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18世纪以前,人们对雷电还是一无所知,流传了许多雷公、电母的神话。连少数科学家都以为雷电是毒气在空中爆炸。第一个揭穿雷电秘密的是美国著名学者本杰明·富兰克林。富兰克林在研究静电学时发现,空中闪电与实验室中的摩擦生电有很多相似之处。为了证实这一点,在1752年夏天,富兰克林准备了一只用木条和丝手帕做成的大风筝,他在风筝的顶端绑上一根细铁丝,把它与放风筝的麻绳连接起来,麻绳末端系一段不导电的绸带以便抓握,而在麻绳与绸带之间再系一把铁钥匙。当大雷雨来临時,别人都往屋里躲,而富兰克林却带着小儿子奔向野外,冒着狂风暴雨把这个风筝送上高空云层中。一会儿麻绳被淋湿了,变成良导体,随着电光闪闪,雷声隆隆,风筝和麻绳全都带电了,麻绳上原先披散的纤维都奇妙地直立起来。富兰克林觉得手有点发麻,他兴奋地把手指头挨近那把铁钥匙,立刻就有电火花向他的手指头传导过来,这些现象与实验室中带电物体的性质完全相同,原来闪电不过是大气中的强烈放电现象。
大家有没有注意,出现雷电不一定有雨。但是,闪电和雷鸣总是与天上的乌云联系在一起的。人们通常把能制造雷电和雷雨的乌云叫做雷雨云。
通过大量的探测,科学家已经知道,在雷雨云慢慢生成时,云体就开始带有大量电荷,而且总是在云体上部集中正电荷,云体下部集中负电荷。由于电的感应作用,又使雷雨云笼罩下的地面带有正电。这样,在云的上部与下部之间、云与云之间、云与地面之间,就会形成一些很强的电场。随着电场两边的电位差越来越大,正、负电荷间将发生击穿空气的放电现象,并激发空气发光,这就是闪电。每次闪电的电流高达几万甚至几十万安培,温度高达两三万摄氏度,比太阳表面温度还高五倍。在狭窄的闪电通道中,空气被突然剧烈地加热,迅速膨胀,然后空气体积又陡然缩小。空气由此发生振动,造成了轰隆隆的雷声。
为什么雷雨云会带电呢?为什么雷雨云中的电荷总是上正下负分布的呢?我们可以把这些解释大致归并为三大类:第一类认为是雷雨云吸附空气中的带电离子而起电;第二类把原因归之于云粒子受到外界电场的感应,因为大气即使在晴朗时也存在电场;第三类认为带电云层是由于云粒子之间的相变、摩擦、破碎等机械作用或云粒子的化学变化而形成的。
大家有没有注意,出现雷电不一定有雨。但是,闪电和雷鸣总是与天上的乌云联系在一起的。人们通常把能制造雷电和雷雨的乌云叫做雷雨云。
通过大量的探测,科学家已经知道,在雷雨云慢慢生成时,云体就开始带有大量电荷,而且总是在云体上部集中正电荷,云体下部集中负电荷。由于电的感应作用,又使雷雨云笼罩下的地面带有正电。这样,在云的上部与下部之间、云与云之间、云与地面之间,就会形成一些很强的电场。随着电场两边的电位差越来越大,正、负电荷间将发生击穿空气的放电现象,并激发空气发光,这就是闪电。每次闪电的电流高达几万甚至几十万安培,温度高达两三万摄氏度,比太阳表面温度还高五倍。在狭窄的闪电通道中,空气被突然剧烈地加热,迅速膨胀,然后空气体积又陡然缩小。空气由此发生振动,造成了轰隆隆的雷声。
为什么雷雨云会带电呢?为什么雷雨云中的电荷总是上正下负分布的呢?我们可以把这些解释大致归并为三大类:第一类认为是雷雨云吸附空气中的带电离子而起电;第二类把原因归之于云粒子受到外界电场的感应,因为大气即使在晴朗时也存在电场;第三类认为带电云层是由于云粒子之间的相变、摩擦、破碎等机械作用或云粒子的化学变化而形成的。