姓名:任思远
学号:17021210990
【嵌牛导读】:俗话说的好,常在河边走,哪有不湿鞋。那么像飞机这种经常在天上飞的,会不会被雷劈到?雷电到底能不能将飞机击落呢?本篇文章将带你去探索这个谜题,了解其中的科学道理。
【嵌牛鼻子】:电场屏蔽、法拉第笼
【嵌牛提问】:是什么在保护飞机不被闪电击毁?
【嵌牛正文】:
首先,我们来讨论一下飞机是否会被闪电击中这个事,按概率来考虑一下,即是我们假设这是一个概率极小的事件,但是从1903年莱特兄弟成功飞行到现在,飞机的历史已有一百多年,这一百年间飞机飞行的次数数都数不清了,在如此大量的实验面前,概率再小的事件也会发生吧。
事实上,飞机被闪电集中,据说是一件很寻常的事。虽然飞机飞行的平流层很少有雷电,但是在起飞降落阶段,却很容易被雷电击中。
(图片来源:百度图片)
据统计,航空公司一架飞机平均每年会被闪电击中1次,这个数据让我们心里微微一凉,,
(图片来源:Halldor Gudmundsson)
不过我们确实没怎么听说过飞机会被闪电击落,这是为什么?
我们对于静电屏蔽很熟悉,对于金属或者电的良导体形成的导电层(例如法拉第笼),会对电场有屏蔽作用,使导电层外部的电场影响不到导电层内部,即导电层内部的电场强度为零。
(图片来源:物理教材)
当然,这是对于静电场这种理想情况,而闪电要复杂的多,会做出响应修正,不过导电层内部的电场也不会很大。而飞机的金属外壳也很像这种法拉第笼,对外部电场(闪电)有很强的屏蔽作用。所以,只要将金属外壳与飞机内部的电子设备和乘客有很好的隔离(绝缘体),就能保证外部的电场(闪电)对电子设备和乘客造不成影响。飞机的设计者早就把这个考虑进去了,这种隔离目前做的是非常好的。当然也有些简陋的飞机,这种隔离做得不是太好,也会被击落。这样的情况太少,我们就很少听说了。
因为这个原因,汽车的金属外壳也可以认为类似于法拉第笼,能对闪电形成有效的屏蔽。所以在雷雨天,躲在汽车里面是可以有效的避免雷击的。
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