Техника высоких напряжений. Закарюкин В.П. - 94 стр.

на мелкие льдинки, которые уносят положительный заряд на высоту 10 –
12 км. В итоге грозовое облако представляет собой диполь с зарядом в
среднем 25 Кл. Центр отрицательного заряда расположен на высоте около 5
км над землей (рис. 12.3), и большая часть наземных молний (около 90%)
переносит на землю отрицательный заряд, подзаряжая конденсатор земля –
ионосфера. В средних широтах Земли разряды на землю составляют
30..40% всех молний, остальные разряды – межоблачные и внутриоблач-
ные.
      Перед разрядом молнии потенциал центральной части отрицатель-
ного заряда составляет 50..100 МВ и средняя напряженность поля под об-
лаком невелика, всего 100..200 В/см, однако вблизи центра заряда напря-
женность поля достигает 20..24 кВ/см, что достаточно для начала иониза-
ции. Развитие наземного разряда молнии, как правило, начинается от обла-
ка, ответвления канала при этом направлены вниз. Восходящие молнии на-
блюдаются только на очень высоких объектах или в горной местности.
                   км                             T, oC
                  10         + + + + +               -30
                           + + + + + + + +
                           + + + + + +
                   8


                   6
                                                      0
                   4       - - - -        - - -
                           - -   -        - -
                   2         - - -        - -

                   0                                 +28

     Рис. 12.3. Образование заряженных областей в грозовом облаке

      Разряд молнии состоит из нескольких стадий. Вначале от центра от-
рицательного заряда по направлению к земле начинает скачками-
ступенями развиваться канал ионизации – ступенчатый лидер. Средняя
скорость продвижения ступенчатого лидера составляет 150..300 км/с. При
приближении лидера к земле или к возвышенному объекту от последнего
начинает развиваться встречный лидер высотой примерно 10 м или более.
При соединении двух лидеров ток резко возрастает до значений в десятки и
сотни килоампер, канал ионизации сильно нагревается и зона с большим
током со скоростью 0.05 – 0.5 от скорости света распространяется обратно
к облаку. Эта стадия называется главным разрядом или обратным ударом.
Главный разряд отводит на землю заряд из канала лидера и его чехла за
время от 20 до 200 мкс. Время нарастания тока в канале главного разряда
составляет 5..10 мкс. Таких главных разрядов в одном ударе молнии не-
сколько, в среднем два или три, а общая длительность удара молнии со-

                                     94