楊明昆 王嚴(yán)學(xué) 楊昭國 ：“球狀閃電”的產(chǎn)生機(jī)理討論

摘要：“棒電極”在球心對“球冠電極”放電，可以產(chǎn)生“球狀閃電”，其機(jī)理為：“雙向激擊”、“球冠振蕩”。若地面為“球冠電極”，則表現(xiàn)為“滾地雷”“火球”，若空中云為“球冠電極”，則表現(xiàn)為空中“光球”（球狀、盤狀或橢圓狀）。因為“球冠振蕩”的頻率的不同，“球狀閃電”內(nèi)部呈現(xiàn)“嵌套球狀”，由外向里頻率由小到大，在可見光波段由外向里顯現(xiàn)為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫，而由外向里看，因疊加合成呈現(xiàn)白色，但是，當(dāng)最外面的頻率較小時，也可能是黃色或藍(lán)色的；一個大“光球”，可以分離為兩個或幾個小“光球”，但其顏色將會“變深”。

關(guān)鍵詞：球冠電極；球冠振蕩；電磁波球；放電；球狀閃電；

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1、“球冠振蕩”

1.1“球冠電容器”

如圖1，“球冠”狀電極稱為“球冠電極”。      

圖1

如圖2，用球心均為O，半徑分別為R、r的“球冠R”和“球冠r”作為電極的電容器，稱為“球冠電容器”。若設(shè)兩電極間的距離為d=R-r，“球冠R”的面積為S，兩極板間介質(zhì)的介電常數(shù)為ε，則當(dāng)R>r，r>>d，S>>d時，這個“球冠電容器”可以近似為一個“平行板電容器”，其電容C≈εS/d。

圖2

1.2“球冠振蕩”

如圖3，由“球冠電容器”組成的“LC電路”，稱為“球冠振蕩電路”。

圖3

2.“球狀閃電”

2.1“雙向激擊”

如圖4、5、6，是一300倍慢放閃電中的三個截圖。

圖4                               圖5                         圖6

閃電在大氣中向前傳導(dǎo)時，正負(fù)電極是相互激發(fā)而后擊穿大氣的，稱為“雙向激擊”。在大尺度上表現(xiàn)為“階梯先導(dǎo)”和“回?fù)簟保谛〕叨仁潜憩F(xiàn)為“球冠振蕩”。

如圖7，O點(diǎn)為一高壓“點(diǎn)電極”，S為一“球冠電極”，點(diǎn)O與球冠S之間是絕緣體，O與S間的特高壓在擊穿絕緣體的過程中，將依次經(jīng)過球冠……；經(jīng)過球冠S2、“激擊”電容為C2的“球冠振蕩電路”，發(fā)生S2“球冠振蕩”；……；經(jīng)過球冠S1、“激擊”電容為C1的“球冠振蕩電路”，發(fā)生S1“球冠振蕩”；……；經(jīng)過球冠S、“激擊”電容為C的“球冠振蕩電路”，發(fā)生S“球冠振蕩”。

由C≈εS/d可得：f=1/(2∏√LC)= 1/(2∏√LεS/d) = 1/(2∏√Lε)﹡（√d /S),

于是，在其它條件不變的情況下，S越小f越大。

2.2“電磁波球”

如圖7，在一個由“點(diǎn)電極”O(jiān)與“球冠電極”S組成的“球錐空間”中，如果O與S之間產(chǎn)生了足夠的“特高電壓”，那么這個“球錐空間”就可以被“雙向激擊”，依次連續(xù)發(fā)生“球冠振蕩”……、S2、……、S1、……、S，產(chǎn)生不同頻率的“電磁波球”，并且呈“嵌套球狀”分布，由外到里即由球冠S到點(diǎn)O，產(chǎn)生的“電磁波”的頻率越來越大。

圖7

2.3“球狀閃電”

閃電按其在空氣中發(fā)生的部位，大概可分為云中、云間或云地之間三大種類放電。

我們假定產(chǎn)生“球狀閃電”的即時天氣狀況，等效于一個產(chǎn)生“特高電壓”的“球冠振蕩電路”。若在云地之間，地面為“球冠電極”，則產(chǎn)生的“球狀閃電”表現(xiàn)為“滾地雷”“火球”，若在云中或云間，云為“球冠電極”，則產(chǎn)生“球狀閃電”表現(xiàn)為空中“光球”（球狀、盤狀或橢圓狀）。因為“球冠振蕩”的頻率的不同，“球狀閃電”內(nèi)部呈現(xiàn)“嵌套球狀”——由外向里，頻率由小到大，在可見光波段由外向里顯現(xiàn)為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫，而由外向里看，因疊加合成呈現(xiàn)白色，但是，當(dāng)最外面的頻率較小時，也可能是紅色或藍(lán)色的；一個大“光球”，可以分離為兩個或幾個小“光球”，但其顏色將會“變深”。

因此，可以說，如果發(fā)生在俄羅斯1908年6月30日上午的“通古斯大爆炸”，是一次“球狀閃電”造成的，那么當(dāng)時的“通古斯”就必須具備產(chǎn)生“球狀閃電”的前提條件之一——半徑巨大的地面“球冠電極”！

3.“儲存閃電”

閃電具有“巨大的自然能量”，如果能夠儲存、使用，將是非常理想的“綠色能源”，應(yīng)該考慮利用“球狀閃電”的特性，來嘗試儲存和使用。