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当打闪的时候
日期: 2000年12月26日 00:00       来源:科技部
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    电闪雷鸣是自然界现象,闪电实际上是高压放电。

 

 

这是一套高压设备,可以用它来做巨大的闪电实验。在控制站里,监测所有的实验,被储存的电荷通过电极放电。闪电是向尖形电极放电而不是圆形电极,即使两个电极与上边的电极相隔同样的距离。

 

 

在屋顶上的一根尖形金属针可以让电力线更加集中。当闪电来临时就撞到这根金属针上面向下经过地线,通入大地放电。这就是避雷针的原理。如果闪电来临,没有接地线时会发生什么情况呢?被释放的电荷没有导入地面,相反却点燃了模型中的一颗烟雾弹。

 

 

当雷电来临时,不能找大树躲避雷雨。因为,每一棵树的顶部都是电力线集中的地方,闪电会击中树顶并沿树干传下来。但是电流在向下传时,会离开树干而传向另一个电力线集中的地方,也就是站在树旁边的人。

 

 

我们可以看到这棵树被闪电击过的痕迹。我们模拟出与闪电相近的电流强度,一根柳枝被连在一根电缆上。柳枝被撕裂开了。由电流产生的迅猛集中的高热使木头里的水份蒸发,导致了树枝的爆裂。

 

 

自然界也正是如此,闪电时,由于强大的电流在传过介质的过程中产生了热量,沙粒溶化了。帆船的桅杆为闪电提供了一个极佳的目标。当桅杆没有向下接触到水面时尤其危险。因为放电不能被导入水中,就必须另找目标,这个目标通常就是人。在一个用来试验的金属笼子中,可以用来避雷,用这个电极建立起一个电场,这些电力线无法到达金属笼子的内部。放电时,电流沿着金属杆的外部流走了,里面的人是不会受到伤害的。

 

 

在汽车里能安全避雷,因为电荷已在车的外部流失了。车身的作用和金属笼一样。这是由于天线的存在,电流通过最接近地面的部分流走了。飞机也是一个金属笼子,电荷沿着机身外部流动,乘客是安全的。不过,雷电时,供电系统有可能被损坏。闪电最有可能击中的地方是,尖锐的边缘,也是电力线最集中的地方。塑料制成的飞机的最前端会有些问题,解决的办法是向后引一根金属条到飞机的金属部分,电荷可以被带走。

 

 

当有雷电时,在山里也是很危险的。一名试验者,想用一块金属箔来避雷雨。通过模拟雷电实验可以看到结果,箔片被撕裂了,还能看到放电经过的路径,金属层已被熔化。在野外用金属箔来避雷雨是十分危险的。在野外,用帐篷更安全,这个帐篷中织进了金属线,电流沿着这些金属流走并导入了大地。夏秋时节,注意防备雷雨还是十分必要的。

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