闪电究竟是怎么形成的?为什么闪电会携带这么多能量?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-05
大学理工类都有什么专业

1、通信工程
通信工程专业(Communication Engineering)是信息与通信工程一级学科下属的本科专业。该专业学生主要学习通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法,受到通信工程实践的基本训练,具备从事现代通信系统和网络的设计、开发、调测和工程应用的基本能力。

2、软件工程
软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。
在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件有电子邮件、嵌入式系统、人机界面、办公套件、操作系统、编译器、数据库、游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,如工业、农业、银行、航空、政府部门等。

3、电子信息工程
电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。
电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。
本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法,具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力,面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才。

4、车辆工程
车辆工程专业是一门普通高等学校本科专业,属机械类专业,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。2012年,车辆工程专业正式出现于《普通高等学校本科专业目录》中。
车辆工程专业培养掌握机械、电子、计算机等方面工程技术基础理论和汽车设计、制造、试验等方面专业知识与技能。
了解并重视与汽车技术发展有关的人文社会知识,能在企业、科研院(所)等部门,从事与车辆工程有关的产品设计开发、生产制造、试验检测、应用研究、技术服务、经营销售和管理等方面的工作,具有较强实践能力和创新精神的高级专门人才。

5、土木工程
土木工程(Civil Engineering)是建造各类土地工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动,也指工程建设的对象。
即建造在地上或地下、陆上,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。
土木工程是指除房屋建筑以外,为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。

专业老师在线权威答疑 zy.offercoming.com

文科包括的学科门类有:哲学类、经济学类、法学门类、教育学、文学、历史学、管理学门类、艺术学门类等。

云层

闪电和雷的形成,离不开云层,而且云层越厚,形成闪电和雷的概率就越大。

我们知道,云层是由许多微小的冰晶以及水滴组成,这些物质之中含有大量的带电粒子,这些带电粒子可以在云层之中自由移动,此时的带电粒子分布比较均匀,所以形成的云层不带电。

云层之中的冰晶以及微小的水滴会受到地球的引力下落,但由于冰晶以及水滴的质量非常小,而空气阻力较大,因此冰晶以及水滴的下落速度非常慢。

再加上在下落的过程中由于与空气发生摩擦,会导致冰晶或者水滴发生蒸发,重新形成水分子飘向上方。

也就是说,云层并不是一成不变的,而是始终保持着动态平衡。

云层之中有大量的冰晶和小水滴,它们在下落的过程中会不可避免地发生摩擦,我们知道摩擦会导致自由电子发生聚集,在这个过程中,带负电的电子会分布在云层下方,所以云层之下的物质呈负电,而云层之上的物质呈正电,造成云层正负电荷分离,此时的云层就形成了带电体。

云层与大地

如果说云层是带电体的话,那么大地就是导体,导体之中也有大量自由电子,但由于分布均匀所以导体不带电。

当带电体靠近导体时,导体中的自由电子就会受外部的影响,导致同种电荷相互排斥,异性电荷相互吸引,导致导体中的正负电荷分离,形成带电体。其中电子集中的一段就会形成负电,另一端因为缺少电子而形成正电(电子带负电荷),这就是静电感应现象。

由于云层下方携带负电荷,因此大地表面就会携带大量正电荷。但是大地并不是平整的,会有高大的建筑物以及树木等凸起的物体,这些高大的建筑物与大地相连,也是大地中的一部分。

正电荷在集中的过程中,会比较密集地聚集在尖端物体上,比如:树顶携带了大量的正电荷。此时就容易发生尖端放电现象。多说一句,这也是为什么说雷雨天气不要躲在大树底下或者撑伞的原因,因为此时大地中的正电荷会集中到你身边的大树身上。

当尖端放电的能量过于巨大时,就会击穿空气发生放电反应,如果放电的能量足够大,就有可能产生音爆,这就是雷的形成。

云层除了会与大地发生放电反应之外,也会与其他云层发生放电反应,原理和大地一样,都是因为同种电荷相互排斥,异性电荷相互吸引,导致其他云层由导体变成带电体,并击穿空气释放能量。而云层与云层之间的放电叫做云间放电。

还有一种情况是云内放电,如果一朵云体积足够大,那么上层的正电物质就会跑到云层下方,与云层下方的负电荷发生交流,形成云内放电。

当云层在释放电的过程中就会击穿空气,由于击穿空气时与空气发生了摩擦,所以会出现轰隆隆地响声,在我们看来就是闪电与雷鸣。

雷电的危害

雷电虽然是自然现象,但每年都会给各地带来危害,其中最主要的危害在于引发森林大火。之所以会引发大火,其实是因为雷电的能量非常大,在尖端放电的一瞬间温度会达到摄氏1万7000度到2万8千度之间,相当于太阳表面温度的3-5倍。

如果雷电击中的地方恰好有许多易燃物,将会引发大火,森林野火就是这样来的,多说一句,目前森林大火超过99%都是来自于人类。

雷电虽然危害较大,但如果雷电距离你较远,那么相对而言你是安全的。那怎么判断雷电与你的距离呢?其实非常简单,当你看到闪电的时候在心里默数5秒,如果5秒内没有雷声,那么你就是安全的。这个原理很简单,就是通过光速与声速来判断雷电与你的距离。

总结

雷电的形成过程是云层的正负电荷分离,导致云层形成带电体,当带电体靠近导体时,也会吸引导体的正负电荷分离。

由于同种电荷相互排斥,异性电荷相互靠近,所以两个物体之间的正负电荷之间会相互吸引,并最终击穿空气形成闪电。

闪电携带的能量很高,在野外环境下,最好不要站在空旷的原野或者躲在大树底下,以免充当“避雷针”。



上升气流

蒸发的水汽谁送上高空?就是上升气流。上升气流由太阳烤热近地层产生的,热空气上升,把水汽送上高空,凝结。

上升气流

对流

暖空气上升,遇冷下沉产生对流。就在对流过程中,水汽不断凝结,热空气不断上升,冷空气不断下沉,对流剧烈。

夏天的积云

积雨云

水汽不断凝结,放热,热空气不断上升,反反复复产生积雨云。积雨云是一种庞大高耸的云,水滴多,对流强,易产生雷雨。

积雨云

水滴摩擦

水滴摩擦好理解,摩擦时易产生电荷,就像衣服与人体摩擦产生静电,产生电荷不断积累,另外空气对流也能产生电荷。

雷雨云中的电荷分布

电荷之间相互作用

正电荷和负电荷挨在一起,静电就会放电。积雨云中电荷相互作用,就会放电。闪电就是这样形成的,那雷声呢?

闪电

膨胀爆炸

爆炸声就是雷声,空气遇热后会膨胀,到压力过大产生爆炸,就是雷声了。

雷雨天气

雷电的能量

平均一次发出的雷电功率达两百亿千瓦,雷电的平均电流是3万安培,雷电的电压是1亿至10亿伏特。



在暴风雨中,天空会自然形成电极,当正电极和负电极相遇,就好出现闪电。闪电的温度特别高,普通的闪电大概在两万摄氏度左右,并且当空气快速移动的时候,闪电的能量也会随之变的更大更强。

闪电时由于云朵聚集了大量正负电荷相遇形成的。闪电携带能量大是因为云层本身摩擦起电,电荷量十分大。

云层与大地放电就会形成闪电,大量的正负电子碰撞在一起就会形成闪电,电子本来就带有能量,所以聚集而成的闪电带有更多的能量

  • 闪电究竟是怎么形成的?为什么闪电会携带这么多能量?
    答:1. 云层中闪电和雷的形成与云层的厚度和成分密切相关。越厚的云层,形成闪电和雷的概率越大。2. 云层由冰晶和水滴组成,这些微小粒子带有电荷。在云层中,带电粒子可以自由移动,但通常云层整体不带电。3. 冰晶和水滴因地球引力而下落,但由于空气阻力,下落速度缓慢。下落过程中,冰晶或水滴与空气摩擦...
  • 闪电是如何产生的,为什么会有闪电?
    答:1. 闪电是一种持续不断的自然现象,表现为云层与云层、云层与地面,或是云层内部之间的强烈放电活动。2. 连续不断的闪电通常发生在积雨云中,这些云层在形成过程中会积累电荷。3. 在积雨云中,底层积累的是负电荷,而顶层则积累的是正电荷。同时,地面上也会产生相应的正电荷,它们随着云层移动而移动。
  • 闪电是怎么形成的?原因是什么?
    答:闪电的形成原因:闪电主要由云层内部或云层与地面之间的静电放电引起。它的形成涉及多种因素,主要是天气条件和大气物理过程。以下是对闪电形成过程的 一、静电的形成与积累 在雷雨天气中,云层内部会摩擦产生静电。当云层中的水滴受到上升气流的影响,发生分裂和摩擦时,会产生静电荷。这些静电荷会在云层中...
  • 闪电是怎么形成的,为什么会有声音?
    答:1. 闪电是一种自然现象,通常在暴风云(积雨云)中产生电荷。2. 闪电的形成过程中,云层底部通常带有负电荷,而顶部带有正电荷。3. 地面上也会产生正电荷,它们与云层中的负电荷相互吸引。4. 由于空气不是良好的导体,正电荷会沿着物体(如树木、山丘、高大建筑物)的顶端向上移动,试图与负电荷相遇。
  • 天为什么会打雷和闪电,它们是怎么产生的?
    答:闪电的形成原理:在雷雨云中,由于水分子的摩擦和分解,会产生静电,形成正电和负电。这两种电荷会相互吸引,正电荷聚集在云的上端,负电荷聚集在云的下端,吸引地面上的正电荷。当电荷积累到一定程度,它们会突破空气的阻碍,相互接触,形成强大的电流,产生电荷中和作用(放电)。这个过程中释放的光线...
  • 闪电是怎么形成的,打雷又是怎么回事?
    答:当形成足够大的场强时,就会击穿空气释放巨大的电能,产生强大的电流,将空气烧的炽热,并发出耀眼的白光,这就是闪电。大量的热会使空气在瞬间膨胀爆炸,膨胀爆炸发出的巨大声响就是打雷了。闪电不仅仅发生在云层和地面之间,云层与云层之间、云层内各部位之间的都会发生闪电现象。
  • 我们平时经常见到的闪电,究竟是如何形成的?
    答:闪电的形成是由于云层中的正负电荷相遇而产生的放电现象。在炎热的夏季,云层会积累正负电荷,当这些电荷相遇时,就会产生强烈的电流,形成闪电。1. 闪电的特征 闪电是一种强烈的放电现象,通常在积雨云中产生。当我们看到闪电时,它通常呈现为线形,类似于地图上的河流。闪电具有明亮的白色、粉红色或淡...
  • 闪电究竟是怎么形成的?为什么闪电会携带这么多能量?
    答:还有一种情况是云内放电,如果一朵云体积足够大,那么上层的正电物质就会跑到云层下方,与云层下方的负电荷发生交流,形成云内放电。当云层在释放电的过程中就会击穿空气,由于击穿空气时与空气发生了摩擦,所以会出现轰隆隆地响声,在我们看来就是闪电与雷鸣。雷电的危害 雷电虽然是自然现象,但每年都会给...
  • 闪电是怎么形成的?为什么闪电后就是雷呢?
    答:闪电通路中的空气突然剧烈增热,使它的温度高达15000—20000℃,因而造成空气急剧膨胀,通道附近的气压可增至一百个大气压以上。紧接着,又发生迅速冷却,空气很快收缩,压力减低。这一骤胀骤缩都发生在千分之几秒的短暂时间内,所以在闪电爆发的一刹那间,会产生冲击波。冲击波以5000米/秒的速度向四面...
  • 为什么会打雷闪电的原理
    答:1、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。2、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,充足水汽和剧烈的对流运动。