身體裡有鋼釘,雷雨天氣會有危險嗎?

時間 2021-05-31 03:16:13

1樓:望天兒

這個問題有意思哦,不請自來,怒答一波。因為「遭雷劈」看似是乙個離我們很遠的事情,其實中國每年有3000~4000人遭到雷擊,並造成傷害。至於,身體內有鋼釘會不會更容易遭雷劈,答主先給出答案:

【體內有鋼釘沒事,露出體外略危險。】

首先我們來說一下閃電的原理:

我們都知道,如果在兩根電極之間加很高的電壓,並將他們慢慢靠近,當兩根電極靠近到一定的距離時,在它們之間就會出現電火花,這是我們所謂的「弧光放電」。

閃電和弧光放電非常相似,為積雨雲中不同符號荷電中心之間的放電過程,或雲中荷電中心與大地和地物之間的放電過程,或雲中荷電中心與雲外大氣不同符號大氣體電荷中心之間的放電過程。

負地閃的放電過程定義為將雲內的負電荷輸送到地面的放電過程。過程中,通常將幾十庫倫的負極性雲電荷帶到地面。一次完整的負地閃是由多次連續不斷的放電過程組成的,每次放電一般包括梯級先導和回擊兩個過程:

梯級先導主要是為閃電放電建立電離通道,相當於「鋪路」;當梯級先導很接近地面時,就像接通了一根導線,強大的電流以極快的速度由地面流至雲層,這乙個過程稱為回擊,這整個過程俗稱為雷擊過程。

這裡面有乙個非常重要的概念,即為閃擊距離:是指連線梯級先導從被雷擊物體上激發出來的瞬間被累計物體和下行先導之間的距離。通俗一點講就是:

梯級先導跳著穿過空氣向下移動,一路在摸索地面的正電荷,但是它只能「感覺」到幾十公尺範圍內的電荷,當梯級先導的最前端到達空中的某個位置時,以這個點為圓心,它會尋找在閃擊距離內可以碰觸到的地方,這個距離就是指閃擊距離

負地閃的全過程.gif

在上圖中,前幾秒稍微暗淡一點的光線分叉即為「梯級先導」,之後看到的耀眼閃光即為「回擊」。閃電的放電原理我們就講到這裡。

從5個增加雷擊危險程度的方面進行分析,依次為:a.物體的高度、b.物體是否處在較高物體下面、c.物體感應電荷的多少、d.物體電阻率的大小、e.物體曲率的大小。

梯級先導的前端會在閃擊距離內尋找「青睞物件」,相對而言,較高的物體相比於其他矮小的物體來說,更容易被雷選中。

身體內的鋼釘並不會影響人整體的高度,所以不會增加雷擊的危險。看來大長腿也不是值得羨慕的哈!

b.站在較高的物體下面

高的物體容易造雷劈,那麼是不是躲在高物體下就安全呢?其實不然,在閃電擊中高大物體後,電流會流下大地,如果人正好在接觸這片地面,電流很有可能流向你的身體。

除此之外,還有幾種情況,一是:閃電擊中高大物體後,強電流可能拐彎,然後擊中地面的物體;二是:閃電擊中高大物體後,可能會彈開,擊中附近比較高大的物體。

由於雲底帶電,使得地面和地面上的物體發生感應,感應電荷越多越容易發生放電現象。

感應電荷會隨載體的介電常數的增大而增大,而根據梁百先編《普通物理電學部分下冊》P.539中所述:金屬的相對介電常數為8,不會大於10,在高頻極限下,相對介電常數甚至為0;而人體的大部分物質都是水,介電常數很高,還包括了離子物質,這些物質使人體成為很好的電導體。

上面的資料可以看出,身體的內的鋼釘會使人體整個的介電常數有所下降。

從這一層面看,貌似身體內的鋼釘還會降低雷擊造成的危險程度,但是雷電天氣時,大氣電場非常強大,地面上的尖端物體被感應帶上大量的電荷,使得尖端附近的電場很強,已經超過3萬伏特/厘公尺,在這麼大的電場強度下介電常數的微小變化不會影響雷擊的危險程度。

當雷雲過境時,由於靜電感應,它下方的地面就會因此感應出與雷暴雲極性相反的電荷,由於A、B兩地的土壤電阻率的不同,雷雲不容易在B地感應出較多的異性電荷,而且即使感應出一些異性電荷,也不容易集中起來形成上行先導,且能為雷電提供阻抗較低的放電通道,因此雷電朝著場強較大的A地發展,最後與A地所產生的向上迎面先導匯合,接閃的瞬間把能量沿該路徑釋放給大地,完成一次雷擊過程。所以電阻率越大,越不容易受到雷擊的威脅。

人體電阻基本約為500歐,接觸電壓為220V時,人體電阻的平均值為1900Ω;接觸電壓為380V時,人體電阻降為1200Ω;接觸電壓在500~1000V時,人體的電阻下降位1000歐,電阻率大約5000Ω·m

一根鋼釘(鈦合金)的電阻率為42Ω·m,估算其長度大概為0.05m,半徑為0.002m,估算電阻大概為343949Ω,約為3*105Ω,則按照併聯電阻的計算方式,可以計算出總體電阻大約為997Ω,和普通人人體的電阻基本相同,所以,身體內有鋼釘,不會對人體的電阻有很大影響,而且附近電場很強,已經超過3萬伏特/厘公尺,在這麼大的電場強度下人體都是可以直接通電的,多一點少一點金屬沒啥影響,電阻率的微小變化不會影響雷擊的危險程度。

導體表面有電荷堆積時,由於尖端的曲率大面積小,所以造成電荷密度較其他曲率小的地方大,形成強烈的電場放電,故增加了被雷「擊中」的可能性。如下圖所示,電場在尖銳物體處發生畸變,同時又由於尖端分布效應,聚集到一定值後向空中溢位,雷暴雲的梯級先導自然也會朝著場強最大的方向發展,即朝著尖銳的地方發展,如空曠的地方,即使建築物不高,但由於孤立突出,其頂部會有較強的電場強度,於是有人容易遭受雷擊。

但是,鋼釘在人體內部,並未露出,不會增加尖端,除非這跟鋼釘從叫穿過頭,就和天線寶寶一樣。

綜上所述:

1. 物體的高度:身體內的鋼釘不會影響人的總體高度,不會增加被雷擊的可能性。

2. 站在物體處在較高的物體下面:與身體內的鋼釘沒有關係。

3. 物體的感應電荷:貌似身體內的鋼釘會降低雷擊造成的危險程度,但是雷電天氣時,大氣電場非常強大,地面上的尖端物體被感應帶上大量的電荷,使得尖端附近的電場很強,已經超過3萬伏特/厘公尺,在這麼大的電場強度下介電常數的微小變化不會影響雷擊的危險程度。

4. 物體電阻率的大小:身體內有鋼釘,不會對人體的電阻有很大影響,而且附近電場很強,在這麼大的電場強度下人體都是可以直接通電的,多一點少一點金屬沒啥影響,電阻率的微小變化不會影響雷擊的危險程度。

5. 物體的曲率大小:鋼釘在人體內部,不會影響人體的曲率,除非把鋼釘的尖端露出來才會增加危險程度。

對,就是上面這個姿勢,保持蹲下,踮起腳尖。如果,遇到周圍樹木很多又一時躲不開的情況,必須保持與樹幹3m以上的距離,按照該姿勢蹲下,防治被雷擊。

另外,如果看到高壓線被雷擊斷裂,以免出現跨步電壓,這是千萬不能撒腿就跑,而是應該雙腳合併蹦離現場。

蹦離現場.gif

如果在雷雨天,突然感覺頭、頸、手外有螞蟻爬走的感覺,說明你馬上要被雷劈了,這時你能做的就是摘掉身上的金屬飾品,趕緊趴在地上。

2樓:自律

被雷劈的概率取決於你的海拔,導電和引雷的概率沒關係。相反,真的被雷劈,身上的金屬物件會吸收掉很多能量從而減輕擊穿你進入地面的電流強度……不過你的手臂要被灼傷了~

3樓:w2014

不會哦畢竟我體內沒有鋼釘,小時候卻差點被劈死……想想也沒造孽啊……

也許因為這個才沒劈死吧…

m.guokr.com/post/371962/這篇文章裡面也有描述的……

它只是尋找能擊穿到的零電勢的載體…不管有沒有釘子…你都是個接地的人。(這麼說也許不嚴謹…沒有宣告沒有異種電荷…)

所以…其實是差不多的。除非你雙手舉過頭頂。

順便,就算考慮人體電阻……

你整個人也不過幾百歐姆

多擊穿1cm空氣需要幾百kV……

所以…你胳膊被短路掉的那一點電阻……人家還真不在乎…本來不劈你,也很難說因為你電阻下降了一點就決定來劈你。

畢竟……你的電阻真的不大…………

4樓:

不會。導電的話最起碼要形成閉合迴路,身體內的鋼釘怎麼形成閉合迴路?那麼短,除非是從頭穿到腳的鋼釘。

再者說,以雷電那種高壓,人體的電阻500多歐早就不夠使了,人體都是可以直接導電的,多一塊金屬少一塊金屬根本沒啥影響。因為如果一旦被雷劈中,即使沒有鋼釘,也是死路一條。所以有沒有鋼釘不會影響人是否死亡這一結局。

如果你問的是增加風險的話,不會,除非鋼釘是直接在頭頂上直衝雲霄那種。體內的不會。雷電劈中某物體取決於物體的高度,以及導電性,以及表面是否尖銳。

而和你體內有沒有鋼釘沒有關係。一般人體的身高,是不足以引雷的。有沒有鋼釘不會影響被雷劈的機率,如果你害怕的話,可以在下雨天躲在家裡,如果在荒郊野外,就直接就地蹲下

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