夏日到來，你又遇到電閃雷鳴的日子。
雷電，這一雄偉壯觀又令人生畏的自然現(xiàn)象曾讓郭沫若發(fā)出呼喊：“讓那赤條條的火滾動起來,像這風一樣,像那海一樣,滾動起來,把一切的有形,一切的污穢,燒毀了吧!燒毀了吧！” 古代詩人陸游也曾感嘆“雷車駕雨龍盡起，電行半空如狂矢”。而從古至今，科研人員對于雷電機理、應用等的研究未曾停歇。
今天，渣渣鄭同學將帶你重新認識雷電現(xiàn)象。
1. 雷電是如何產(chǎn)生的？ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
簡單說來，雷電是一種強烈的氣體放電過程，這一過程往往伴隨著閃電和雷鳴等顯著現(xiàn)象。處于正常狀態(tài)并且隔絕各種外電離因素的氣體是不導電的，但空氣中總會有來自空間的各種輻射，存在少量帶電質點，當間隙上的電壓達到一定數(shù)值后，流過間隙的電流劇增，即發(fā)生氣體放電。雷閃是雷云中積累了大量的電荷并形成正負兩種極性而在大氣中引起放電。
雷云是如何獲得電荷，又怎樣將同號電荷聚集到一起而與異號電荷分離的呢？這個問題其實還沒有確切的答案。因此下面只講某些得到相對肯定的認識。
目前認為，雷云電荷局限在大量的分散的水性質點上，就像水滴、冰粒一樣，而不同的水性質點在強烈的氣流和地球引力場的作用下具有不同的空氣動力學特性，導致它們分離。當異號電荷在雷云的不同位置聚集，產(chǎn)生了電場，而電場的極化作用又會促進雷云的荷電過程，如此不斷加強作用，便在雷云中形成了兩個大的電荷中心。
雷云與大地之間具備了足夠的電場強度，便會發(fā)生下行雷的先導——主放電——余光，以及后續(xù)的重復過程。先導就是先行的勇士，他將雷云和大地之間的氣隙打通，然后長矛換短刀，當下行先導與大地短接，主放電就發(fā)生了。主放電就是這場大戲的主角了，演出自然是被推向高潮。主放電時，通道發(fā)生突發(fā)的亮光，發(fā)出巨大的雷響，雷電通道流過強大的脈沖電流。主放電過程后是模糊發(fā)光的余光放電。當然，不是一次放電就結束了。每次雷電過程包括上述過程的不斷重復，可以說是“高潮迭起”了。
2. 雷電有啥危害？ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
上面提到了雷電過程中產(chǎn)生強大的脈沖電流，因此會有強烈的電動力作用，而余光階段流過時間較長的電流則會造成顯著的雷電熱效應。
雷電的危害一般分為兩類：一是雷直接擊在建筑物上發(fā)生熱效應作用和電動力作用；二是雷電的二次作用，即雷電流產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應。雷電的具體危害表現(xiàn)如下：?
雷電流高壓效應會產(chǎn)生高達數(shù)萬伏甚至數(shù)十萬伏的沖擊電壓，如此巨大的電壓瞬間沖擊電氣設備，足以擊穿絕緣使設備發(fā)生短路，導致燃燒、爆炸等直接災害。 雷電會放出幾十至上千安的強大電流，并產(chǎn)生大量熱能，在雷擊點的熱量會很高，可導致金屬熔化，引發(fā)火災和爆炸。 雷電流機械效應主要表現(xiàn)為被雷擊物體發(fā)生爆炸、扭曲、崩潰、撕裂等現(xiàn)象導致財產(chǎn)損失和人員傷亡。?
雷電流靜電感應可使被擊物導體感生出與雷電性質相反的大量電荷，當雷電消失來不及流散時，即會產(chǎn)生很高電壓發(fā)生放電現(xiàn)象從而導致火災。 雷電流電磁感應會在雷擊點周圍產(chǎn)生強大的交變電磁場，其感生出的電流可引起變電器局部過熱而導致火災。 雷電波的侵入和防雷裝置上的高電壓對建筑物的反擊作用也會引起配電裝置或電氣線路斷路而燃燒導致火災。?
3. 雷電如何防護？ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
雷電作為一種強烈的自然力的爆發(fā)是難以制止的。因此人們主要設法躲避和限制它的破壞作用，即采取防雷保護措施。
防雷保護的基本措施就是設置避雷針、避雷線、避雷器和接地裝置。大家最熟悉的應該是避雷針了。它明顯高于其他物體，當雷云先導放電臨近地面時首先擊中避雷針，從而保護其他物體免遭雷擊。所以說避雷針是造雷劈的，它為受保護的建筑避雷，“犧牲一個，幸福大家”。
盡管你不知道，這些避雷設施在保護著你。建筑物的樓頂按照要求都會安裝避雷針和避雷帶和引下線等。而避雷帶應該高于女兒墻。第一次外出檢測的時候，我就很好奇，樓頂高出來的這一小部分為什么叫做女兒墻呢？相傳，一個古代的砌匠，忙于工作，不得不把年幼的女兒帶在左右，一日在屋頂砌筑時，小女不慎墜屋身亡。匠人傷心欲絕，為了防止悲劇再次發(fā)生，之后就在屋頂砌筑一圈矮墻，后來人們就起名“女兒墻”。女兒墻的作用是保護人員的安全，同時它應在避雷帶的保護范圍內，從而保障樓宇的安全。
盡管人們尚未完全弄清楚雷電的發(fā)展過程與作用機理，但雷電蘊含的巨大能量誘惑著人們想方設法加以利用和改造。部分國家的科研人員對雷電能量存儲及利用進行過研究。
大自然有著它自己的法則，我們人類作為地球上的生靈，不斷探索自然、征服自然、改造自然。也許這使得自然漸漸失去了原本的模樣，但那些未被征服的告訴我們，這大自然永遠值得敬畏。
（圖片來自網(wǎng)絡）
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