气的击穿电压时,该空气介质的局部便会发生电击穿而持续成为等离子体,使电流能够通过原来绝缘的空气。这时通过空气的电流也会将空气急剧加热,使空气膨胀而产生雷声。
(4)为什么会产生闪电运用物理知识扩展阅读:
闪电的电流很大,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。由于持续时间短,闪电输送的能量相对不大,不过闪电的功率却可以很大。
在夏季的潮湿的天气下,丰富的水分子会令该空气介质所要求的击穿电压降低,因此较易发生闪电,而冬季下雪时也是同一情况。概括而言,当某介质的击穿电压因该介质的性质改变而下降,便有较大机会发生放电现象。
⑸ 为什么会有闪电
会有闪电打雷的原因:
下雨时,天上的云有的是正极,有的是负极。两种云碰到一起时,就会发出闪电,同时又放出很大的热量,使周围的空气受热,膨胀。瞬间被加热膨胀的空气会推挤周围的空气,引发出强烈的爆炸式震动。这就是雷声。
闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。通常是暴风云(积雨云)产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。
正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。
雷电是雷雨云中的放电现象。形成雷雨云一般要具有两个条件,充足的水汽和剧烈的对流运动。冬天,由于空气寒冷干燥,加之太阳辐射较弱,空气中不易形成对流,因而很少有雷电。但有时冬季气温偏高就形成了雷雨云,产生了雷电,并出现雨雪天气。对流特别强盛,还可形成冰雹,这就会产生所谓"冬打雷"的天气现象。
拓展资料:
防雷注意事项:
①在打雷下雨时,严禁在山顶或者高丘地带停留,更要切忌继续蹬往高处观赏雨景,不能在大树下、电线杆附近躲避,也不要行走或站立在空旷的田野里,应尽快躲在低洼处,或尽可能找房层或干燥的洞穴躲避。
②雷雨天气时,不要用金属柄雨伞,摘下金属架眼镜、手表、裤带,若是骑车旅游要尽快离开自行车,亦应远离其它金属制物体,以免产生导电而被雷电击中。
③在雷雨天气,不要去江、河、湖边游泳、划船、垂钓等。
④在电闪雷鸣、风雨交加之时,若旅游者在旅店休息,应立即关掉室内的电视机、收录机、音响、空调机等电器,以避免产生导电。打雷时,在房间的正中央较为安全,切忌停留在电灯正下面,忌依靠在柱子、墙壁边、门窗边,以避免在打雷时产生感应电而致意外。
当发生雷击时,旅伴应立即将病人送往医院。如果当时呼吸、心跳已经停止,应立即就地做口对口人工呼吸和胸外心脏按摩,积极进行现场抢救。千万不可因急着运送去医院而不作抢救,否则会贻误病机而致病 死亡。有时候,还应在送往医院的途中继续进行人工呼吸和胸外心脏按摩。
此外,要注意给病人保温。若有狂躁不安、痉挛抽搐等精神神志症状时,还要为其作头部冷敷。对电灼伤的局部,在急救条件下,只需保持干燥或包扎即可。
雷雨天气发生时,即使在安装了避雷针的情况下,也应该迅速拔掉室内电视、电冰箱以及天线电源的插头,防止空间电磁波干扰造成不必要的损失。此外,从电闪雷鸣的形成和发生过程来看,空旷场地上、建筑物顶上、高大树木下、靠近河湖池沼以及潮湿地区是雷击事故多发区。
⑹ 闪电怎么形成的原因是什么 闪电如何形成的
1、是通过气流在雷雨云中会因为水分子的摩擦和分解产生静电形成的,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,就像磁铁一样。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。
2、闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。
3、通常是暴风云(积雨云)产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。
⑺ 闪电形成的原因是什么
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.
雷暴时的大气电场与晴天时有明显的差异,产生这种差异的原因,是雷雨云中有电荷的累积并形成雷雨云的极性,由此产生闪电而造成大气电场的巨大变化。但是雷雨云的电是怎么来的呢? 也就是说,雷雨云中有哪些物理过程导致了它的起电?为什么雷雨云中能够累积那么多的电荷并形成有规律的分布?本节将要回答这些问题。前面我们已经讲过,雷雨云形成的宏观过程以及雷雨云中发生的微物理过程,与云的起电有密切联系。科学家们对雷雨云的起电机制及电荷有规律的分布,进行了大量的观测和实验,积累了许多资料并提出了各种各样的解释,有些论点至今也还有争论。归纳起来,云的起电机制主要有如下几种:
A.对流云初始阶段的“离子流”假说
大气中总是存在着大量的正离子和负离子,在云中的水滴上,电荷分布是不均匀的:最外边的分子带负电,里层带正电,内层与外层的电位差约高0.25伏特。为了平衡这个电位差,水滴必须“优先’吸收大气中的负离子,这样就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时,较轻的正离子逐渐被上升气流带到云的上部;而带负电的云滴因为比较重,就留在下部,造成了正负电荷的分离。
B.冷云的电荷积累
当对流发展到一定阶段,云体伸入0℃层以上的高度后,云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云,叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种:
a. 冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电
霰粒是由冻结水滴组成的,呈白色或乳白色,结构比较松脆。由于经常有过冷水滴与它撞冻并释放出潜热,故它的温度一般要比冰晶来得高。在冰晶中含有一定量的自由离子(OH-或OH+),离子数随温度升高而增多。由于霰粒与冰晶接触部分存在着温差,高温端的自由离子必然要多于低温端,因而离子必然从高温端向低温端迁移。离子迁移时,较轻的带正电的氢离子速度较快,而带负电的较重的氢氧离子(OH-)则较慢。因此,在一定时间内就出现了冷端H+离子过剩的现象,造成了高温端为负,低温端为正的电极化。当冰晶与霰粒接触后又分离时,温度较高的霰粒就带上负电,而温度较低的冰晶则带正电。在重力和上升气流的作用下,较轻的带正电的冰晶集中到云的上部,较重的带负电的霞粒则停留在云的下部,因而造成了冷云的上部带正电而下部带负电。
b. 过冷水滴在霰粒上撞冻起电
在云层中有许多水滴在温度低于0℃时仍不冻结,这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的,只要它们被轻轻地震动一下,马上就会冻结成冰粒。当过冷水滴与霰粒碰撞时,会立即冻结,这叫撞冻。当发生撞冻时,过冷水滴的外部立即冻成冰壳,但它内部仍暂时保持着液态,并且由于外部冻结释放的潜热传到内部,其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳来得高。温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带正电,内部带负电。当内部也发生冻结时,云滴就膨胀分裂,外表皮破裂成许多带正电的小冰屑,随气流飞到云的上部,带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上,使霰粒带负电并停留在云的中、下部。
c. 水滴因含有稀薄的盐分而起电
除了上述冷云的两种起电机制外,还有人提出了由于大气中的水滴含有稀薄的盐分而产生的起电机制。当云滴冻结时,冰的晶格中可以容纳负的氯离子(Cl-),却排斥正的钠离子(Na+)。因此,水滴已冻结的部分就带负电,而未冻结的外表面则带正电(水滴冻结时,是从里向外进行的)。由水滴冻结而成的霰粒在下落过程中,摔掉表面还来不及冻结的水分,形成许多带正电的小云滴,而已冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用,带正电的小滴被带到云的上部,而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。
d.暖云的电荷积累
上面讲了一些冷云起电的主要机制。在热带地区,有一些云整个云体都位于0℃以上区域,因而只含有水滴而没有固态水粒子。这种云叫做暖云或“水云”。暖云也会出现雷电现象。在中纬度地区的雷暴云,云体位于0℃等温线以下的部分,就是云的暖区。在云的暖区里也有起电过程发生。
在雷雨云的发展过程中,上述各种机制在不同发展阶段可能分别起作用。但是,最主要的起电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明,只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时,云才发展成雷雨云。飞机观测也发现,雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子,而且大量电荷的累积即雷雨云迅猛的起电机制,必须依靠霰粒生长过程中的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。
⑻ 闪电的原理
闪电的原理是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。
通常是暴风云(积雨云)产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;
负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。
电荷流向
袭击地面的云地闪电为正闪电(击)和负闪电(击),云中正电荷对地的放电称为正闪电,云中负电荷对地的放电称为负闪电。正闪电时电流由云流向地面,负闪电时电流由地面流向云。
即正闪电是正电荷由云流向地球,负闪电是负电荷南云流向地球。在云地闪电中,绝大多数是负闪电,负闪电其电流峰值以20~50kA居多,而正闪电比负闪电猛烈,其电流幅值往往在100kA以上。
以上内容参考:网络—闪电
⑼ 闪电怎么形成的原因是什么
是通过气流在雷雨云中会因为水分子的摩擦和分解产生静电形成的,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,就像磁铁一样。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。
是通过气流在雷雨云中会因为水分子的摩擦和分解产生静电形成的,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,就像磁铁一样。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。
闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。
通常是暴风云(积雨云)产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。
⑽ 闪电到底是怎么形成的
闪电是因为天空中的大量正负电荷聚集在一起引发强烈放电才形成的。在炎热的夏天,我们经常会看到天空中突然飘来一块乌云,紧接着来了几道尖锐的闪电,然后天雷滚滚,就下了暴雨。这是夏季正常的天气现象,蕴含着丰富的物理原理。
一、闪电的特征闪电是指的是云与云之间,云与大地之间或云层各部位之间的强烈放电现象。闪电可分为线状闪电,球形闪电,紫色闪电等。我们最常见的就是线状闪电。一般情况下,闪电和雷声是同时发生的,但是我们所看到的是先打雷后闪电,这是因为它们在大气中传播的速度相差了很多导致的。
很正常的自然现象,其中就会蕴含很多奇妙的物理原理。亲爱的读者朋友们,你们现在明白闪电到底是怎么形成了吗?如果有什么不懂的,欢迎在评论区中提出你们的疑问。