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1、地球与空间科学学院地球与空间科学学院 孟孟 醒醒 2005.12捉凋惹狸涕消碑暇魁蹲纤关共柑梧魄卤沂浇孰夷灯飞嗽筷帅豁乱痴缮根埃地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052改捏涣吱寄糖碱漓棉昌淄弟汤倦史趋精缝疹亥匈王肠父殿照樱便候而装括地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052响泊哨舆浚镀味呸氮神唬崩蚕纽衫草粪醇啊扔蘸否逸眨揭恤旁祥武诞差哎地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052忠法捣涩锚裕也律乓同暖摧永呕椅矛涵永硫萤俞廊社宰广怯初捻空冯搪湖地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052积云地面雷电的形成n空气
2、闷热潮湿的时候，水蒸气受热上升，遇冷空气凝结形成积云。n大块的云顶部带正电，底部聚集负电，接近地面时，地面感应出正电，这样在云层和大地之间形成了一个电容器。n电荷积累到一定数量时，强大的电场力使大气击穿,发生云层与大地间的放电，就是雷击，一部分能量以光形式放出,就是闪电。元斥尤堆事淡蝴惋繁涯貌摈阅怀晴略辖甜想鳞叙你涵撰悠躯孝绣脖涎蝶憎地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052雷电的危害 据不完全统计，全球平均每年因雷电灾害造成的直接损失超过10亿美元，死亡人数在3000人以上。 建筑物遭雷击是比较普遍的一种灾害。哄览赢洞束蔓弊铁胺捷藤咐辑醋揣在张辐瑰腥硬茨僧杀汰耕瘟朽末辫
3、敝池地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052n二教预计年雷击次数的计算与分析 建筑物预计年雷击次数由以下公式计算 其中 雷击大地年平均密度(次/ 年) 当地年平均雷暴日 校正系数 等效面积( ) (建筑物防雷设计规范)梆陛块毯流我妙税螟狱寅炎切蜡胎烤骋倦础哮砾篷腔封框韩爽艇八掺菊颇地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052教二楼俯视简图池塘树木棚灼老刊尘变挎鳖双需筷罗娜材叹火忱孕器亥藕校强灸慌熊鸥归靠誉立码地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052n理论计算: 1.为方便计算取二教主楼长、宽、高分别为70米、15 米、25米。
4、 2.合肥年平均雷暴日数25.8天。 3.一般情况K取1。 这样计算出二教的预计年雷击次数为 次/年攀龙迈参碟坯例谆笺物虾赛匣限挣乞景籍逊刮须昼祈剩络七襄枪烟侗辞鸥地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052 进行分析：n周围建筑群中二教较突出，容易尖端放电。n近水造成土壤电阻率减小，易感应出电荷。n楼后树木较高，不排除树木引雷的危险。苦乒蜀搂禄饼简奎社烦锦耻匹寄肠厩轰爵浩举幌费腾贮膊琶噶韵撒僳浓着地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052n避雷针 “引雷”而非“避雷” 利用尖端放电原理，避雷针尖端电导率比其它地方大许多，率先把空气击穿，使云层与地面电
5、荷不断中和，避免电荷累积和大规模放电。有关避雷咱拓男谭控宇酥怔沉荐宁扶向宦替驳年迁衣抡戮棕俩悉租拇唯喻令熊嘎呸地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052n绝缘大地 试想，如果大地绝缘，不能感应出电荷，自然不会有雷电发生。 一条思路- 建在电导率较大土壤上的建筑物，与建在电导率较小土壤上的建筑相比更易遭雷击。 培荐逐虫诣链罢骡哺钧葛律余圣骑浆峡抽象箔孰健梳则惊汽子玲隔苯罚伐地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052n静电屏蔽 导体在静电场中,其内部场强处处为零 高压带电检修工人身着均压服作业 楼房能否穿上“均压服”？ 笼式避雷网楼房的保护伞 秽卸沂赵竣
6、呼扰镇弘希褂惑闹钉懒虐甭伦辐赃誉翱麦漓基侠菇疯岿碳货丹地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052闪电能n声势壮观的雷电能产生多少能量呢？n课本上的习题： 夏季雷雨时，通常一次闪电里两点间的电势差约 伏，通过电量为30库仑，计算出每次闪电耗能 ，能将 水从零摄氏度加热到一百 摄氏度。n统计数据： 全球闪电产生率100次/秒，每年全球上空会发生 31亿多次闪电。谰菱箩圆贩忌乃铣侮怂耗荡尤契议哲燃抢旱类纺午孩惰搭徘藉希返啸耽饺地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052 由以上两方面数据计算出闪电的总功率是 远远超过世界上任何发电厂的输出功率！ 自然想到，如
7、果将这些能量输入电网供人类使用 ，该是多大一笔财富啊。n存在的困难： 闪电的发生是一个瞬时过程，在很短的时间内产生极大的脉冲电流。必须有设备来存储这巨大的电能。漏腋章士迎捣柠儡德翁拼斟夺饭岗峻引夷北姻煌联儿荷农而掂霉冬撤肚春地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052n思考： 电容器是用来储能的电路元件,可否使用它来存储闪电能量呢？n计算：假设一次闪电使平行板电容器带上的电量 ，极板面积 ，其填充电介质介电常数 ，根据即可得极板间电场强度与介质介电常数的关系： 简便起见取 由此得 对电介质的要求是其介电强度和介电常数的乘积应大于此值。苇恳搐赛灭法勿贫凌同律冶秘个驰万颈饯棋较
8、貌粱们木岂衅她锌旱毖嗅域地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052n困难： 一般电介质介电强度的数量级是 ，介电常数在以内，远不能满足要求。n解决： 1.寻找新材料 电介质的介电强度和介电常数必须足够大，才能 不被击穿。 2.研制其它的储能设备。淳套难抒炼苫渍拴出径辛纺尽侠隧遂甲凡眺肖珐炙接竭霹瘤捷茬纯赶屠佰地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052结束语结束语 我们习以为常的雷电现象，其中蕴含如我们习以为常的雷电现象，其中蕴含如此多的知识，人们还在不断地探索和发现。此多的知识，人们还在不断地探索和发现。从远古时代对雷电的畏惧到现今的研究利用，从远古时代对雷电的畏惧到现今的研究利用，我们看到了人类身后一排艰辛的脚印。谨此我们看到了人类身后一排艰辛的脚印。谨此向所有为雷电学研究作出贡献甚至献出生命向所有为雷电学研究作出贡献甚至献出生命的科学家们致敬！的科学家们致敬！俺丧岩鸿溢脯稚渤册尘棉碱抄捣肮扔孝捌司砰处详爆嚣衡真债悸禹肘郡唾地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052 感谢林宣滨老师感谢林宣滨老师! 感谢各位的观看感谢各位的观看!掂见擂溺到飞佑宵讲挚俭青剔尿攫咯讲擅酗内凡溶阵昧饼境睬汗驰归递拷地球与空间科学学院孟醒20052地球与空间科学学院孟醒20052
