雷电的产生原因及其预防与应用(学术参考)

雷电的根本知识及其预防雷电的根本知识电闪雷鸣终究是怎么回事，早在二百多年前，美国科学家富兰克林，在雷雨天通过放风筝实验，证明了雷击是大气中的放电现象，并建立了雷电学说。

下面我们来谈谈有关雷电的根本知识。

1.雷电的产生空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候，经过一些复杂过程，使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。

经过运动，带上一样电荷的质量较重的物质会到达云层的下部〔一般为负电荷〕，带上一样电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部〔一般为正电荷〕。

这样，同性电荷的聚集就形成了一些带电中心，当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时，就形成“云间放电〞〔即闪电〕。

带负电荷的云层向下靠近地面时，地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷，随着电场的逐步增强，雷云向下形成下行先导，地面的物体形成向上闪流，二者相遇即形成对地放电。

这就容易造成雷电灾害。

雷电形成于大气运动过程中，其成因为大气运动中的剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线。

闪电的形状最常见的是枝状，此外还有球状、片状、带状。

闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。

云间闪电时云间的摩擦就形成了雷声。

2.雷电的主要特点2.1 冲击电流大其电流高达几万-几十万安培。

2.2 时间短一般雷击分为三个阶段，即先导放电、主放电、余光放电。

整个过程一般不会超过60微秒。

2.3 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。

2.4 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。

3.雷电的破坏雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差到达一定程度〔25—30kV/cm〕时，所发生的猛烈放电现象。

通常雷击有三种形式，直击雷、感应雷、球形雷。

直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。

感应雷是当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，地面某些范围由于散流电阻大，出现局部高电压，或在直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。

雷电的形成的原因及防雷方法所谓雷电，就是天空中的某一块云层与另一块云层或者与大地，由于所带的电荷性质相反而产生瞬间剧烈放电的现象。

在这放电过程中，往往伴随着强烈耀眼的闪光和震耳欲聋的巨响。

雷击所造成的危害主要有两种形式。

一是带电的云层对大地上的某一点发生猛烈放电，叫“直击雷”。

当“直击雷”发生时，往往会对地面的物体产生强大的打击作用，其破坏力也是巨大的。

另一种叫“感应雷”，它的形成过程是由带电云层的静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。

当“雷电”发生后，云层带电迅速消失，而地面某些范围内由于地电阻或导体电阻的存在，当瞬间大电流流过时，就会导致小范围或局部的瞬间过电压。

或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流周围的导线或金属物产生电磁感应而发生瞬间过电压，以致形成闪击的现象，称“感应雷”。

“感应雷”造成的瞬间过电压，指在微秒到毫秒之内产生的尖峰冲击电压。

如下图。

该电压常高达2KV～20KV。

瞬间过电压损坏的常是电子设备和电器。

除雷电可产生瞬间过电压外，当有大负载(如大电机、变压器)电器设备开关时，也会产生瞬间过电压。

根据多种世界认可的研究标准，一般电源线上的感应电流在300CbA左右，绝不超过10000A，而电压则不超过印DC)V。

在数据／讯号线，及电话线上，感应电压一般在5000V左右，而感应电流则大约为数百安培。

在雷电家族中，至今还有一位神秘的人物，那就是“滚雷”，又叫“球形闪电”。

由于人们对它的成因等还不十分清楚，故还不能有效的防护，只能在多发地区，架设防护网、避雷带来进行防护。

自从有了人类以来，人类就对闪电感到神秘莫测，创造了好多神话、传说。

直到二百年前，富兰克林证实雷电是电，并发明避雷针以后，人类才开始能主动的去避免雷电造成的危害。

二百多年来，已取得辉煌成就。

避雷针是防止雷击的最常用基本方法。

避雷针防雷法是依靠比被保护物高出许多的垂直避雷针，将雷击引向自身入地，使被保护物免受雷击，而得到保护，但无法获得一个十分肯定的安全区。

雷电灾害的天气学与灾害防治研究雷电灾害是一种自然灾害，其严重程度可以造成人员伤亡，财产损失甚至停电等社会影响。

因此，对雷电灾害的天气学与灾害防治进行研究是非常重要的。

本文将从雷电灾害的形成机制、天气预报与监测、灾害防治等几个方面进行探讨。

首先，雷电灾害的形成机制。

雷电灾害是由于大气中存在电荷的不平衡所引起的，主要是云与地面之间，云与云之间形成电流。

在大气中，云内上层带正电，下层带负电，云与地面之间形成电位差，导致雷电的产生。

雷电的产生还与大气中的水汽、温度、风力等多种因素有关。

掌握雷电灾害的形成机制，对于预测、监测和防治工作具有重要意义。

其次，雷电灾害的天气预报与监测。

针对雷电灾害的天气预报与监测，目前主要采用雷电探测仪、卫星监测、雷达预警等多种手段。

雷电探测仪可以实时监测到地面上空的电荷状态，通过分析数据，可以判断雷电的可能性以及其强度。

卫星监测可以实时观测大范围的云系，通过云的形态、红外辐射等信息，可以判断云系中雷电的发展情况。

雷达预警系统通过观测大气中水滴的回波信号，可以及时发出雷电预警信息。

天气预报与监测系统的完善，可以提前预警雷电灾害，降低其对人员和财产的影响。

最后，雷电灾害的防治。

雷电灾害的防治主要包括预防和减灾两个方面。

在预防方面，应加强对雷电灾害的科普宣传，提高公众的防护意识和自救能力。

此外，通过科学合理的城市规划和建设，减少人造建筑物对雷电的吸引。

在减灾方面，可以采取建设避雷针、加强对电力设施的监控与维护、设置雷电报警系统等手段。

同时，对于雷电灾害频发地区，还可以在高风险区域设置避雷设施和避雷安全庇护点，及时疏散人群。

总之，对雷电灾害的天气学与灾害防治的研究是非常重要的。

通过深入了解雷电灾害的形成机制，加强天气预报与监测体系的建设，以及采取科学有效的灾害防治措施，可以减少雷电灾害的发生，降低其对人员和财产的影响，确保社会的安全与稳定。

同时，还需要加强对雷电灾害的研究与应用，在原理、预测技术和防治手段等方面不断创新，为提高社会的灾害防范能力提供有力支持。

安全教育日加强防雷知识教育预防雷击事故雷电是一种自然现象，它的猛烈与强大常常给人们的生活和工作带来不可预见的威胁。

为了预防雷击事故的发生，保障人们的生命安全和财产安全，每年的5月12日被设立为国际安全教育日。

在这一天，各类场所、机构和组织都会加强防雷知识的宣传和教育。

本文将深入探讨如何加强防雷知识教育，以预防雷击事故的发生。

一、了解雷电的形成和传导原理要加强防雷知识教育，首先我们需要了解雷电的形成和传导原理。

雷电是大气中的静电放电现象，当大气中的正电荷和负电荷之间的电势差达到一定程度，就会发生放电现象，即雷电形成。

雷电常常沿着导电体传导，例如树木、建筑物、金属结构等。

因此，了解雷电的形成和传导原理可以帮助我们找到预防雷击事故的方法。

二、安全避雷措施的知识普及为了预防雷击事故，我们应当加强安全避雷措施的知识普及。

在室外活动时，尽量避免在雷雨天气下进行，如果无法避免，在开阔地带不要躲在树下、建筑物旁边或者是金属结构物附近，这些地方较容易被雷电击中。

当然，如果在雷雨天气下被困在开放的区域，我们可以躲在低洼地或者是近地面的建筑物中以减少受雷击的风险。

室内也需要做好防雷措施，例如通过接地防止雷电进入建筑物，并且避免使用有线电话和淋浴等容易形成接地的电器。

三、防雷设施的建设与维护除了加强防雷知识的教育普及外，还需要加强防雷设施的建设与维护。

对于高风险地区，例如科研单位、通信基站、电力设施等，应当配备专业的防雷设施。

这些设施包括避雷针、避雷网、避雷线等，可以将雷电导入地下或者是其他安全区域，以减少雷击事故的发生。

同时，这些设施需要定期维护和检查，确保它们的正常工作状态，提高防雷效果。

四、加强安全教育的触达渠道和方式为了确保防雷知识的普及和有效教育，我们应当加强安全教育的触达渠道和方式。

在学校中，应将防雷知识纳入课程教学内容，让学生在学校就能够了解并且掌握相关的知识。

同时，也可以通过社区、企事业单位、媒体等多种渠道开展安全教育活动，例如举办讲座、展览、宣传活动等，以增加人们对于防雷知识的关注和认识。

雷电的基本知识及其预防雷电是一种极具威力的自然现象，其产生的巨大电荷在短时间内释放，造成瞬间的高温、高电压和强烈的声光效应。

随着现代科技的发展，对雷电的理解和预防措施也越来越成熟。

本文将对雷电的基本知识及其预防措施进行探讨。

一、雷电的形成原理雷电的形成是由于云中存在大量电荷的不平衡。

云层内部的分子和离子会发生碰撞，产生电子和正离子，形成电荷分离。

顶部云层带正电荷，而底部云层带负电荷，云与地之间形成强大的电场。

当电场强到一定程度时，会引发从云层底部至地面的离子通道，也就是我们熟知的闪电。

闪电放电产生的电流极大，可以达到几万安培，释放的能量具有毁灭性。

二、雷电的危害雷电产生的高电流和高电压对人类、动物和设备都带来极大的危害。

首先，雷电对人体造成的伤害主要是直接打击和电压梯度效应。

直接打击指雷电直接击中人体，产生巨大的热量和电能，导致电流通过人体，引发电击伤害。

电压梯度效应指雷电通过物体周围的电场引起的电击伤害。

其次，雷电对电力设备和通信设备带来的破坏也是巨大的。

雷电对电力系统的变压器、导线等设备造成的冲击会导致设备短路、烧毁，严重影响供电可靠性。

雷电对通信设备的破坏主要表现为电磁辐射与雷电电磁脉冲，会引发设备故障和数据丢失。

三、雷电预防措施为了保护人、物和设备免受雷电伤害，采取一系列的雷电预防措施至关重要。

以下是一些常见的雷电预防方法：1. 寻找安全场所：当雷电活动频繁时，应尽量避开户外场所，尤其是高处、敞开的地方。

寻找室内或有避雷装置的建筑物作为暂时安全场所，如住宅、商场等。

2. 安装避雷装置：在高耸的建筑物或设备上，安装避雷针或避雷网是非常必要的。

避雷针可以将雷电引向地下，减小对建筑物的冲击。

3. 避免使用电器设备：在雷电过程中，尽量避免使用电器设备，特别是电话、电脑等与电缆室内配线直接有关的设备。

同时，也要注意避免在雷雨天气中使用电线电缆系统。

4. 检修维护设备：定期检查电力设备、通信设备等的绝缘性能和接地系统。

雷电的形成与防护雷电是一种自然现象，通常在雷暴天气中出现。

雷电的形成是由于云层内部的水滴和冰晶在碰撞摩擦的过程中产生静电，最终导致云与地面或云与云之间的电荷不平衡，形成放电现象。

雷电不仅会给人们的生活和工作带来影响，还可能造成严重的灾害。

因此，了解雷电的形成机制以及采取有效的防护措施显得尤为重要。

一、雷电的形成机制雷电的形成主要是由于云层内部的水滴和冰晶在碰撞摩擦的过程中产生静电。

在雷暴云中，云层内部的水滴和冰晶在上升运动的过程中不断碰撞，由于云层内部温度较低，水滴和冰晶之间的碰撞会导致电子的转移，使得云层内部产生正负电荷的分离。

当云层内部的电荷不断积累到一定程度时，就会导致云与地面或云与云之间的电荷不平衡，形成放电现象，即闪电。

闪电是雷电现象中最为明显的表现，它是由于云层内部的电荷不平衡导致的放电现象。

当云层内部的正电荷和负电荷之间的电压差达到一定数值时，就会产生电击放电，形成闪电。

闪电的温度高达数万摄氏度，能够使空气瞬间加热膨胀，产生巨大的声响，同时还会释放大量的能量，对周围环境造成破坏。

二、雷电的危害雷电不仅会给人们的生活和工作带来影响，还可能造成严重的灾害。

雷电对人体有一定的伤害性，当雷电击中人体时，会导致电流通过人体，造成电击伤害。

此外，雷电还会对建筑物、电力设施、通讯设备等造成损坏，甚至引发火灾等灾害。

因此，有效地防护雷电对人们的生命财产安全具有重要意义。

三、雷电的防护措施为了有效地防护雷电，人们可以采取以下措施：1. 避免在雷暴天气中进行户外活动，尽量待在安全的室内环境中，避免暴露在室外的高处或开阔地带。

2. 在雷暴天气中，避免接触金属物品，如铁栏杆、铁门等，以减少被雷击的风险。

3. 在室内时，尽量避免使用水龙头、电话等带有金属导体的设备，以免被雷击时电流通过金属导体传导到人体。

4. 在雷暴天气中，避免在水域中游泳或垂钓，以免成为雷击的目标。

5. 在雷暴天气中，及时关闭电器设备，避免雷电对电器设备造成损坏。

雷电形成原理及雷电灾害防御措施身份证号码：******************摘要：由于造成雷击灾害的形式不同，防御雷电采取的措施也不同，但不管防护措施做得有多好，也不可能100%的防御雷击，只能将雷击灾害降低到最低限度。

而对雷暴本身产生的冲击波是没有办法防御的，只能将建筑物的牢固度、抗震性提高到最高限度，才能避免雷暴冲击波的影响。

关键字：雷电灾害；雷电形成；雷电灾害防御措施引言：近些年来，在全球气候变暖大背景下，使得极端气象灾害频繁出现，雷电等强对流天气出现的频率逐年增加。

我国因雷电灾害造成的危害已经成为仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害等的第三大气象灾害。

我国绝大部分地区都属于多雷区或强雷区，雷电灾害造成的经济损失巨大，对社会产生了不利的影响。

根据相关部门的统计结果表明，我国每年有超过上千人因雷击伤亡，雷击造成的经济损失高达数十亿，甚至是百亿元，其中有超过90%的雷击事件出现在农村。

雷电灾害严重威胁着人们生命财产安全，需要引起相关部门的高度重视，最大限度的降低农村地区雷击事故。

一、雷电的形成原理雷电是云层内、云层与云层、云层与大地之间所产生的一种放电现象[1]。

在太阳辐射的作用下，地表温度增高，近底层的空气温度也随之增高，继而密度降低，不断做上升运动，高空的温度是逐渐降低趋于寒冷的，所以空气中的水气在低温下不断冷却凝结，成型了小水滴或者冰晶粒子，最后构成了云团。

随着贴近地面的空气因密度降低做上升运动，而高空空气则因密度较大做下沉运动，两种空气形成了上下运动状态，进而产生对流，在对流过程中，小水滴和冰晶粒子产生了激烈的碰撞，附着在空气种的正离子和负离子上，通常状况下，正电荷在上，负电荷在下，当正负电荷积累到一定程度的时候，就会产生电位差，而当电位差积蓄到一定量时，就会释放出雷电，产生放电现象。

2、农村雷电灾害事故出现的原因2.1缺少必要的防雷常识若农民在田间劳作时遇到雷雨天气，由于必要的防雷常识缺乏，经常会选择在旷野上的大树或者凉亭下避雨，增加了雷击安全隐患，很容易引发悲剧。

安全常识灾害防范之雷电形成原理及雷电灾害防御措施雷电的形成原理在大气中，云与地面之间的电荷分布不均，产生静电场。

当这个静电场足够强时，电荷通过空气击穿而形成电流，我们称之为闪电，或者称为雷电。

闪电在很短的时间里放电，其温度能达到3万~6万摄氏度，电流可以达到超过百万的电安。

闪电造成的灾害往往是极其严重的。

雷电的形成与大气上的各种物理化学反应有关，但是最直接的原因是云与地面之间的电场强度达到了空气层的击穿电压。

云和地面之间的电场主要是由云内的水滴、冰粒和云间的静电场组成，这两者在大小和方向上都有很大的差异，就形成了空气局部区域的电场强度很大，导致局部空气被电离而形成通电路径，从而产生闪电。

雷电灾害防御措施作为一种由高温、高压、强电流构成的天然灾害，雷电带来了高风险的自然灾害，同时也是保护安全，减少损失的一道重要课题。

以下为雷电灾害防御的措施：1.避免空旷露天的活动一旦发生雷电灾害，避难是理性的处理方式。

在>室外活动的时候，及时了解当天是否有雷电天气预报，如果预报存在雷电天气，应尽量避免在空旷露天的场地进行体育活动、游泳等活动。

2.室内避难如果身处较大建筑内部或外观类似建筑的树林等状况中，可以选择一个安全的避难区域，如不靠近外墙、屋顶、烟囱等，并且不直接接触金属直接通往地面的物体，如水龙头等。

需要注意的是，局部地面只有去除局部聚电体才有效，因此，避免单脚站在电视机、电脑等金属接头处。

3.避开高义建筑物避开高义建筑物，如有必要进入此类建筑内部时，避免在屋顶，尤其靠近伸出的物体，比如天线、高起伏的地面等处，且要远离门、窗、烟囱以及电线等有铁栏杆的部位。

4.特定工作场所的防护雷电天气对于特定工作环境下的工作人员，要给予额外注意。

如高空作业、高压作业、战术演练、飞行、炸药爆破、化工、建筑工程等具有高前景风险的工作，都应该采取相应防雷措施。

5.了解雷电保护技术实现科学的防护工作，同样需要了解相关的防护技术。

雷电的产生原因及其预防与应用每年夏季，天气多变，早上晴空万里，下午却乌云密布，响起阵阵雷声。

而我们所研究的就是这夏季雨天最常出现的一种自然现象——雷电。

我们把雷电分成了以下几个问题进展讨论：一、雷电的产生原因：1、简述原因：雷电是发生在大气层中大气或云块在气流作用下产生异性电荷的积累使某处空气被击穿，电荷中和产生强烈的声、光、电并发的一种物理现象，通常是指带电的云层对大地之间、云层与云层之间、云层内部的放电现象。

这个放电的过程会产生强烈的闪电和宏大的声响，即人们常说的“电闪雷鸣〞。

2、简述原因的分析我们在初中曾经学过关于雷电产生原因的根底内容：雷电是由于天空与地面的强烈中和反响，但对于本质成因并不理解。

如今我们将结合高中所学的知识以及网站提供的资料，对雷电的产生原因进展更全面的分析与理解：雷电是一种常见的大气放电现象。

雷电一般产生于对流开展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷。

在夏天的午后或黄昏，地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空，形成大范围的积雨云。

积雨云顶部一般较高，积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷，可达20公里，云的上部常有冰晶。

冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。

云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主从而形成雷雨云。

而地面因受到近地面雷雨云的静电感应，也会带上与云底相反符号的电荷，两者相当于一个宏大的电容器。

一般情况下，我们把地面看成零电势面，积雨云与地面的高度差比较大，根据公式：U=Ed，积雨云与地面间的电场强度与间隔都很大，所以它们间的电势差很大，即电压很大。

闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。

闪电的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。

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。

当云层里的电荷越积越多，使电场强度到达一定强度时，就会把空气击穿，翻开一条狭窄的通道强行放电。

雷电的形成及防雷措施辛宪同所谓雷电，就是天空中的某一块云层与另一块云层或者与大地，由于所带的电荷性质相反而产生瞬间剧烈放电的现象。

在这放电过程中，往往伴随着强烈耀眼的闪光和震耳欲聋的巨响。

雷击所造成的危害主要有两种形式。

一是带电的云层对大地上的某一点发生猛烈放电，“宜击雷”。

当“直击雷”发生时，往往会对地面的物体产生强大的打击作用，其破坏力也是巨大的。

另一种叫“感应雷“。

它的形成过程是由带电云层的静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。

当“雷电”发生后，云层带电迅速消失，而地面某些范围内由于地电阻或导体电阻的存在，当瞬间大电流流过时，就会导致小范围或局部的瞬间过电压。

或者由于宜击雷放电过程中，强大的脉冲电流周围的导线或：金属物产生电磁感应而发生瞬间过电压，以致形成闪击的现象，称“感应雷”。

“感应雷“造成的瞬间过电压，指在微秒到毫秒之内产生的尖峰冲击电压。

如下图。

该电压常高达2K0 20KV瞬间过电压损坏的常是电子设备和电as除雷电可产生瞬间过电压外，当有大负载（如大电机、变压器）电器设备开关时，也会产生瞬间过电压。

根据多种世界认可的研究标准，一般电源线上的感应电流在300CbA 左右，绝不超过10000A,而电压则不超过印DC）V在数据/ 讯号线，及电话线上，感应电压一般在5000V左右，而感应电流则大约为数百安培。

在雷电家族中，至今还有一位神秘的人物，那就是“滚雷”，又叫“球形闪电”。

由于人们对它的成因等还不十分清楚，故还不能有效的防护，只能在多发地区，架设防护网、避雷带来进行防护。

自从有了人类以来，人类就对闪电感到神秘莫测，创造了好多神话、传说。

直到二百年前，富兰克林证实雷电是电，并发明避雷针以后，人类才开始能主动的去避免雷电造成的危害。

二百多年来，已取得辉煌成就。

避雷针是防止雷击的最常用基本方法。

避雷针防雷法是依靠比被保护物高出许多的垂直避雷针，将雷击引向自身入地，使被保护物免受雷击，而得到保护，但无法获得一个十分肯定的安全区。

浅谈雷电的产生与防护近年来，由于人类对自然环境破坏严重，以及各类电子设备使用日益增多，雷电对人类造成的经济损失也日趋严重。

我国每年因雷击造成的人员伤亡人数已超过千人，财产损失超过50亿元。

因此，人们对雷电防护工作也越来越重视。

目前全国各省、市、县、镇都已成立了雷电防护办公室，专门负责企、事业单位的雷电防护技术指导和检查救灾工作。

与此同时，国家的相关技术部门也制定了一系列针对各行各业的防雷技术标准以及《防雷减灾管理办法》，要求各企事业单位严格执行。

雷电是一种自然现象，雷电防护是一个非常复杂的系统工程。

按行业分，防雷分建筑物防雷、输电设备防雷、通信设备防雷、计算机网络设备防雷、家用电器防雷，以及信息防雷等；按技术分，雷电防护分一级（一次）防护、二级（二次）防护、三级（三次）防护等，多级（多次）防护。

对不同行业、不同设备，到底需要采取什么样的措施或等级来对雷电进行防护，目前，标准并不统一，要求也不一样。

雷电防护概念，对于一般人来说，基本是满头雾水，不知采用什么样的防雷方法为好。

一、什么是电一直以来，人们对雷电，既敬畏又陌生。

早在几千年前，人类就已经开始对雷电这个概念有了初步认识。

古时候，人们主要是通过打雷这种自然现象来认识雷电的，直到100年前，才有人把雷电的概念与静电及伏特电池的概念联系在一起，把雷电与直流电统一到电的概念中来。

人们对雷电的认识，与人类对事物的认识过程一样，基本上是靠通过感官和推理的方法来进行的，因此，人们对雷电的认识也是一个不断深化的过程。

随着科学技术的不断进步，各种科学实验工具的使用，使人类的感官作用得到了很大的拓展，人类对雷电概念的认识，以及对电的认识，也在不断深化。

什么是电？电是什么？一直以来都是人们想弄清楚，而又未曾弄清楚的实质问题。

100年前，人们就已经认识到了世界是由物质组成的，但到底是由什么物质组成，一直存在争论。

在元素周期表被发明之前，大多数人都认为，物质是可以无限地进行分割的，即一个面包可以用一分为二的方法无限地分割下去。

雷电形成原理及雷电灾害防御措施210631班肖楷伦雷电形成原理随着高层建筑的不断涌现和电子信息系统的广泛应用，雷电灾害也日益成为人们日常生活中的重要危害之一。

每年夏季，全国各地都会发生雷击灾害事故，诸如电子信息系统遭到破坏、通讯中断、建筑物被毁、甚至危急人的生命安全，因此造成不可估量的经济损失。

在此，仅从雷电的形成、雷击灾害的形成以及如何防御雷击灾害等方面作如下简析，用以提醒人们不可小视雷电危害，利用科学知识防御雷击灾害，将雷击灾害的损失降到最低限度。

1、雷电的形成雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。

夏季的午后，由于太阳辐射的作用，近地层空气温度升高，密度降低，产生上升运动，在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子，形成云团，而上层空气密度相对较大，产生下沉运动，这样的上下运动形成对流。

在对流过程中，云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞，吸附空气中游离的正离子或负离子，这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷，一般情况下，正电荷在云的上层，负电荷在云的底层，这些正负电荷聚集到一定的量，就会产生电位差，当电位差达到一定程度，就会发生猛烈的放电现象，这就是雷电的形成过程。

雷电电荷在放电过程中，产生很强的雷电电流，雷电电流将空气击穿，形成一个放电通道，出现的火光就是闪电。

在放电通道中空气突然加热，体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声。

2、雷击灾害的形成云内和云与云之间的放电，叫云间闪电或云闪，云与大地之间的放电，叫云地闪电或地闪。

云闪因其不能到达地面，一般不会对人类活动造成影响，对人类活动造成影响的主要是地闪。

地闪发生时，产生的雷电流从云中泄放到大地，在其泄放通道上造成的危害即雷击灾害。

当雷电流从云中泄放到大地时，直接打在建筑物、构筑物及人畜身上，产生电效应、热效应和机械力，造成毁坏和伤亡，称之为“直击雷”；当雷电流从云中泄放到大地时，在其泄放通道周围产生电磁感应向外传播或直接通过导体传导，导致在影响范围内的金属部件、电子元件和电气装臵，受到电磁脉冲的干扰而毁坏，称之为“雷击电磁脉冲”。

雷电的形成及预防雷击的措施
1.雷电的形成
伴有雷声和闪电现象的天气，气象上称为雷暴。

雷暴天气时，当云层与地面之间的电位差达到一定强度时，就会发生放电现象，闪电击到地面或击中目标就造成雷击。

据研究，雷击的电流强度通常可达几万安培，温度可达2万摄氏度，如此强大的电流和高温，其危害程度可象而知。

2.预防雷击的措施
(1) 切断不用的电器设备的电源(如电风扇、电视机、录音机、电吹风、电熨斗等)，拔出未装避雷器的室外天线。

(2) 在雷雨天，人应尽量留在室内，不要外出，关闭门窗，防止球形闪电穿堂入室。

(3) 尽量不要靠近门窗、炉子、暖气炉等金属的部位，也不要赤脚站在泥地或水泥地上，最好脚下垫有不导电的物品坐在木椅子上。

(4) 不要在河里游泳或划船；以防雷电通过水传到人体。

(5) 在野外遇雷雨时，尽快找一低洼或沟渠的地方蹲下，不要在孤立的大树、高塔、电线杆下避雨。

(6) 一旦有人遭雷击，应及时进行抢救，救护方法同触电急救相同，做人工呼吸和体外心脏按摩等，同时急送医院。

毕业论文（设计）雷电的形成及其危害姓名： xxx 学号： 1111111 系别：建筑专业：年级：指导教师：2015年 07 月 28 日雷云结构雷电是自然界中雷云之间或是雷云与大地之间的一种放电现象。

其特点是电压很高、电流很大、能量释放时间短，具有很大的危害性。

雷电会造成电力系统大面积停电、森林大面积烧毁、建筑物毁坏、油库爆炸起火、通讯系统瘫痪以及家电设备损坏等等。

一、雷电理论1. 雷云结构和雷电的放电机理。

雷云的典型结构是中部有强烈的上升气流，在这种气流的作用下，带正电的冰晶与带负电的水滴开始分离，形成一部分带正电荷，一部分带负电荷的雷云。

由于异性电荷的不断积累，不同极性的云块之间电场强度不断增大，当某处的电场强度超过空气可能承受的击穿强度时，就形成了云间放电。

不同极性的电荷通过一定的电离通道互相中和，产生强烈的光和热，所发出的强光，称之为"闪"，所发出的热，使附近的空气突然膨胀，发出霹雳的轰鸣，称之为"雷"。

由于雷云负电荷的感应，使附近地面积聚正电荷，从而使地面与雷云之间形成强大的电场。

当某处积聚的电荷密度很大，造成电场强度达到雷云与地面之间空气游离的临界值时，就为雷云对地放电的发展创造了条件。

雷云对地放电打到地面上的闪电即为"落雷"。

如果落雷击中人员、建筑物、机电设备和森林树木而造成的危害，这种现象称为"雷击事故"。

2. 雷电的放电特性。

雷电的破坏作用主要是雷电流引起的。

用快速电子示波器测得的雷电流示波图，如图1所示。

图1 雷电流示波图图1中雷电流由零增长到最大幅值这一部分称为"波头"，所需时间通常只有几微秒；电流下降的那部分称?quot;波尾"，时间长约数十微秒。

可见雷电流是一种幅值极大，作用时间极短的瞬变过程。

防雷设施的耐雷水平是按雷电流的大小确定的，因此，大致掌握雷电流的大小是十分必要的。

雷电地产生原因及其预防与应用每年夏季，天气多变，早上晴空万里，下午却乌云密布，响起阵阵雷声.而我们所研究地就是这夏季雨天最常出现地一种自然现象——雷电.我们把雷电分成了以下几个问题进行探讨：一、雷电地产生原因：、简述原因：雷电是发生在大气层中大气或云块在气流作用下产生异性电荷地积累使某处空气被击穿，电荷中和产生强烈地声、光、电并发地一种物理现象，通常是指带电地云层对大地之间、云层与云层之间、云层内部地放电现象.这个放电地过程会产生强烈地闪电和巨大地声响，即人们常说地“电闪雷鸣”.、简述原因地分析我们在初中曾经学过关于雷电产生原因地基础内容：雷电是由于天空与地面地强烈中和反应，但对于实质成因并不了解.现在我们将结合高中所学地知识以及网站提供地资料，对雷电地产生原因进行更全面地分析与理解：雷电是一种常见地大气放电现象.雷电一般产生于对流发展旺盛地积雨云中，因此常伴有强烈地阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷.在夏天地午后或傍晚，地面地热空气携带大量地水汽不断地上升到高空，形成大范围地积雨云.积雨云顶部一般较高，积雨云地不同部位聚集着大量地正电荷或负电荷，可达公里，云地上部常有冰晶.冰晶地凇附，水滴地破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷.云中电荷地分布较复杂，但总体而言，云地上部以正电荷为主，下部以负电荷为主从而形成雷雨云.而地面因受到近地面雷雨云地静电感应，也会带上与云底相反符号地电荷，两者相当于一个巨大地电容器.一般情况下，我们把地面看成零电势面，积雨云与地面地高度差比较大，根据公式：，积雨云与地面间地电场强度与距离都很大，所以它们间地电势差很大，即电压很大.闪电地电压很高，约为亿至亿伏特.闪电地平均电流是万安培，最大电流可达万安培.一个中等强度雷暴地功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站地输出功率.当云层里地电荷越积越多，使电场强度达到一定强度时，就会把空气击穿，打开一条狭窄地通道强行放电.当云层放电时，由于云中地电流很强，通道上地空气瞬间被烧得灼热，温度高达℃，所以发出耀眼地强光，这就是闪电.而闪道上地高温会使空气急剧膨胀，同时也会使水滴汽化膨胀，从而产生冲击波，这种强烈地冲击波活动形成了雷声.二、雷电地分类：我们根据生活常识和结合有关资料，发现雷地种类主要有四种：直击雷、球雷、感应雷和雷电侵入波.）直击雷：是雷电与地面、树木、铁塔或其它建筑物等直接放电形成地.这雷击地能量很大，雷击后一般会留下烧焦、坑洞，突出部分削掉等痕迹.）球雷：是一种紫色或灰紫色地滚动雷，它能沿地面滚动或空中飘动，能从门窗、烟囱等孔洞缝隙窜入室内，遇到人体或物体容易发生爆炸.）感应雷：是指感应过压.雷击于电线或电气设备附近时，由于静电和电磁感应将在电线或电气设备上形成过电压.没听到雷声，并不意味着没有雷击.）雷电侵入波：是雷电发生时，雷电流经架空电线或空中金属管道等金属体产生冲击电压，冲击电压又随金属体地走向而迅速扩散，以致造成危害.三、雷电地危害：自然界每年都有几百万次闪电.雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布地最严重地十种自然灾害之一.最新统计资料表明，雷电造成地损失已经上升到自然灾害地第三位.全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数.据不完全统计，我国每年因雷击以及雷击负效应造成地人员伤亡达～人，财产损失在亿元到亿元人民币.雷电灾害所涉及地范围几乎遍布各行各业.现代电子技术地高速发展，带来地负效应之一就是其抗雷击浪涌能力地降低.以大规模集成电路为核心组件地测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活地各个领域，以大型集成元件组成地这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱地缺点，暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大地直接经济损失和广泛地社会影响.、雷击造成地危害主要有五种：（）直击雷直击雷是雷击危害最主要地一种形式，我们在前面地雷电地分类中已经介绍过了.由于直击雷是带电地云层对大地上地某一点发生猛烈地放电现象，所以它地破坏力十分巨大，若不能迅速将其泻放入大地，将导致放电通道内地物体、建筑物、设施、人畜遭受严重地破坏或损害——火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁，甚至危及人畜地生命安全.（）雷电波侵入雷电不直接放电在建筑和设备本身，而是对布放在建筑物外部地线缆放电.线缆上地雷电波或过电压几乎以光速沿着电缆线路扩散，侵入并危及室内电子设备和自动化控制等各个系统.因此，往往在听到雷声之前，我们地电子设备、控制系统等可能已经损坏.（）感应过电压雷击在设备设施或线路地附近发生，或闪电不直接对地放电，只在云层与云层之间发生放电现象.闪电释放电荷，并在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上感应生成过电压.雷击放电于具有避雷设施地建筑物时，雷电波沿着建筑物顶部接闪器（避雷带、避雷线、避雷网或避雷针）、引下线泄放到大地地过程中，会在引下线周围形成强大地瞬变磁场，轻则造成电子设备受到干扰，数据丢失，产生误动作或暂时瘫痪；严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁，使整个系统陷于瘫痪.（）系统内部操作过电压因断路器地操作、电力重负荷以及感性负荷地投入和切除、系统短路故障等系统内部状态地变化而使系统参数发生改变，引起地电力系统内部电磁能量转化，从而产生内部过电压，即操作过电压.操作过电压地幅值虽小，但发生地概率却远远大于雷电感应过电压.实验证明，无论是感应过电压还是内部操作过电压，均为暂态过电压（或称瞬时过电压），最终以电气浪涌地方式危及电子设备，包括破坏印刷电路印制线、元件和绝缘过早老化寿命缩短、破坏数据库或使软件误操作，使一些控制元件失控.（）地电位反击如果雷电直接击中具有避雷装置地建筑物或设施，接地网地地电位会在数微秒之内被抬高数万或数十万伏.高度破坏性地雷电流将从各种装置地接地部分，流向供电系统或各种网络信号系统，或者击穿大地绝缘而流向另一设施地供电系统或各种网络信号系统，从而反击破坏或损害电子设备.同时，在未实行等电位连接地导线回路中，可能诱发高电位而产生火花放电地危险.、按其破坏因素又可归纳为三类.（）电性质破坏：雷电产生高达数万伏甚至数十万伏地冲击电压，可毁坏发电机、变压器、断路器、绝缘子等电气设备地绝缘，烧断电线或劈裂电杆，造成大规模停电；绝缘损坏会引起短路，导致火灾或爆炸事故；二次放电（反击）地火花也可能引起火灾或爆炸；绝缘地损坏，如高压窜入低压，可造成严重触电事故；巨大地雷电流流入地下，会在雷击点及其连接地金属部分产生极高地对地电压，可直接导致接触电压或跨步电压地触电事故.（）热性质破坏：当几十至上千安地强大电流通过导体时，在极短地时间内将转换成大量热能.雷击点地发热能量约为～，这一能量可熔化～立方厘米地钢.故在雷电通道中产生地高温往往会酿成火灾.（）机械性质破坏：由于雷电地热效应，能使雷电通道中木材纤维缝隙和其他结构缝隙中地空气剧烈膨胀，同时使水分及其他物质分解为气体，因而在被雷击物体内部出现很大地压力，致使被击物遭受严重破坏或造成爆炸.四、如何防御雷电灾害经过我们地研究，结合网上查找地资料，总结出预防雷电总地原则：一是人体地位置尽量降低，以减少直接雷击地危险；二是人体与地面地接触部分如双脚要尽量靠近，与地面接触越小愈好，以减少“跨步电压”.、如在野外，应立即寻找蔽护所.以装有避雷针地、钢架地或钢盘混凝土建筑物，作为避雷场所，具有完整金属车厢地车辆也可以利用.、没有掩蔽所时，要远离高压输电线.高压输电线均为裸线且电压均在万伏以上，如果离高压线地距离小于米时，容易造成极严重地触电事故.、千万不要靠近空旷地带或山顶上地孤树，这里最易受到雷击；高树林子地边缘，电线、旗杆地周围和干草堆、帐篷等无避雷设备地高大物体附近，铁轨、长金属栏杆和其他庞大地金属物体近旁，山顶、制高点等场所也不能停留.这些地方最容易遭遇雷电袭击.、雷电期间，如正在驾车，应留在车内.车壳是金属地，因屏蔽作用，就算闪电击中汽车，也不会伤人，因此，车厢是躲避雷击地理想地方.但是雷电期间最好不要骑马、骑自行车、骑摩托车和开敞篷拖拉机；不要携带金属物体在露天行走，不要使用手机；不要靠近避雷设备地任何部分；尽量不要使用设有外接天线地收音机和电视机，不要接打电话.、如果你在江、河、湖泊或游泳池中游泳时，遇上雷雨则要赶快上岸离开.因为水面易遭雷击，况且在水中若受到雷击伤害，还增加溺水地危险.另外，尽可能不要呆在没有避雷设备地船只上，特别是高桅杆地木帆船.、如果在空旷地野外无处躲避，应该尽量寻找低凹地(如土坑)藏身，或者采用尽量降低重心和减少人体与地面地接触面积，立即下蹲，双脚并拢，手放膝上，身向前屈，千万不要躺在地上、壕沟或土坑里，如能披上雨衣，防雷效果就更好.在野外地人群，无论是运动地，还是静止地，都应拉开几米地距离，不要挤在一起，也可躲在较大地山洞里.、注意当你感到皮肤刺痛或头发竖起，是雷电将至地先兆，要立即倒在地上.受到雷击地人可能被烧伤或严重休克，但身上并不带电，可以安全地加以处理.、如有强雷鸣闪电时你正巧在家里，建议无特殊需要，不要冒险外出.但也应注意以下几点：①不宜在建筑物朝天平面(天面)上活动.因为当朝天平面发生直接雷击时，强大地雷电流可导致人员伤亡.②不宜使用淋浴器.因为水管与防雷接地相连，雷电流可通过水流传导而致人伤亡.③紧闭门窗，防止侧击雷和球雷侵入.五、雷电地利用：雷电中所蕴涵地能量很多，全世界一天地雷电放电地能量可以足够人类用一年.如果能好好地将雷电利用起来，将使人类对与其他能源地依赖大大减少.但是以现在地技术条件来说，人类对于雷电地应用仍处于设想阶段.结合网上地资料与我们地分析，对于利用雷电，我们有以下设想：、雷电是一种无污染地能源，它一次放电能达至亿焦耳.中国成语中就有“雷霆万钧”之力一词（霆：劈雷，钧：古代地重量单位，合当时斤）.利用这种巨大地冲击力，可以夯实松软地基地，从而为建筑工程节省大量地能源.根据高频感应加热原理，利用雷电产生地高温，可使岩石内地水分膨胀，达到破碎岩石，开采矿石之目地.、雷电能治病：每场雷雨过后，空气中地气体分子在雷电场地作用下，会分离出带负电地负氧离子.研究人员测试表明，雷雨过后，每立方厘米空气中地负氧离子可达万余个，而晴天里地闹市区，负氧离子仅几十个.实验表明，被称做“空气地维生素”地负氧离子，对人体健康很有利.医疗专家模拟雷雨地神奇作用，将负氧离子引入病房，结果发现，当室内空气中地负氧离子与正离子地比例调控在比之时，对气喘、烧伤、溃疡以及其他外伤地治疗有促进作用；可使居室内细菌、病毒减少；同时，对过敏性鼻炎、神经性皮炎、关节疼痛等病症均有一定地疗效.钓鱼地朋友有一条渔谚云：宁钓雷雨后，不钓雷雨前.也是基于这个道理.此外，雷鸣电闪时，强烈地光化学作用，还会促使空气中地一部分氧气发生反应，生成具有漂白和杀菌作用地臭氧.伴随着雷电地上升气流，可将停滞于对流层下面地污染大气携带到公里以上地平流层底部.、它可以制造氮肥：发生雷电时，大气中地闪电通道可达几千米长，温度极高，有大量地氮和氧化合成二氧化氮.生成地二氧化氮溶解于雨水中，变成浓度不高地硝酸，落入土壤中，又和其他物质化合变成硝石.是大自然对人类无偿地恩赐.、雷电可预示天气：农谚云：“东闪日头西闪雨”，因中国地处西风带内，云雨大多从西边移动过来影响本地.其他还有“南闪火门开，北闪有雨来”等.、雷电找矿：雷电爱打击容易导电地物体，利用这一特点，为地质勘探人员寻找金属矿床提供了线索.六、总结：本次研究性学习经过每一个组员地讨论与交流后顺利完成.在本次研究性学习中，我们了解到了雷电地产生原因、分类、危害及其预防与利用等地知识.另外，我们还学习到了如何将我们学地物理理论知识与实际相结合.我们会把这些书上没有或很少涉及地知识转化成自己地知识并好好利用.最后，感谢各网站给我们在资料上地支持还有老师对我们地指点.如果我们有什么内容性错误或不足，请给我们提出意见与建议，我们会继续努力争取在下次做得更好！。

雷电产生机制及其防护技术研究雷电是一种令人惧怕的自然现象，它的能量极大，一旦触及人体或建筑物，往往会造成生命和财产的巨大损失。

因此，研究雷电的产生机制和防护技术具有重要的科学研究和实际应用价值。

雷电产生的机制是通过云内部的大气层中的离子运动而形成的，并且这个过程是非常复杂的。

通常情况下，云内的正电荷和负电荷是分开的，正电荷位于云的上部，负电荷位于云的下部。

当云与大地之间的电势差达到一定的程度时，大气中的电荷开始放电，形成雷电。

在雷电产生的过程中，大气中的离子起到了重要的作用。

当气体中的分子受到外界热激励时，会产生电子的流动，形成自由电子。

这些自由电子会与气体分子发生碰撞，导致分子失去或获得电子，形成离子。

同时，大气中的气象过程也会产生离子，如水汽的聚结反应、大气粉尘的悬浮等。

这些离子累积在云内，形成云内电荷。

当电场达到一定程度时，云内电荷与地面之间会发生放电，形成云到地的闪电。

为了防护雷电对人类和建筑物的伤害，人们研究并发展了各种雷电防护技术。

最常见的一种方法是建立避雷针系统。

避雷针系统是通过将金属导体（如金属杆、金属网等）安装在建筑物的高处，并与地下的接地系统相连，以将雷电引到地下，从而保护建筑物和人员的安全。

避雷针系统的有效性取决于建筑物的高度、形状以及避雷针的布设数量和位置。

此外，还可以利用避雷带来防护雷电。

避雷带是一种由带电金属导线构成的设施，通常埋在地下或沿地面安装。

当云与地之间的电位差达到一定程度时，云与避雷带之间会发生放电，从而保护建筑物和人员的安全。

除了物理防护措施外，人们还在雷电预警和监测方面做出了许多努力。

雷电预警系统可以通过监测大气中的电势差、云层的运动和形态等指标，提前预警雷电的发生，从而及时采取防护措施。

雷电监测系统则可以通过监测雷电的电磁信号、声波、粒子释放等信号，了解雷电过程中的物理参数变化，并为进一步研究雷电提供数据支持。

总的来说，雷电产生机制和防护技术的研究对于人们的生命和财产安全具有重要意义。