《雷電及防護(hù)》PPT
風(fēng)雨雷電的傳說
在古代，人們往往將一些不能解釋的自然現(xiàn)象如風(fēng)、雨、雷、電以至土地、河流等歸于神力，從而加以崇拜。這從某種程度上體現(xiàn)了人與自然之間的協(xié)調(diào)和諧關(guān)系。這種和諧關(guān)系是在人們認(rèn)識自然的能力有限、受制于自然、順應(yīng)自然的條件下，人與自然之間一種原始和諧
雷公電母
雷公司掌天庭雷電。雷公名始見《楚辭》，因雷為天庭陽氣，故稱“公”。雷公長得象大力士，坦胸露腹，背上有兩個(gè)翅膀，臉象紅色的猴臉，足象鷹爪，左手執(zhí)楔，右手持錐，身旁懸掛數(shù)鼓。擊鼓即為轟雷。
雷公電母之職，原來是管理雷電。但是自先秦兩漢起，民眾就賦予雷電以懲惡揚(yáng)善的意義。認(rèn)為雷公能辨人間善惡，代天執(zhí)法，擊殺有罪之人，主持正義。
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雷電的種類及其危害
雷擊有極大的破壞力，其破壞作用是綜合的，包括電性質(zhì)、熱性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)的破壞。根據(jù)雷電產(chǎn)生和危害特點(diǎn)的不同，雷電可分為以下四種：
1．直擊雷 2．球形雷 3．雷電感應(yīng) 4．雷電侵入波
直擊雷
是云層與地面凸出物之間放電形成的。直擊雷可在瞬間擊傷擊斃人畜。
球形雷
是一種球形，發(fā)紅光或極亮白光的火球。球形雷能從門、窗、煙囪等通道侵入室內(nèi)，極其危險(xiǎn)。
雷電感應(yīng)
分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。
靜電感應(yīng)是由于雷云接近地面，在地面凸出物頂部感應(yīng)出大量異性電荷所致。在雷云與其他部位放電后，凸出物頂部的電荷失去束縛，以雷電波形式，沿突出物極快地傳播。
電磁感應(yīng)是由于雷擊后，巨大雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)大磁場所致。這種磁場能在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓，造成對人體的二次放電，從而損壞電氣設(shè)備。
雷電侵入波
雷電沖擊波是由于雷擊而在架空線路上或空中金屬管道上產(chǎn)生的沖擊電壓沿線或管道迅速傳播的雷電波。雷電侵入波可毀壞電氣設(shè)備的絕緣，使高壓竄人低壓，造成嚴(yán)重的觸電事故。
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風(fēng)雨雷電形成的科學(xué)解釋
風(fēng)：由于緯度、經(jīng)度差異，太陽照射使得地表熱量分布不均，從而發(fā)生空氣流動(dòng)，就形成了風(fēng)。
雨：蒸發(fā)的水蒸氣在液化后空氣中聚集，形成凝結(jié)核，逐漸增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度時(shí)就會(huì)形成雨落。
雷電：由于云層相互摩擦、碰撞而使不同的云層帶不同的電，當(dāng)電壓達(dá)到可以穿過空氣的程度以后，臨近的兩片云層會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，產(chǎn)生電花和巨大的響聲。
雷云的形成
雷電的形成與帶電的云層---雷云的存在分不開，有關(guān)雷云形成的假說很多，但至今尚未有一種被公認(rèn)為無懈可擊的完整學(xué)說
雷電的成因或者說主要能源來自于大氣的運(yùn)動(dòng)，沒有這些運(yùn)動(dòng)，是不會(huì)有雷電的。這也說明了為什么雷電總伴隨著狂風(fēng)驟雨而出現(xiàn)。
人們通常把發(fā)生閃電的云稱為雷雨云,其實(shí)有幾種云都與閃電有關(guān),如層積云、雨層云、積云、積雨云，最重要的則是積雨云。
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雷電成因
雷電是大氣中的放電現(xiàn)象，多形成在積雨云中，積雨云隨著溫度和氣流的變化會(huì)不停地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中摩擦生電，就形成了帶電荷的云層，某些云層帶有正電荷，另一些云層帶有負(fù)電荷。另外，由于靜電感應(yīng)常使云層下面的建筑物、樹木等帶有異性電荷。隨著電荷的積累，雷云的電壓逐漸升高，當(dāng)帶有不同電荷的雷云與大地凸出物相互接近到一定程度時(shí)，將發(fā)生激烈的放電，同時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光。由于放電時(shí)溫度高達(dá)2000℃，空氣受熱急劇膨脹，隨之發(fā)生爆炸的轟鳴聲，這就是閃電與雷鳴。
尖端放電（實(shí)驗(yàn)演示）
雷電的特征：雷電現(xiàn)象是自然界中一種瞬間放電現(xiàn)象，同時(shí)伴隨有雷聲，具有高電流（約數(shù)十至數(shù)百千安 ）、高電壓（幾百萬到幾千萬伏 ）、變化快、放電時(shí)間短、輻射強(qiáng)等特征。
雷 擊：當(dāng)天空中有雷云的時(shí)候，因雷云帶有大量電荷，由于靜電感應(yīng)作用，雷云下方的地面和地面上的物體都帶上與雷云相反的電荷。雷云與其下方的地面就成為一個(gè)已充電的電容器，當(dāng)雷云與地面之間的電壓高到一定的時(shí)候，地面上突出的物體會(huì)放電
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雷擊具有一定的規(guī)律
雷擊其實(shí)與帶電體發(fā)生電火花相似，都是電場擊穿空氣而發(fā)生的放電現(xiàn)象。物體的尖端處，就較容易擊穿空氣出現(xiàn)放電火花。因此，突出地面越高的物體和導(dǎo)電性能越好的物體就越容易受到雷擊。
雷電活動(dòng)具有一定的規(guī)律
雷電的大小和多少以及活動(dòng)情況，與各個(gè)地區(qū)的地形、氣象條件及所處的緯度有關(guān)。一般山地雷電比平原多，建筑越高，遭雷擊的機(jī)會(huì)越多。
雷電活動(dòng)日
雷電活動(dòng)從季節(jié)來講以夏季最活躍，冬季最少。
從地區(qū)分布來講是赤道附近最活躍，隨緯度升高而 減少。
我國平均雷電日的分布大致可以劃分為四個(gè)區(qū)域：
西北地區(qū)一般15日以下；
長江以北大部分地區(qū)在15～20日之間；
長江以南地區(qū)平均雷電日達(dá)40日以上；
北緯23°以南地區(qū)平均雷電日達(dá)80日。
（廣東的雷州半島地區(qū)及海南省，是我國雷電活動(dòng)最劇烈的地區(qū)，年平均雷電日高達(dá)120--130日。）
總的來說，我國是雷電活動(dòng)很強(qiáng)的國家。極地最少。
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易雷擊的幾種情況1
在湖沼、低洼地區(qū)和地下水位高的地方也容易遭受雷擊，因電阻率特別小。
此外地面上的設(shè)施情況，也是影響雷擊選擇性的重要因素。
如果地面上有一座較高的尖頂建筑物，例如一座很高的鐵塔，由于這些建筑物的尖頂具有較大的電場強(qiáng)度，雷電先驅(qū)自然會(huì)被吸引向這些建筑物，這就是高聳突出的建筑物容易遭受雷擊的緣故。
在曠野，即使建筑物并不高，但是由于它是比較孤立、突出，因此也比較容易遭受雷擊。調(diào)查結(jié)果表明，在田野里供休息的涼亭、草棚、水車棚等遭受雷擊的事故是很多的。
易雷擊的幾種情況2
從煙囪冒出的熱氣柱和煙囪常含有大量導(dǎo)電微粒和游離分子氣團(tuán)，它們比一般空氣易于導(dǎo)電，這就等于加高了煙囪的高度，這也是煙囪易于遭受雷擊的原因之一。因此，在一支較高的煙囪附近，如果有一支較低的煙囪，在高煙囪不冒煙而低煙囪冒煙的情況下，雷電往往直接擊在低煙囪上。所以在高低兩條煙囪并排時(shí)，即使低煙囪在高煙囪雷電保護(hù)范圍之內(nèi)，但仍然要求兩條煙囪都要裝避雷裝置。
建筑的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)備情況和狀態(tài)，對雷擊選擇性都有很大關(guān)系。
金屬結(jié)構(gòu)的建筑物、內(nèi)部有大型金屬體的廠房，或者內(nèi)部經(jīng)常潮濕的房屋，由于具有很好的導(dǎo)電性，都比較容易遭受雷擊。
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雷電的危害主要有
雷電產(chǎn)生強(qiáng)大電流，瞬間通過物體時(shí)產(chǎn)生高溫，引起燃燒、熔化；
雷擊爆炸作用和靜電作用能引起樹林、電桿、房屋等物體被劈裂倒塌；
雷電放電時(shí)能使物體產(chǎn)生數(shù)萬度高溫，空氣急劇膨脹擴(kuò)散，產(chǎn)生沖擊波，具有一定的破壞力；
雷電流在周圍空間形成強(qiáng)大電磁場。電磁感應(yīng)能使導(dǎo)體的開口處產(chǎn)生火花放電，如有易燃，易爆物品就會(huì)引起爆炸或燃燒。而在閉路導(dǎo)體中，因強(qiáng)大的感應(yīng)電流也會(huì)引起燃燒。
尖端放電與避雷針
尖銳、細(xì)小的頂端，彎曲很厲害處附近，電場強(qiáng)度劇增，致使這里空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電；當(dāng)雷雨云過境時(shí)，在云與地面間形成強(qiáng)電場。在地面凸出物如建筑物尖頂、樹木、山頂草、林木、巖石等尖端附近，等電位面就會(huì)很密集，這里電場強(qiáng)度極大，空氣發(fā)生電離，因而形成從地表向大氣的尖端放電。
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如何預(yù)防雷擊災(zāi)害1
空曠地帶和山頂上不要使自己成為尖端，也就是說，要盡量降低自身高度，不應(yīng)該把鐵鍬、鋤頭、高爾夫求棍等帶有金屬的物體扛在肩上高過頭頂，因?yàn)檫@樣會(huì)增加閃電直接擊中的機(jī)會(huì)。如果四周沒有比自己高的物體，那么舉著雨傘將是很危險(xiǎn)的。要盡量縮小人體與地面的接觸面，以減少跨步電壓的傷害。尋找一個(gè)溝谷或凹地，不得已時(shí)就在平地上雙腳并攏蹲下，既降低了高度，又可防止跨步電壓。
如何預(yù)防雷擊災(zāi)害2
在稠密樹林中，最好找一塊林中空地，選與四周樹木差不多遠(yuǎn)的地方，雙腳并攏蹲下。雷雨時(shí)如果身在空曠的地方，應(yīng)該馬上蹲在地上，這樣可減少遭雷擊的危險(xiǎn)。不要用手撐地，這樣會(huì)擴(kuò)大身體與地面接觸的范圍，增加遭雷擊的危險(xiǎn)。雙手抱膝，胸口緊貼膝蓋，盡量低頭，因?yàn)轭^部最易遭雷擊。
如何預(yù)防雷擊災(zāi)害3
在大樹下躲雷雨是極不安全的，因?yàn)檫@種高大物體易受雷擊，雷擊產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò)、接觸電壓和跨步電壓，嚴(yán)重者可致人死命；如萬不得已，應(yīng)該找些干燥的絕緣物放在地下，坐在上面，采用下蹲的避雷姿勢，注意雙腳并攏。雙手合攏切勿放在地面上。千萬不可躺下，這時(shí)雖然高度降低了，卻增大了“跨步電壓”的危險(xiǎn)。水能導(dǎo)電，所以潮濕的物體并不絕緣。則須與樹干保持3米距離，下蹲并雙腿靠攏。身高在這些樹木和巖石高度的1／5～1／10以下時(shí)，比較安全。
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