王为民球状闪电(带电雨球或带电火山灰球和太阳等离子球)和闪电雷鸣的形成机制
王为民(四川南充龙门中学)
由同种带电水滴或火山灰和太阳等离子体近吸远斥形成的水(雨)球或火山灰球,叫做王为民带电水(雨)球或王为民带电火山灰球和王为民太阳等离子球,这样形成的球状闪电叫王为民球状闪电。
同种带电水或带电火山灰球和太阳等离子球近吸远斥现象,是由于靠近的带电水或灰球和等离子球产生感应电荷相互吸引,而距离较远时又相互排斥,所以,可以把靠近它们的带同种电荷的微粒吸引在一起形成越来越大,带电量越来越多的球状闪电,可以在空中飘浮,一旦遇上异种电荷就产生放电现象。
带异种电荷的王为民球状闪电之间可以放电,王为民球状闪电也可以和地面或空中其它物体之间放电,或在太阳(或其它恒星)上形成所谓的闪电。
如果两个恒星或行星之间进行这种放电,就形成星际闪电。在银河系或其它星系的中心就常常发生这种现象。
形成闪电,伴随雷鸣声,要求王为民球状闪电(带电雨球、带电火山灰球、太阳等离子球等)通过带同种电荷的近距离产生异种感应电荷而吸引,吸引的带电微粒足够多,带电量足够大,和周围好久的电位差足够大,有达到击穿空气的临界电压水平,在空气中,在1个大气压,大约300万伏/米。所以, 王为民球状闪电是云层中、或云层和地面产生放电现象的必要条件,由于王为民球状闪电的放电现象,形成了通常人们看到的闪电雷鸣现象。
由于"球状闪电"曾经被科学家错误地解释为等离子体,不知道凡是带电微粒通过同种电荷"近吸远斥"形成球状闪电的实质,所以,把通常的雷电现象中形成的带电雨(水)球,火山灰球错误地理解为等离子球,或者认为两种带相反电荷的带电云层相互放电就形成了雷电。而不知道,王为民球状闪电是形成通常雷电现象的必要条件。
王为民球状闪电的形成原因是:
在物理学中,有一个结论是带同种电荷的两个球体,"近吸远斥"。比如有一真空中的半径为R的带电量为Q的导体球,在距离它的球心距离为a(a > R)处,有一点电荷Q',那么,电荷Q受到这个带电导体球的作用力
F = {QQ'/a2 - Q2R3(2a2 - R2)/[a3(a2 - R2)2]}/4πε
式中的第二项是吸引力,而当a→R时,第二项的数值将大于第一项。可见,即使Q和Q'带同种电荷,只要Q'与Q的距离足够近,它就可以受到导体的吸引力。这是由于感应作用,虽然整个导体的总电荷是正电荷(或负电荷),但在靠近Q的球面部分可能出现负电荷(或正电荷)。造成相互吸引的结果。而且这个过程在带电云层或火山灰中、或太阳大气中不断进行,造成王为民带电水(雨)球或王为民带电火山灰球和王为民太阳等离子球越来越大,积累的同种电荷越来越多,它和周围环境的电位差也越来越大,超过大气的临界击穿电压,最终导致大气被击穿,产生放电现象,这样就形成了闪电和与之相伴的雷鸣现象。这就是王为民球状闪电和闪电雷鸣的形成机制。
以前的闪电和雷鸣现象的解释错误就在于不了解王为民球状闪电的形成机制,不知道这是闪电雷鸣现象形成的必要条件。虽然美国科学家富克兰林通过放风筝的方式了解了雷电现象是放电现象,但是,闪电和雷鸣现象的形成是有条件的,这个条件就是王为民球状闪电的形成机制。富克兰林不了解这个机制,但是,他发明了避雷针,为人类防备雷电作出了贡献。
总之,雷电现象是王为民球状闪电所致,没有王为民球状闪电的形成就没有雷电现象。当然,人工放电现象除外。