雷電怎么形成的

雷電怎么形成的

　　雷電是自然界中一種大規模的火花放電現象。那么雷電是怎么形成的?學習啦小編在此整理了雷電形成原因，供大家參閱，希望大家在閱讀過程中有所收獲!

　　雷電形成原因

　　雷電是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點令人生畏的放電現象。雷電一般產生于對流發展旺盛的積雨云中，因此常伴有強烈的陣風和暴雨，有時還伴有冰雹和龍卷風。積雨云頂部一般較高，可達20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空氣對流等過程，使云中產生電荷。云中電荷的分布較復雜，但總體而言，云的上部以正電荷為主，下部以負電荷為主。因此，云的上、下部之間形成一個電位差。當電位差達到一定程度后，就會產生放電，這就是我們常見的閃電現象。閃電的的平均電流是3萬安培，最大電流可達30萬安培。閃電的電壓很高，約為1億至10億伏特。一個中等強度雷暴的功率可達一千萬瓦，相當于一座小型核電站的輸出功率。放電過程中，由于閃電通道中溫度驟增，使空氣體積急劇膨脹，從而產生沖擊波，導致強烈的雷鳴。 帶有電荷的雷云與地面的突起物接近時，它們之間就發生激烈的放電。在雷電放電地點會出現強烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。這就是人們見到和聽到的閃電雷鳴。

　　通常是暴風云(積雨云)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，如影隨形地跟著云移動。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、高大建筑物的頂端甚至人體之上，企圖和帶有負電的云層相遇;負電荷枝狀的觸角則向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正負電荷終于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云涌去，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，也就是等于太陽表面溫度的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，因此形成波浪并發出聲音。

　　雷電的危害

　　閃電大家都知道，它來源于夏季的積雨云層。當攜帶電荷的云層臨近地面上高大的建筑物時，就會出現正負電荷對撞，并形成強大的閃光，同時會伴隨空氣的共振產生巨大的轟鳴聲，這就是雷電。有時，人們把閃電稱作雷電。為什么叫雷電呢?因為“雷”象征爆炸，“雷鳴電閃”中的“雷”形容聲音，而“閃”是由于正負電荷撞擊而形成的光輻射，所以，人們將自然界中的打雷和閃電統稱為雷電。閃電的電壓是很高的，約為1億至10億伏特，一個中等強度的雷電釋放的功率可高達1000萬瓦，相當于一座小型核電站的輸出功率。避雷針只能預防直擊雷的強大電荷沖擊，而對強雷電磁感應的電荷就很難起作用了。 雷電分為接觸電荷和感應電荷。

　　(1)接觸電荷：在強大的積雨云層中，由于電荷不斷積累，形成了強大的靜電高壓電場。在電場力作用下，對地面上的高大物體形成尖端放電，以卸載電荷。在這種情況下，云層攜帶的是正電荷，大地攜帶的是負電荷。當正負電荷相互碰撞時，就會形成瞬間的中和反應，這也叫直擊雷。

　　(2)感應電荷：在云層放電的瞬間，形成強大的電磁轉換，這種強大的電磁場就會在地球表面的金屬導體上形成感應電荷。這種感應電荷會在瞬間積累構成高壓電場放電，從而導致通訊網絡和電氣設備瞬間被擊毀。

　　雷電會給人類生活造成巨大的破壞，每年的雷雨季節給人類造成的直接經濟損失就高達數億美元，每年被雷電擊中死亡的人和其他動物數量高得驚人，而且這個數量還在不斷攀升。雷電對人體的傷害主要包括兩個類型：

　　(1)直擊雷：當人遭到雷擊的一瞬間，強大的電流會迅速通過人體，嚴重者可導致心跳停止、肺功能衰竭、腦組織缺氧而死亡。另外，雷擊產生的高溫弧光也會形成人體不同程度的皮膚灼傷和碳化。人體遭雷電擊傷，會形成樹枝狀的雷擊紋理，致使皮膚剝脫和出血，也可造成耳鼓和內臟破裂等等。另外，據不完全統計，在每年的雷雨季節中，世界上所發生的雷擊高達1700次左右，全世界每年大概有數千人遭受雷擊。在比較平坦的地形上，30米左右高的建筑物平均每年就會被擊中一次;每座數十米及以上的高層建筑物，如廣播或電視塔，每年會被擊中20次左右，每次雷擊所產生的高電壓達6億伏左右。如果沒有避雷設備，這些建筑物早就被毀掉了。從云層到地面的閃電雷擊，它也包含了在50毫秒左右間隔之內的發生次數，也就是4次左右的獨立雷擊次數。第一次的雷擊峰值電流大約在2萬安培左右，而后續雷擊的電流峰值則會減半，最后一次雷擊很可能產生大約140安培左右的持續電流，其持續的時間可長達數十毫秒左右。

　　(2)雷電感應。是在雷電感應過程中產生的強大瞬間電磁場，這種強大的感應磁場，可在地面金屬網絡中產生感應電荷。包括有線、無線通訊網絡，電力輸電網絡和其他金屬材料制成的線路系統。高強度的感應電荷會在這些金屬網絡中形成強大的瞬間高壓電場，從而形成對用電設備的高壓弧光放電，最終會導致電氣設備燒毀。尤其對電子等弱電設備的破壞最為嚴重，如，家用電器的電視機、電腦、通信設備、辦公設備等等。每年，被感應雷電擊毀的用電設備事故達千萬件以上。這種高壓感應電也會對人身造成傷害。