雷电形成的原理
雷电发生过程的原理
雷电发生过程的原理
雷电是雷雨云中的放电现象。
下雨时，天上的云有的是正极，有的是负极。
两种云碰到一起时，就会发出闪电，同时又放出很大的热量，使周围的空气受热、膨胀。
瞬间被加热膨胀的空气会推挤周围的空气，引发出强烈的爆炸式震动，这就是雷声。
形成雷雨云一般要具有两个条件，充足的水汽和剧烈的对流运动。
冬天，由于空气寒冷干燥，加之太阳辐射较弱，空气中不易形成对流，因而很少有雷电。
但有时冬季气温偏高就形成了雷雨云，产生了雷电，并出现雨雪天气。
对流特别强盛，还可形成冰雹，这就会产生所谓“冬打雷”的天气现象。
了解了这些原因，“冬打雷”就不奇怪了。
打雷的形成原因：
雷雨是由于暖湿空气在局部地方出现强烈对流，暖空气急剧上升产生了积雨云的剧烈振动，就会积累了大量的电荷，产生雷鸣。
闪电的形成原因：
带电云层对大地放电一般是这种情况，其云层属于正电荷区高电位，大地处于负电荷区低电位。
空气原本是不导电的，但在强大的电场力作用下，气体原子核最外层的电子就会受到电场力
的激发而产生跃迁飘逸而形成带电离子。
获得电子的原子称其为负离子，失去电子的原子称其为正离子。
在电场力的作用下，带电离子可形成电子流。
人类对电的认识（四）--雷电知识
人类对电的的认识（四）--雷电知识一．雷电的原理雷电是一种自然现象，它的形成，主要是水蒸气上升而形成的。
雷云的主要成分是水的各种状态（如水蒸气、水滴、冰和雪），原来都是中和状态，即不带电的，但在气流急速上升过程中，小水珠就会分裂和碰撞，而形成带电体，使带正电荷的水滴下降，带负电荷的水珠继续上升，等到一定数量的电荷聚集在一个区域时，其电势就可能达到使其附近空气绝缘遭到击穿的程度。
雷云所带的电荷越多，它的电压也就越高，当它和另一块异性带电的雷云接近时，就会使两块雷云间的空气绝缘被击穿，发生剧烈的放电，使正负电荷互相中和，从而出现耀眼的闪电。
由于雷电流很大，放电时产生高温，使周围空气猛烈膨胀振动。
那轰隆隆的雷声也就随闪而至了。
二．雷云的形成闪电，俗称雷电，是自然大气中的超强（能量）、超长（距离）放电现象。
一般产自雷雨云（即雷暴、雷暴云或积雨云），其中最重要的就是积雨云。
首先我们先来了解一下积雨云是如何生成发展的，这里有三个基本条件：空气中必须有足够的水汽；有使潮湿水气强烈上升的气流；有使潮湿空气上升凝结成水珠或冰晶的气象条件。
（撒哈拉、塔克拉玛干温度高湿度小所以极少有积雨云。
沿海地区温度高湿度大积雨云就很常见了。
）由于地面吸收太阳辐射的能力要远大于空气，地面温升高，近地层空气温度升高，体积膨胀，密度减小，压强降低，向上运动，上面的空气团密度相对较大，就要下沉。
热气团上升过程中伴随发生两种物理过程：一是膨胀、二是降温（两方面引起的：气体膨胀压力减小，温度降低（气态方程）。
高空气温低，由于热交换）。
于是上升热气团中的水汽凝结出现雾滴形成了云。
其次我们来了解一下典型雷雨云的微物理结构：一块成熟的雷雨云，其顶部可以伸展到－40℃的高度(约l万米以上)，而云底部的温度却在10℃以上。
由于云体在垂直方向上跨过了这么宽的温度范围，因而云中水汽凝结物的相态就很不一样。
在云中有水滴、过冷却水滴、雪晶、冰晶等。
我们把雷雨云按温度高低来分层，便可以看出：在温度高于0℃的“暖层”的云中，全部是水滴(包括云滴)，在温度0至－8℃的云层中，即有较多的过冷却水滴(温度低于0℃的水滴)，也有一些雪晶、冰晶；在温度低于－20℃的云层中，由于过冷却水滴自然冻结的概率大为增加，云中冰晶的天然成冰核作用更为显著，故云中基本上都是雪晶和冰晶了。
雷电流的原理和应用
雷电流的原理和应用1. 引言雷电现象是大气物理学中的一个重要研究对象，它是指地球大气层中云与地面之间频繁发生的放电现象。
雷电流作为一种自然现象，具有独特的原理和广泛的应用领域。
本文将介绍雷电流的原理和相关应用。
2. 雷电流的原理雷电产生是由于云与地面之间形成电场差，当电场达到一定电荷密度时，就会发生雷电现象。
雷电是一种高强度的电流，其产生原理可分为以下几个阶段：2.1 云电场积累当云层中云内上升气流和下降气流的速度差异变大时，会在云内部形成电场。
这是由于上升气流所带的水珠带电性质与下降气流区域带电性质的不同引起的。
2.2 云与地面电势差形成当云内部电场积累达到一定水平时，便会产生云与地面之间的电势差。
这个电势差是由于云内部电荷与地面间的物理距离和电性质差异引起的。
2.3 电离和导电通道形成当云与地面电势差达到足够大时，会产生电离现象，使空气中的分子离子化。
这些离子将形成导电通道，为雷电的传导提供了条件。
2.4 雷电放电当云与地面之间的电势差达到极限时，导电通道将导致大量的电荷产生电流，形成雷电放电。
这种放电过程是由携带能量和动量的带电粒子在导电通道上的运动引起的。
3. 雷电流的应用雷电流作为一种高强度电流，在许多领域得到了广泛的应用。
3.1 天气预报和防雷通过监测雷电流的强度和分布情况，可以预测出雷电活动的发生和变化趋势，为天气预报和防雷工作提供重要依据。
雷电流监测系统可以实时监测雷电活动，通过发送警报通知人们采取相应的防护措施，减少雷电对人们生活和财产带来的危害。
3.2 放电加工雷电流的高能量和高密度特性使其可以应用于材料表面处理和微细加工。
雷电放电可以通过物理作用和化学反应来改变材料表面的性质和形貌，提高材料的硬度、抗腐蚀性和导电性等。
3.3 雷管炸药雷电流的高强度和瞬时性质使其成为雷管炸药中的关键部分。
雷管是一种利用雷电流的能量释放来引爆炸药的装置。
雷管炸药广泛应用于矿山开采、爆破工程和军事领域等。
雷电产生原理：云层内的电荷分布与放电过程
雷电产生原理：云层内的电荷分布与放电过程
雷电的产生与云层内的电荷分布和放电过程有关。
雷电是大气中因电荷分布不均而产生的放电现象。
以下是雷电产生的基本原理：
1. 云层内的电荷分布：
冰晶与水滴的碰撞：在云层内，水滴和冰晶经过碰撞和运动，导致电子的转移和分离。
电子的上升与沉降：轻的冰晶通常上升到云层的上部，而水滴则可能下沉到云层的底部，导致电荷的分布不均。
2. 云中的电场形成：
电场的建立：由于云层内电子的上升和沉降，形成了电场。
正电荷积累在云层的上部，负电荷积累在云层的下部。
3. 雷云的发展：
云层的增长：电场的作用使得云层继续增长，积累更多的电荷。
4. 雷电放电：
静电放电：当电场强度足够大时，它可能导致静电放电。
这是一种云内部或云与地面之间的放电现象。
云与地面的放电：云底部的负电荷可能感应地面上的正电荷，导致云与地面之间的放电。
5. 雷暴的形成：
雷云的发展：上述过程形成了雷云，雷电放电则是雷云中电荷失衡时的结果。
雷暴：雷电放电伴随着雷声和闪电，形成雷暴，其中强烈的气流和对流进一步增强了电荷的分离。
雷电的产生是由于云层内部电荷分布不均匀，形成电场，导致放电现象。
雷电放电释放的能量产生闪电和雷声，形成一系列的天气现象。
雷电安全知识与技能
雷电安全知识与技能雷电是一种自然现象，产生于大气中的静电放电。
当云层中的正负电荷累积到一定程度时，会发生电荷间的放电，形成闪电。
雷电虽然壮观，但也具有一定的危险性。
为了保护自身和财产的安全，我们需要了解雷电安全知识与技能。
一、了解雷电的基本知识我们需要了解雷电的形成原理和基本特点。
雷电是云层中电荷间的放电现象，一般分为云地闪、云云闪和云空闪三种形式。
云地闪是最常见的形式，也是对人类和物体构成最大威胁的一种形式。
雷电的形成需要一定的条件，如云层中的水汽含量、气温、静电场强度等。
在雷电形成过程中，云层中的正负电荷会分离并积累，当电荷积累到一定程度时，就会发生放电现象，形成闪电。
二、正确的防护措施为了避免雷电对人身和财产造成的危害，我们需要采取一些正确的防护措施。
1.室内避雷：当发生雷电天气时，最好待在室内，远离窗户、水龙头等导电物体。
同时，关闭电器设备，避免因雷电引起的电压突变而损坏设备。
2.室外避雷：如果不得不在室外，要选择开阔的场地，远离高大的物体如树木、电线杆等。
蹲下身体，尽量减少自身受雷电影响的可能。
3.避免雷雨天出行：如果天气预报有雷雨天气，最好避免出行，特别是在户外活动场所、水域等地。
因为在这些地方，人和物体更容易成为雷电的吸引点。
4.注意观察天气变化：雷电天气往往伴随着乌云密布、闪电频繁等特点，我们应该时刻关注天气变化，及时采取相应的防护措施。
三、如何应对雷电事故即使我们采取了正确的防护措施，有时仍然会遇到雷电事故。
在这种情况下，我们应该如何应对呢？1.迅速躲避：如果在室外被雷电困扰，应迅速躲避到安全的地方，如室内、低洼地带等。
同时，尽量避免接触金属物体，以减少电流对身体的伤害。
2.避免单独行动：如果在户外遇到雷电，最好不要单独行动，要尽量和他人保持一定的距离。
因为在雷电天气中，人和物体都可能成为雷电的吸引点，与他人分散开来可以降低事故的发生概率。
3.紧急求救：如果发生雷电事故导致人员受伤，应及时寻求医疗救助。
防雷电安全教育PPT课件
促进社区宣识的 需求较大，需要得到有效的宣传
普及。
社区宣传的作用
通过社区宣传普及防雷电安全知 识，提高居民的自我保护意识和
应对能力。
宣传方式的多样性
利用社区公告栏、宣传册、讲座 等多种方式进行宣传普及，确保
远离导电体
避免接触金属物体、电线 杆、路灯杆等导电体，远 离电力设施和电子设备。
降低身高
尽量降低自身高度，不要 站立在高的物体上，避免 成为雷电的目标。
室内防雷措施
关好门窗
不要使用电话和互联网
在雷雨天气时，应关好门窗，防止雷 电进入室内。
雷雨天气时，不要使用固定电话和上 网，避免雷电通过通信线路进入室内。
成严重的人员伤亡和财产损失。
提高公众安全意识的意义
03
通过防雷电安全教育，提高公众对雷电灾害的防范意识和应对
能力，减少灾害损失。
加强学校教育力度
学生安全意识薄弱
学生对于防雷电安全知识 了解不足，缺乏自我保护 能力。
学校教育的责任
学校作为学生安全教育的 重要场所，有责任加强防 雷电安全教育力度。
教育方式的改进
防雷帽
戴上一顶具有防雷性能的安全帽，以减少头部被雷击中的风险，保护头部安全。
其他防雷用具介绍
防雷手套
在接触金属物体之前，应戴上防雷手套 ，以避免因手部导电而引发电击事故。
VS
防雷带
在建筑物上安装防雷带，能够有效地将雷 电引入地下，避免建筑物内部设备遭受雷 电袭击。
THANKS
感谢观看
避免站在空旷地带或高处。
切断电源
在雷电天气中，应立即切断家用电 器和电子设备的电源，以避免雷电 通过电源线路侵入造成损坏或触电 事故。
打雷闪电的原理
打雷闪电的原理
雷电是一种自然现象，是在大气中发生的一种放电现象。
它的
产生与大气中的水汽、云层、气温等因素密切相关。
下面我们来详
细了解一下打雷闪电的原理。
首先，雷电的产生与云层中的水汽密不可分。
在大气中，水汽
会逐渐凝结成水滴，形成云层。
当云层中的水滴在上升过程中遇到
冰晶时，会发生冰雹的形成。
在云层中，上升和下降的气流形成了
静电场，使云层带正电和负电。
这时，云层内部的正负电荷会不断
积累，形成电场，当电场强度达到一定程度时，就会发生放电现象，也就是我们所说的闪电。
其次，雷电的产生还与大气中的气温和气压有关。
在炎热的夏季，大气中的水汽含量会增加，云层也会更加厚密。
这时，云层中
的正负电荷的分布会更加明显，电场强度也会增加，从而增加了雷
电的发生几率。
此外，雷电的产生还与大气中的气流有关。
当冷暖气流相遇时，会产生大气的不稳定性，形成了云层内的对流运动，使得云层内部
的正负电荷更加分明，电场也更加强烈，从而促进了雷电的产生。
总的来说，雷电的产生是由大气中的水汽、云层、气温、气压和气流等多种因素共同作用的结果。
当这些因素达到一定条件时，就会引发雷电的产生。
因此，我们在雷电天气时要尽量避免在露天活动，以免受到雷电的伤害。
以上就是关于打雷闪电的原理的详细介绍，希望能够帮助大家更好地了解这一自然现象。
雷电发生原理
雷电发生原理雷电是一种自然现象，是指在大气中由于天空静电积累导致的电荷放电现象。
雷电的发生原理是由于大气中存在着正电荷和负电荷之间的不平衡，当这种不平衡达到一定程度时，就会发生放电现象，即雷电。
雷电的形成主要与云层中的水滴和冰晶之间的碰撞引发的静电效应有关。
当云层中有水滴或冰晶碰撞时，会产生电子和正离子，从而形成一个带电的体系。
这些带电颗粒在云层内部的运动过程中，会分别向上和向下运动，形成云层内部的电荷分离。
在云层中，正离子会向上移动，而电子则会向下运动，形成了云层的正电荷区和负电荷区。
当云层中的正电荷区与地面上的负电荷区之间形成电荷差时，就会形成电场。
这个电场的强度会越来越大，直到达到一定程度，就会引发一次雷电放电。
雷电通常是从云层中的一个高亮区开始，这个高亮区由于电场强度非常大，导致局部空气被电离形成等离子体。
这时，等离子体中的电子和离子会被电场强烈加速，形成一条电流通道。
电流通道沿着电场强度最强的路径向地面方向扩展，这就是我们所看到的雷电闪电。
当电流通道最终接触到地面或其他物体时，就会造成一次剧烈的放电现象。
这种放电会伴随着闪光和巨大的声音，同时会产生非常高的温度和电压。
这种电压的释放会导致周围空气快速膨胀，形成巨大的气体爆炸声，即我们所说的雷声。
雷电现象的发生通常发生在暴风雨、雷雨天气或者山区等地。
这些地方的气候条件更容易积累大量的静电，并且容易形成强大的电场。
此外，雷电也会对人类、动植物和建筑物等造成巨大的危害。
因此，我们应该在雷电天气来临时注意防范，避免在露天活动，尽量待在室内以确保人身安全。
总结一下，雷电发生的原理是由于大气中的正电荷和负电荷不平衡所致。
云层中的水滴和冰晶的碰撞会导致电子和正离子的产生，形成云层内部的电荷分离。
当电场强度达到一定程度时，就会发生一次剧烈的放电现象，形成闪电。
同时，雷电也带来很大的危害，我们应该对其保持警惕，避免在雷电天气中进行露天活动。
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雷电形成的原理大气物理学的一个分支。
主要研究电离层以下大气中发生的各种电现象和它们的产生与相互作用过程的规律及应用。
远古人类对雷电现象充满恐惧，18世纪中叶(1752 年6月)美国B.富兰克林的第一次风筝探测雷电试验以后，雷电的本质逐渐被人类认识，20世纪20~30年代以后，人们逐步对云中起电，闪电和雷的物理特性、形成机制等进行研究产生了大气电学。
大气电学有两大主要部分：晴天电学和扰动天气电学。
晴天电学主要研究晴天大气电场、大气电导率、地空电流和全球大气电平衡等；扰动天气电学主要研究雷雨云电结构和起电机制、雷与闪电过程、尖端放电过程与避雷方法等。
人工影响雷电在目前只处于初期探索阶段，随着大气电学的发展和科学技术的进步，人类最终将会实现人工影响和控制雷电。
在当今，大气电学对人民生活和对电力、电信、建筑、航空等部门都有重要意义。
i）大气电场把地表面视为下极板、电离层导电层视为上极板，组成巨大球形电容器，两极板中间的大气基本不含电荷，上极板导电层含有正电荷，下极板的地表面含负电荷，这巨大电容器中间的电场称大气电场。
规定大气电场方向从低电位的地面朝上（与物理学静电学规定相反）。
尽管雷雨云移到某处时，雷雨云底部与相对应下垫面间的电场方向是向下的，但对全球而言，雷雨云区所占比例很小（约1%），故总体大气电场的方向是朝上的。
晴天电场常被看作正常大气电场，其场强随纬度增大而增强、随离地面高度而变小，全球平均看，陆区地表面附近电场强度为120伏/米左右，海面上则约为130伏/米。
在工业区污染严重、气溶胶粒子多的地方，晴天电场强度可达300~400伏/ 米。
晴天电场场强随高度减弱是很强烈的，在10公里高度处的值仅为地面值的3%即约4伏/米。
晴天电场强度有日变化和年变化。
陆面在地方时04-06时和12-16时出现极小值，07─10时和19─21时为极大值；一年之中，冬季为极大值、夏季为极小值。
在海面和两极地区，在世界时19时出现极大值，04时左右为极小值，这些地区大气电场年变化不明显。
ii）大气电导率和离子迁移率大气不仅含中性分子和原子，还含有一些离子，这些离子分为轻离子（由几个分子聚集在一起而带一个正电荷或负电荷，直径约千分之一微米）和重离子（荷电的气溶胶粒子，常带一个正电荷或负电荷，比轻离子大成千上万倍）。
描述大气离子在电场中移动快慢的参数称迁移率，由于大气离子基本上都只带一个单位电荷，所以在同样的电场强度的电场中，轻离子的迁移率要比重离子的大得多。
例如在场强为1伏/厘米的电场中，大气轻离子移动速率为115厘米/秒，而重离子的移动速率只是这个数的几百分之一。
大气电学中，把正比于大气离子浓度和迁移率乘积的参数称为大气导电率λ，λ随高度按指数律增加，这与大气电场强度随高度的变化趋势相反。
大气导电率比铜的电导率640000/欧姆·厘米要小得多，大气的导电性是很弱的。
当用J记大气电流密度，用E 代表大气电场强度，则有关系式J=λE成立。
其中J是不随高度变化的。
iii）地空电流在晴天大气电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，如此形成的微弱电流称地空电流。
这电流是比较稳恒的，不随高度变化，把这个微弱电流与地球表面积相乘，便得到全球地空电流的总电流强度为1800安培，如果只存在晴天地空电流，那么在1800安培电流放电的情况下，只需要几分钟，便可使地表面这个巨大“电容器” 下极板的负电荷全部中和而使其电荷消失。
因此，必定存在与晴天地空电流相反方向的补偿电流，把地表面的正离子输向大气（向地面输入负离子），以维持晴天大气电场基本不变，这就是闪电电流和尖端放电电流等。
雷雨云电结构模式没有雷雨云便没有雷电，因此对雷雨云的探测研究是十分重要的。
在20世纪30年代以后，人类通过施放大量探测气球，获得附近另有一个次电荷中心。
它们分别是中心位于约6公里高度处，约含+24库仑电量的正电荷中心、中心位于约3公里的、约含─20库仑的负电荷中心、中心位于1.5公里、含有约+4库仑电量的次电荷中心。
后来虽然也提出过许多雷雨云电结构的种种模式，对荷电中心的高度，荷电量进行修正，甚至也有倾斜形式的电结构模式，但至今并无一致公认的比前述原始模式更合理的模式，因而原始模式仍是当前常用的模式，它也称雷雨云电结构的电偶极子模式。
v）雷雨云起电雷雨中的电荷怎样产生的？怎样形成上、下荷电中心？由于雷雨云内部观测十分困难和危险，要对上述问题作出圆满的解答，目前还作不到。
曾提出过几种雷雨云起电的理论，例如感应起电理论、温差起电理论、大水滴破裂起电理论、冰的融化起电理论等，它们都只能部分地解释云内电荷分布观测事实。
例如感应起电理论便这样认为：在晴天电场作用下，云质粒和降水质粒（固态或液态质粒，比云质粒大得多）都被感应而极化，它们的上半部带负电、下半部带正电。
因降水质粒下降速度大，故常与路途中的云粒子相碰，一部分粒子被捕获，另一部分云粒子被弹开，但把负电荷留下，而成为带正电荷粒子，在云中上升气流作用下，这样的云粒子便聚积于云的上部，在那里形成正电荷中心。
经碰撞后带正电的降水质粒重，有的掉出云去，其余便聚积于云下部或中部，形成负电荷中心。
又例如冰的融化起电理论认为：固态降水粒子（冰粒子）降到0℃层以下便融化，原来冰隙中的空气变成气泡并破裂，溅散走一些带负电的小滴粒，于是融化粒子（即水滴或冰水混合体）带正电，在云底强上升气流区域聚积，形成一个带正电的次电荷中心。
vi) 打雷和闪电当天空中乌云密布，雷雨云迅猛发展时，突然一道夺目的闪光划破长空，接着传来震耳欲聋的巨响，这就是闪电和打雷，亦称为雷电。
就雷的本质而言，它属于大气声学现象，是大气中的小区域强烈爆炸产生的冲击波而形成声波，而闪电则是大气中发生的火花放电现象。
闪电通常是在雷雨云的情况出现，偶尔也在雷暴、雨层云、尘暴、火山爆发时出现。
闪电的最常见形式是线状闪电，偶尔也可出现带状、球状、串球状、枝状、箭状闪电等等。
线状闪电可在云内、云与云间、云与地面间产生，其中云内、云与云间闪电占大部分，而云与地面间的闪电仅占六分之一，但其对人类危害最大。
vii)闪电过程肉眼看到的一次闪电，其过程是很复杂的。
当雷雨云移到某处时，云的中下部是强大负电荷中心，云底相对的下垫面变成正电荷中心，在云底与地面间形成强大电场。
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”。
viii)全球大气电平衡就全球而论，晴天大气电流、降水电流、闪电电流和尖端放电电流等四者的向上、向下电流达到动态平衡，称全球大气电平衡。
据估算，全球晴天大气电流为1800安培，方向是向下的。
到达地面的降水物（雨滴、全球因降水而形成向下的电流是600安培。
全球每秒钟约发生100多个闪电，其中1/5~1/6为云地闪电，以每次云地闪电使大气向地表输送20库仑负电荷来计算，可估计得全球因闪电造成的向上电流为400安培。
人造尖端或自然尖端的放电电流，方向是向上的，电流总数值约200安培。
上述四项电流达到平衡，使之可稳定地维持全球地表恒定拥有巨大数量的负电荷，维持全球有恒定的大气电场。
ix) 尖端放电与避雷针在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电。
而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
当雷雨云过境时，云的中下部是强大负电荷中心，云下的下垫面是正电荷中心，云与地面间形成强电场，记地面电位为P，则依次各等位面记为P─1，P─2，......。
在地面凸出物如建筑物尖顶、树木、山顶草、林木、岩石等尖端附近，等电位面就会很密集，这里电场强度极大，空气发生电离，因而形成从地表向大气的尖端放电。
避雷针是一根耸立在建筑物顶上的金属棒(接闪器)与金属引下线和金属接地体等三部分组成的防雷装置。
它的作用是使可能会袭击建筑物的闪电吸引到它上面，再进入地里，借以保护建筑物。
关于避雷针为何能防雷的机制，尚待进一步研究。
有人认为避雷针的尖端放电，中和了雷雨云中积累的电荷，起到了消除电的作用，但近年来通过尖端放电电量计算，其远不能中和所有电荷。
x) 人的闪电防护雷呜电闪时在门外的人，为防雷击，应当遵从四条原则。
一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中。
二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害。
所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害。
第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶。
第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击。
总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会。
雷电期间在室内者，不要靠近窗户、尽可能远离电灯、电话、室外天线的引线等；在没有避雷装置的建筑物内，应避免接触烟囱、自来水管、暧气管道、钢柱等。
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