大地带什么电荷

大地带什么电荷

我们日常生活中,接触的大地上的物体,主要有电荷。而对于地电荷,人们常常采用如下概念来进行解释:电的电阻、电导率、地电感应电压值、地下感应电流值等等。那么,这些概念都是对吗?地电阻以及其他性质有什么关系?大地上的电会通过电阻直接传导给大地吗?

1.地电荷的基本单位

地电荷是指导电物质的电荷。地电荷的基本单位是电荷量(Volatility),即直流电的电荷质量与直流电数之比(Volatility)。为了使地电荷得到准确、完整的表达,各国对地电荷的基本单位都进行了相应的统一。一般地来说,地电荷质量为0,与地球半径有关。地球半径越大,地电荷质量越小。目前国际上采用的单位有:地电荷质量(volatility)、测量地电荷的电子密度(programming)、地电压(volatily/1 kv)、地电荷分布(impossible net reference)等。

2.与电压之间关系的简并式

根据与大地之间关系的简并式,我们可以将其简化为:式中: v——地电阻,单位为Ω;t——大地电源中的电压。其中, V (v):大地上总有电流通过的电压;y——地下电流流过地面时的流速; d——地下电流所引起的地电位。

3.地电阻

地电阻是指地球上通过岩石和土壤的导电粒子在大地上所引起的电压和电流大小。因此,在用电导率计算中常常采用地电阻来进行。由于大地的形状和深度不同,岩石和土壤的电阻率也不一样。岩石和土壤在使用过程中会发生电导率衰减现象,进而导致地电阻降低。而地电阻与地面的密度、地表电导率以及大地电导率的关系如图3-13所示:其中 E和 E分别是岩石和土地电阻率, g是岩石中已知最高导电层的高度,而 t则是地表最大导电层厚度。所以,岩石和土地产生雷电时所引起的电压损失可以忽略不计。

4.地电场的性质与范围

地电场的性质与范围,主要是由电的电阻、地电感应电压、地下感应电流值以及地下电位等指标所决定的。其中,电阻是最主要的指标,占70%以上;但其电导率和变化幅度较小。所以说地电场是最小的导电通道。它的存在,会产生感应电压和地下感应电流的数值,以测量地电对周围环境以及人员和设备产生的影响。例如在高压电线下,磁场会对周围环境产生感应作用,当大地电流较大时,将会使高压电线产生电击作用,并可能使高压电线产生放电现象,从而对人畜造成伤害,也会对环境产生危害。但是,这个电磁效应很难对地下电磁场造成危害,因此主要被作为安全保护装置使用。

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