雷电的威力到底有多大?

核心提示雷电电流平均约为20 000A(甚至更大),雷电电压大约是10的10次方伏(人体安全电压为36伏),一次雷电的时候大约为千分之一秒,平均一次雷电发出的功率达200亿千瓦(一般电饭锅的功率低于1000瓦)。据了解,闪电的的平均电流是3万安培,

雷电电流平均约为20 000A(甚至更大),雷电电压大约是10的10次方伏(人体安全电压为36伏),一次雷电的时候大约为千分之一秒,平均一次雷电发出的功率达200亿千瓦(一般电饭锅的功率低于1000瓦)。

据了解,闪电的的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。

一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中,由于闪道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时,它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。

超级闪电指的是那些威力比普通闪电大100多倍的稀有闪电。普通闪电产生的电力约为10亿瓦特,而超级闪电产生的电力则至少有1000亿瓦特,甚至可能达到万亿至100000亿瓦特。纽芬兰的钟岛在1978年显然曾受到一次超级闪电的袭击,连13公里以外的房屋也被震得格格响,整个乡村的门窗都喷出蓝色火焰。

袭击时间

就在你阅读这篇文章的时候,世界各地大约正有1800个雷电交作在进行中。它们每秒钟约发出600次闪电,其中有100次袭击地球。

乌干达首都坎帕拉和印尼的爪哇岛,是最易受到闪电袭击的地方。据统计,爪哇岛有一年竟有300天发生闪电。而历史上最猛烈的闪电,则是1975年袭击津巴布韦乡村乌姆塔里附近一幢小屋的那一次,当时死了21个人。

什么叫雷电冲击耐受电压和一分钟工频耐受电压?

这个很难计算的。当雷电、高压电线接地短路电流流入地时,大地表面形成电位分布,在该范围地面上离开设备接地部分某一水平距离,接地部分和该点之间的电位差称为接触电势,人体接触该两点时所受到的电压称为接触电压,地面上水平距离为跨步的两点之间的电位并称为跨步电势,人体两脚接触该两点时所受到的电压称为跨步电压。

雷击的特征

高压产品不但承受工频过电压还承受雷电冲击过电压。产品的雷电冲击耐受电压是当雷电打到线路上或避雷线上感应到线路上,雷电流沿着导线传输到避雷器上,通过避雷器削波剩下的残压,这个残压就是雷电冲击耐受电压。

雷击的主要表现形式为闪电。

雷电发生时通常产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。阳电荷和阴电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。阳电奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有阴电的云层相遇;阴电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后阴阳电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。一道闪电的长度可能只有数千米,但最长可达数百千米。 雷电电流平均约为20 000A(甚至更大),雷电电压大约是10的10次方伏(人体安全电压为36伏),一次雷电的时候大约为千分之一秒,平均一次雷电发出的功率达200亿千瓦(一般电饭锅的功率低于1000瓦)。

中国建造的世界上最大的水力发电站——三峡水电站,电站的装机总容量为1820万千瓦,只有一次雷电功率的千分之一。

当然雷电的电功率虽然很大,但由于放电时间短,所以闪电电流的电功并不算大,一次约为5555度。

全世界每秒就有100次以上的雷电现象,一年里雷电释放的总电能余约为175亿千度。

若一度电的电费为030元,全世界一年的雷电价值为525万亿元,这是一笔巨大的财富,但由于雷电时间极短,人类还难以捕捉这种电能;佛罗里达州,以及中国清华大学电机系和的少数活跃的民间科学家石明等人,正不断的为人类探索着新的梦想。 夏季,通过雷雨云层积累的强大电荷区出现的高压电场放电以及弧光的光辐射强度可计算出击穿空气分子的电压值。通常,干燥的空气被一万伏特高压电场击穿的间距为一公分,如果空气中水分的湿度由小到大呈阶梯式变化,其所被击穿的电压量也在数万伏特至数千伏特之间变化。一般来讲,强大的雷雨云电荷层所形成的对地电场电压为一亿伏特至10亿伏特左右。而在空气被击穿时所产生的电流是在3万至30万安培之间,由其所产生的电功率也是在一千万瓦特左右,这只是一次中等雷电的放电数据。在雷雨云的放电期间可分为几个阶段,第一阶段发生在雷雨云雨水卸载的前期,其雨量很小或接近于零星雨状态,此时空气的湿度较低,而电荷云层对地面的高度是在1000米左右或者还更低,它所形成的空间电场电压数值是较高的,一般在数亿伏特左右。而在后期阶段则是随着雨量的不断加大和空气湿度的不断增高以及电荷云层距地面的高度下降,其所产生的电场电压也会随其降低的。

强雷电电荷放电一般是在雷雨形成的前期,其放电强度一般也是从大到小逐级次的减少,这也是随其空气湿度的不断增加和云层电荷不断的释放而构成的梯度变化。平时我们看到的由强雷电放电所产生的弧光辐射和巨大的空气冲击波大部分是在雷雨形成的初期阶段。在雷雨到来的前期,空气湿度较低,按击穿一公分空间距离所需要的一万伏特电压来计算,1000米间距的电场电压则需要一亿伏特电压。雷雨云层的电荷量越大,电压场就会越高,另外,雷雨云层距离地面的高度越低,所形成的放电电流也就越大,这是一正比关系。雨季的雷暴声也是由弧光放电产生的空气冲击波放大形成的,雷暴的声音分贝系数越高则雷雨云层电场放电的强度也就越大。

在我们知道了关于雷电的相关知识后,避雷防雷也就了如指掌了。在雷雨到来的前期和中期,人们尽量的躲避,等待大雨磅礴、空气的湿度增加和雷电放电过程完毕后以及在雨后再去做你的事情。不然的话,遭受雷击是不可避免的。

 
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