巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。
一道闪电的长度可能只有数百米(最短的为100米),但最长可达数千米。
闪电的温度,从摄氏一万七千度至二万八千度不等,也就是等于太阳表面温度的3~5倍。
闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。
空气移动迅速,因此形成波浪并发出声音。
闪电距离近,听到的就是尖锐的爆裂声;如果距离远,听到的则是隆隆声。
肉眼看到的一次闪电,其过程是很复杂的。
以自然放电现象为例:在电荷越积越多,电场越来越强的情况下,云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱,称梯级先导。
这种电离气柱逐级向地面延伸,每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱,它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面,在离地面5―50米左右时,地面便突然向上回击,回击的通道是从地面到云底,沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。
回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底,发出光亮无比的光柱,历时40微秒,通过电流超过1万安培,这即第一次闪击。
相隔几秒之后,从云中一根暗淡光柱,携带巨大电流,沿第一次闪击的路径飞驰向地面,称直窜先导,当它离地面5―50米左右时,地面再向上回击,再形成光亮无比光柱,这即第二次闪击。
接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。
通常由3―4次闪击构成一次闪电过程。
一次闪电过程历时约0.
25秒,在此短时间内,窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能,因而形成强烈的爆炸,产生冲击波,然后形成声波向四周传开,这就是雷声或说“打雷”。
简单说,闪电是大气中脉冲式的放电现象。
一次闪电由多次放电脉冲组成,这些脉冲之间的间歇时间都很短,只有百分之几秒。
脉冲一个接着一个,后面的脉冲就沿着第一个脉冲的通道行进。
每一个放电脉冲都由一个“先导”和一个“回击”构成。
第一个放电脉冲在爆发之前,有一个准备阶段―“阶梯先导”放电过程:在强电场的推动下,云中的自由电荷很快地向地面移动。
在运动过程中,电子与空气分子发生碰撞,致使空气轻度电离并发出微光。
第一次放电脉冲的先导是逐级向下传播的,象一条发光的舌头。
开头,这光舌只有十几米长,经过千分之几秒甚至更短的时间,光舌便消失;然后就在这同一条通道上,又出现一条较长的光舌(约30米长),转瞬之间它又消失;接着再出现更长的光舌……光舌采取“蚕食”方式步步向地面逼近。
经过多次放电―消失的过程之后,光舌终于到达地面。
在光舌行进的通道上,空气已被强烈地电离,它的导电能力大为增加。
空气连续电离的过程只发生在一条很狭窄的通道中,所以电流强度很大。
自然界的闪电是以云层为正极,地面为负极。
那么雏鹰的放电现象,是以雏鹰为正极,地面为负极。
闪电是正负电荷流动的自然现象。
电荷是物质,是可以被储存的。
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