科普中国2022-07-19 12:01:39
划重点
- 雷电会优先选择距离近且导电性好的路径。
- 所谓的“避雷”，其原理的本质是引雷。
- 无论是手机还是拿着手机通话，都不会增加被雷击的概率。
△图虫创意
在雷雨高发的夏季，在户外的时候的确要注意安全。相关的一些知识比如“打雷的时候不要站在树下避雨”是众所周知的事情，但还有一些关于打雷时的注意事项，很多人的认知就有可能存在偏差。就比如，打雷的时候手里拿着手机，会不会把雷电引导自己的身上？我们下面就来说一说。
01
打雷和避雷的原理
一啸震天河汉惊，春雷滚过远山鸣。从幼时起，面对电闪雷鸣我们的内心都或多或少有些悸动与不安，这些不安源于我们对那种电光交错的自然现象的不解。在了解到打雷的原理之后，相信大家不会在下次电闪雷鸣之际再高呼“有道友在渡劫了”，而是会坦然接受这种自然现象。
雷电的起因是这样的：在特定的天气条件下，云层内的各种微粒因为碰撞摩擦而积累电荷，当积累的电荷量足够多时，云层间或者云层与大地之间的电压会达到或超过某个特定的值，此时局部的电场强度会达到或超过当时条件下空气的电击穿强度，使得空气被击穿，引起放电；放电通道中释放的巨大热量使周围空气受热而急剧膨胀，在相互挤压的过程中发出强烈的震动，并伴随巨大的爆炸声。这就是我们能看见闪电、听到雷声的原因。
△图片来自网络
云层与地面间发生放电时，喜欢挑软柿子捏，即优先通过距离近且导电性好即电阻小的路径，电阻越小就越吸引喜好走捷径的闪电。人体、树木、金属等的导电性远比空气的导电性好，这就给人或建筑物等带来被雷击的风险。
那我们如何在雷电降临之际实现避雷呢？雷击的对象并不完全取决于高度，更不取决于做亏心事的程度。所谓“避雷”，其实是让保护对象相对于周围物体来说电阻更大，让周围物体去“顶雷”，从而保护自己。
以避雷针为例，当建筑物上空出现带电云层时，避雷针上会聚集大量感应电荷，与带电云层形成一个电容很小的电容器。当感应电荷量聚集到一定程度时，避雷针尖端的场强足够大，使得它与云层之间的空气被击穿，电阻急剧减小，形成放电通道。避雷针通过导线连接地面，其电阻与建筑物相比小很多，电荷将沿着导线传入大地，避免建筑物受雷电破坏。由此可见，所谓“避雷针”，其实是“引雷针”。
△图虫创意
02
关于雷雨天，这些说法靠谱吗
① 用手机打电话会被雷劈？
雷电会优先光顾地面上高处的尖端物体。手机体积很小，对人的高度及电阻的变化影响微乎其微；打电话时的信号是通过交变的电磁场传递的，并不能形成一个“放电通道”。因此，无论是手机本身，还是用手机打电话，都不会影响雷电的走向，即不会增加人被雷击的概率。
② 佩戴金属饰品易被雷击？
少量的金属饰品对人体电阻的减小可忽略不计，因此佩戴金属饰品并不会显著增加人被雷击的概率。但在空旷的地方，人若被雷电击中，佩戴金属饰品的部位容易因为金属饰品发热而被灼伤。
△图虫创意
③ 举着较高的杆状物易被雷击？
雷电“打高不打低”，举着金属杆状物会增加被雷击的概率。
④ 在树下避雨易被雷击？
高的树木被雷击中的概率较大，当人在树下躲雨时，容易受到伤害。若人体与大树接触，雷击时强大的电流流经树干产生很高的电压，会把人击倒引起伤害。即便人没有与大树接触，雷击时电流流经树干时产生的高电压也可能通过空气对人体进行放电而造成伤害，或者当电流通过大树流入地下向四周扩散时，在人体的两脚之间形成电位差，使得有电流流过人体而造成伤害。
△图虫创意
03
正确避雷方法
在户外遇到雷雨天气时，应遵守以下规则，以避免雷击伤害：
① 远离空旷的制高点，不要停留在高楼平台上，不宜进入孤立的棚屋、岗亭等。
② 远离建筑物外露的水管、煤气管等金属物体，远离金属栏杆、铁轨及电力设备。
③ 不要在大树下躲避雷雨。
④ 不宜在旷野中打伞，或高举羽毛球拍、高尔夫球棍、锄头等；不宜在水面和水边停留；不宜在河边洗衣服、钓鱼、游泳、玩耍。
△图虫创意