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防雷知识:雷电基本知识一
云对云放电与云对地的放电比例如何？
答：大多数雷电放电发生在雷云之间,它对地面没有什么直接影,雷云对大地的放电虽然只占少数。
雷暴日数越多,云间放电的比重越大。云间放电与云地放电之间比,在温带约为1.5～3.0,在热带约为
3～6。
雷电暴发时的临界状态？
答：雷云的底部大多数是带负电，它在地面上会感应出大量的正电荷。这样，在带有大量不同极性
或不同数量电荷的雷云之间,或雷云和大地之间就形成了强大的电场,其电位差可达数兆伏甚至数十兆
伏。随着雷云的发展和运动,一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度(大气中约30kV/cm
有水滴存在时约10kV/cm)时,就会发生云间或对大地的火花放电；放出几十乃至几百千安的电流；产
生强烈的光和热(放电通道温度高达15000℃～20000℃)，使空气急剧膨胀震动，发生霹雳轰鸣。
雷电对地放电的基本过程是怎样的？中和电流产生的机理？
答：①雷云中的负电荷逐渐积累，同时在附近地面上感应出正电荷。
②当雷云与大地之间局部电场强度超过大气游离临界场强时，就开始有局部放电通道自雷云边
缘向大地发展─先导放电(先导放电发展的平均速度较低约为1.5×105m/s，表现出的电流不大,约为
数百安培)，如图1-1(a)所示，先导通道具有导电性,因此雷云中的负电荷沿通道分布,并继续向地面
延伸，地面上的感应正电荷也逐渐增多。
③先导通道发展临近地面时,由于局部空间电场强度的增加,常在地面突起出现正电荷的先导放
电, 向天空发展──迎面先导，如图1-1(b)所示。
④先导通道到达地面或与迎面先导相遇后，在通道端部因大气强烈游离而产生高密度的等离子
区，自下而上迅速传播,形成一条高导电率等离子通道,使先导通道以及雷云中的负电荷与大地的正电
荷迅速中和──主放电过程(主放电的发展速度很快,约为2×107m/s～1.5×108m/s,出现很强的脉冲
电流,可达几十至二、三百千安培)；如图1-1(c)、(d)所示。
⑤主放电到达云端结束，云中的残余电荷经过主放电通道流下来──余光放电。
“有人企图收集雷电能量加以利用”这种做法是否妥当？
答：实际上，雷电放电瞬间功率极大，但是雷电的能量却很小,即破坏力极大,实际利用的价值却很
小。以中等雷为例：雷云电位以50000kV计,电荷Q="8C",则能量为W= UQ="2"×108(W?s)=55(kW?h),
即不过等于55kW?h电能(约等值于4kg的汽油)。但雷电主放电的瞬时功率P极大，以I="50kA",弧道压
降E="6kV"/m，雷云为1000m高度计,主放电功率P="UI"=50×6×1000=300000MW,它比目前全世界任一电
站的功率还要大
雷电流的波形和极性是怎样的？
答：雷电流是单极性的脉冲波；75%～90%的雷电流是负极性的。
雷电流幅值的概率分布是怎样的？
答：根据我国大部分地区多年实测得到的1205个数据统计,雷电流幅值≥40kA的雷电流占45%,≥80
kA的雷电流占17%，≥108kA的雷电流占10%；我国实测最大雷电流330kA只占0.1%。上述统计数据可用
雷电流幅值的累积概率曲线来表示。
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