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雷电的产生及其特征

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雷电的产生及其特征

发布日期:2016-07-18 11:44 来源:http://www.pwisd.tw 点击:

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雷电的产生及其特征


  雷电是因强对流气候而形成的雷云层和云层与大地间强烈瞬间放电现象。当雷电发生时,产生强大的雷击电流,炽热的高温、猛烈的冲击波、瞬变的电磁场和强烈的电?#27431;?#23556;等综合物理效应,是一种壮观而又令人恐怖的自然天体放电现象.


雷电的产生

当雷云中的电荷逐渐聚积达到一定的电荷密度时,其表面附近的电场强度足够大,于是就开始放电,形成一个导电的空气通道,称为雷电先导,在雷电先导下行到离地面100m~300m时,也形成一个上行的迎雷先导,如图所示,当上、下先导相互接近时,正、负电荷强烈吸引中和而产生强大的雷电流,并伴有雷鸣电闪。这就是直击雷的主放电阶段.


雷电的主要特征 

1、冲击电流大。其电流高达几万~几十万安培。 

2、时间短。?#35805;?#38647;击分为三个阶段,即先导放电、主放电、余光放电,整个过程?#35805;?#19981;会超过60微秒。

3、雷电流变化梯度大。雷电流变化梯度大,有的可达10千安/微秒。

4、冲击电压高。强大的电流产生的交变磁场,其感应电压可高达上亿伏。


 雷电流的波形

  在防雷分析与设计中,雷电脉冲波形的波头和波长时间必须有明确的定义, 对于几种常用的雷电脉冲波形来说,它们波头和波长时间的定义方法是相同的,差别仅在于确定波头时间的作图取点位置不同而已。现以一个雷电流波形波头与波长时间的作图确定为例,说明这种定义方法。 E点与D点之间的时间即定义为波头时间,用τf表示。G点与D点之间的时间即定义为波长时间,用τt表示。由于波长时间也是波形曲线衰减到半幅值所需要的时间,它习惯上也被称为半幅值时间。在定义?#30636;?#22836;和波长时间后,单极性雷电流脉冲波形可记为τf/τt(如8/20μs、 10/350μs),这里的τf和τt?#35805;?#37319;用μs作单位。 ?#35805;?#25105;们通常指的8/20μs波形为模拟感应雷波形, 10/350μs为直击雷波形. 在相同电流峰值的情况下,10/ 350μs波形能量是8/20μs波形能量的20倍以上


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