不可思議:雷電就是電而已,為什么能劈倒樹或建筑呢?
- 發(fā)布時間:2018-12-19
- 發(fā)布者: 長沙科盛嘉防雷
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我們知道,雷電是自然界十大災害之一,我們國很多地方飽受雷電災害之苦,每年打死打傷人數(shù)都是數(shù)以千計,損失的財產(chǎn)不計其數(shù)了,但是,我們卻有一個疑問,雷電不就是普通的電而已嘛,可能電流大了可以把人或者動物,甚至植物給電死,可是為什么我們很多時候看到雷電打下來,看到大樹都能給你劈倒,房屋也給劈倒,厚厚的石頭墻壁都給你劈個大洞出來,這又是為什么呢?
其實我們很多人可能難以理解,我們雷電的破壞力除了普通的電流對物體造成損害之外,還有一種很少被人所知的東西,就是叫做機械力破壞,可能很小的電流的時候,這種機械力可以忽略不計,就像我們平時的小電流,甚至家庭用電,也許都看不到這么大的力度,頂多有時候把人給打翻,或者把人吸引上去,但是絕對想不到當雷電流達到一定程度的時候,他的機械力破壞能力可以達到如此之大了,那么什么是雷電的機械力呢?
雷電流注入樹木或建筑構件時在它們內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)壓力而形成的機械力,由電磁學可知,載流導體周圍的空間存在著磁場,在磁場中的載流導體也會受到電磁感應的作用。比如我們高中物理學過的,兩根載有相同方向電流的磁鐵,磁鐵A上的電流在其周圍空間產(chǎn)生磁場,導體B在這一磁場中將受到一個電磁力的作用,其方向垂直指向A。同理,磁鐵A也受到一個電磁力的作用,方向垂直指向B。兩根平行載流磁鐵之間就存在著電磁力的相互作用,這種作用力稱為電動力,也就是我們雷電形成的機械力,在這種電動力的作用下,兩根導體之間將相互吸引,有靠攏的趨勢。
同理,如果電流方向相反,則兩根導體在電動力的作用下就會相互排斥,有分離的趨勢。因此,在雷電流的作用下,載流導體就有可能會變形,甚至會被折斷。如果雷電流達到一定的程度后,就可以劈斷像樹一樣這么強悍的物體了。
這里我們也可以順便說一下為什么避雷帶在轉(zhuǎn)彎的地方,夾角是不能小于九十度的,并且地網(wǎng)也是這個道理,因為按安培定律,兩根長直平行載流導體之間的電動力計算公式,凡含有拐彎部分的載流導體或金屬構件,其拐彎部門將受到電動力的作用,拐彎處的夾角越小,受到的電動力就越大。所以拐彎夾角為銳角時,所受到的電動力相對較大,而當拐彎處的夾角為鈍角時,所受到的電動力相對較小,所以只有夾角大于九十度的鈍角才能夠減小機械力的破壞。
另外被擊物體內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)壓力是雷電流機械效應破壞作用的另一種表現(xiàn)形式,由于雷電流幅值很高且作用時間又很短,當雷擊于樹木或建筑構件時,在它們的內(nèi)部將瞬時地產(chǎn)生大量熱量。在短時間內(nèi)熱量來不及散發(fā)出去,以致使這些內(nèi)部的水分被大量蒸發(fā)成水蒸氣,并迅速膨脹,產(chǎn)生巨大的內(nèi)壓力。這種內(nèi)壓力也能形成一種強大的機械力,能夠使被擊樹木劈裂和使建筑構件崩塌。
所以,我們就能理解為什么雷電除了可以電死人外,還能夠劈死人了,了解了這個之后,我們在日常施工中,就要更加小心一些小細節(jié)了,就像上面說的,避雷帶和地網(wǎng)的施工方法,轉(zhuǎn)彎角度要特別注意,不然就算是強硬的鋼材,雷電的機械力在條件允許的情況下也可以把你劈爛,切不可大意失荊州。