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科普征文 |
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| 关于雷电的几个值得注意的问题 |
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| [作者：
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| 更新时间：2005-02-26
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电闪雷鸣是一种重要的自然现象，现有理论不全面或不正确，给人们顺应自然和利用自然以误导。本文就雷电的几个问题给予剖析，对人们驾驭和利用雷电以有益的参考。
一 x射线，γ射线不是引起雷电的主因
美国佛罗里达技术协会的天体物理学家约瑟夫·德怀尔（Josegh·Dwyer）认为：雷电天气中，上升与下降气流推动水分子在相互作用下，释放出电子并增强了电场强度。这些电子在电场中γ射线或x射线释放电量的作用下，与大气层其他微粒发生碰撞，便产生强大的雷鸣声並放出正.负电荷。
由于雷声的声强约为120分贝（即10-4w/cm2），功率可达1.6万π千瓦至数十万π千瓦，电压在数千伏至数万伏之间。由量子理论可知x.射线γ射线的密度数达6.3*1015个/m2以上。而大自然中这么密集的x射线γ射线是不存在的。即使有，甚至像Josegh·Dwyer所说它们在电场中放出电量，那么地面的发电设施和电力输送网也将受到巨大影响，地面的生命也很难生存。
二 同一团云是带正负极的
通常人们认为电闪雷鸣是带正电荷的云与带负电的云相遇而产生的放电现象。其实不尽然。对于同一电云团组成微粒所受到的外力近乎相同。在此不需详细说明了。而我所观察到的云团是聚集在一起的。若同一团云带的是同一种电荷，其排斥力相对它们之间的万有引力很大，对于两个带电粒子的情况，我们作如下分析：
由库仑定律Fe=k q1q2/r 2
比例 系数k=9.00*10 9 N·m2/c2(q1q2分别为粒子带电量；r为带电粒子之间的距离)
万有引力定律中Fm=GomM/r2（Go为万有引力恒量=6.67*10-11N·m2/kg2；M.m分别为带电微粒质量；r为带电微粒间距）
ƒe/ƒm=k q1q2/r2 / Go M m/r2 =kq1q2/GoMm
若以氢原子核为例q1=q2=1.6*10-19C，m1=M=1.67*10-27kg
得ƒe/ƒm=9.0*109*(1.6*10-19)2 /6.67*10-111.67*10 –27*1.67*10-27=1.23*1036
因此，万有引力可以忽略不计。
大气浮力与地球吸引力近似平衡，因此同种电荷的微粒不可能聚集成团。
由于大气中水蒸汽附电荷的微粒在大气局部的运动方向是一致的。考虑到地球磁场的作用附电荷的微粒将有规律的进行运动
由电磁学理论可知：
(一) 垂直向上的气流
1.上升气流的正电荷微粒向上偏东运动，上升气流的负电荷微粒向上偏西运动；
2.下沉气流带正电荷向下偏西运动，下沉气流带负电荷向下偏东运动
即上升云团东正（极）西负（极）
下降云团东负（极）西正（极）
（二）水平运动的气流云团
1.偏东运动下正（极）上负（极）
2.偏西运动则上正（极）下负（极）
由于同一云团同时有正极和负极，因此正.负极间的微粒产生感应电，从而使水蒸气聚集成云团。
（三）.沿地球磁力线方向运动的云团正负电荷会逐渐中和，云团将逐渐散开。
三 推论
所有云团都带电，且同时带正电和负电，正电和负电在数值上相等。
四 现实意义
由于从云运动方向可判断出云的电极性质，使利用雷电成为可能！！
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