作业帮用手机,是否会引雷?为什么?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/05/10 04:39:44
用手机,是否会引雷?为什么?
"手机引雷"之说始于2003年发生在张家港雷击导致1死1伤的事件.事
后《扬子晚报》记者采访了南京某大学教授,教授说"由于雷电的干扰,手机的
无线频率跳跃性增强,这容易诱发雷击和烧机等事故."去年7月23日,居庸关
长城8号烽火台遭雷击,十几位游客被击昏.有关部门赴现场做调查后,通过社
会媒体发表讲话,说"游客遭雷击系在雷雨天气使用手机引发感应雷所致",并
"提醒市民和游客,切忌在雷电时使用手机".
分析雷击事件和雷害事故,要找寻它的真正原因,就要从事物的本质去做分
析,不能只从表象捕风捉影,更不能主观臆断.
2.1,张家港雷害事件分析
张家港男子遭遇雷击时正在打手机,这是表象.雷击他的真正原因不是因为
他正在打手机,而是他骑车经过地区的地形位置,周围环境和当时的雷暴发展所
决定的.假如他当时没有打手机,也会遭遇雷击.不能因为他正好在打手机,就
把雷击的原因归咎与"手机引雷"上.这是不科学的因果联系和解释.
2.2,居庸关长城雷击事件分析
居庸关长城雷击事件是典型的雷击感应电流的伤害事件.
当雷电先导以极快的速度发展临近地面时,先导头部的体积也越来越大,在
先导头部与人的身体之间就有电容C.先导头部中有大量的电荷,这些电荷有的
是从雷云沿先导放电通道流到先导头部的,而更多的电荷则是在先导放电通道和
先导头部中因碰撞游离和电子崩产生的.当它降临到人们的上方时,通过电容C
在人们的头部和全身感应出与雷电电荷极性相反的异号电荷,如图1所示.需要
指出,无论人们是在空旷的野外,还是在室内,雷电的感应现象都是存在的.当
人们的头部和全身感应出异号电荷后,在先导头部与人之间就形成了一个很强的
电场.这时,此人就处于极端危险的可能遭受直接雷击的状况.如果侥幸雷击没
有对人体发生,而是对旁边的树木或别的突出物发生.随着放电,一声雷呜,雷
2
电先导中的电荷立即获得释放,在人体上感应出的电荷也失去束缚,成为自由电
荷.这些电荷立即向大地泄放.这是一股幅值巨大但时间极为短暂的雷电感应电
流.在人体内将流过的感应电流i为:
dt
du
Ci=
式中,C为人体与雷电先导头部之间的电容,du/dt为雷电先导电压的变化率.
图1 雷电感应电流对人体的伤害
左:空旷地形 右:室内
由于雷电先导邻近人体,先导头部的体积也十分巨大,因此电容C不是一个小
的数值.由于雷电先导的突然降临,又迅速释放,因此电压变化率du/dt也是巨
大的.这样,流过人体的感应电流数值也会很大.人们受到这个电流的冲击,虽
然不死,但也将震昏或休克.
还需指出,即便人们处于室内,如果屋顶和墙壁不是由具有屏蔽作用的接地
的金属材料组成,而是一般的砖石,木材或纸板等建筑材料,或在雷电先导头部
与人头顶之间有其它的隔离物,这种感应电流也不能避免.因为隔离物不能减小
人与先导头部之间的电容,仅有可能保护人体不遭受直接雷击(图1右).
长城雷击事件中15位受害者之一的南昌游客罗丽称,当时她一只手扶着城
墙,雷击时感到手心发麻.受伤的所有游客都是暂时的昏迷,经送医院抢救,当
天都相继出院.从报导看,雷电并没有击到城墙上,而是击于城墙以外的空旷地
方,否则受直接雷击处的城墙会有坍塌.再之,若城墙受雷击,在烽火台里面避
雨的人就不仅是昏迷,而是要受到更为严厉的有生命危险的旁侧闪击了.特别是
一只手扶城墙的罗女士,在雷击时只是感到手心发麻,如果城墙遭雷击,她受到
的将是接触电压的伤害,那就更严重了.那样她或许自己就没有感觉的余地了.
这都表明,避雨的游客受到的是雷电感应电流的电击.
需要指出,感应电流伤害更多的是发生在人们避雨的低矮简易建筑物中,如
田间地头的避雨窝棚,或者旅游帐篷内.这类简易建筑物通常都没有避雷装置,
它在平坦的田野里又显得比周围的植物高得多.如果雷直击此类简易建筑物,在
其中避雨的人很容易受雷直击伤亡;如果雷没有直击建筑物,而是击到近旁某地
某处,那在屋内的人也会受到雷电感应电流的伤害.
如一群人在树下,或在窝棚内遭受雷击,其中一部分人死亡,而旁边有一些
3
人却只被击昏.这些被雷电击昏的人,就属于雷电感应电流的伤害.
通过以对感应雷电流伤害事件的分析,需要强调两点:
第一,感应电流伤害更多的是发生在人们避雨的低矮简易建筑物中,如田间
地头的避雨窝棚,或者旅游帐篷内.这类简易建筑物通常都没有避雷装置,它在
平坦的田野里又显得比周围的植物高.如果雷直击此类简易建筑物,在其中避雨
的人很容易受雷直击伤亡;如果雷没有直击建筑物,而是击到近旁某地某处,那
在屋内的人也会受到雷电感应电流的伤害.
第二,在树下或在窝棚内避雷雨,是很危险的.雷害事故统计表明,避雷雨
人群可能遭受直接雷击,也可能树受雷击后下面的人受到接触电压,跨步电压或
旁侧闪击的伤害,在这种情况下,也有可能致人死亡.如果只是被雷击昏迷,那
就是属于雷电感应电流的伤害.
三, 辨析"手机引雷"各种言论的错误
为了帮助读者了解涉及"手机引雷"的各种说法的谬误,笔者收集了一些有
关"手机引雷"的言论.让我们从物理学,电工基础以及高电压技术等专业的角
度进行分析,以辨析"手机引雷"说法的错误.
1,"由于雷电的干扰,手机的无线频率跳跃性增强,这容易诱发雷击和烧机
等事故"
辨析:打雷(雷电放电)是可能干扰手机通话的,干扰的后果是听见"咔喳"
声,影响通话的质量,而不是使"手机的无线频率跳跃性增强".只有信号功率
增强或降低的可能,而没有"频率增强"之说.这种说法本身就是不确切的,频
率只有高低之分,而无强弱之说.倘若讲话者指的是频率的增高,也不对,手机
的无线电信号频率是固定的,它是由手机内部的电子线路及电子元器件的参数所
决定,即使在雷电电磁辐射的干扰下,只要电子线路及电子元器件没有受到不可
逆转的损环,手机的信号频率是不可能变化的.因此,"频率跳跃性增强"完全
是无稽之谈.退一步说,即使"频率跳跃性增强",也不可能"诱发雷击和烧机".
因为,雷电放电在先(既然雷电干扰已产生,那就意味着雷电放电已发生),"频
率跳跃性增强"在后,雷电放电已经完成,又何谈"诱发雷击" 这本身就不符
合逻辑,颠倒了因果关系.
2,"据介绍,手机电磁波是雷电很好的导体,能在很大的一个范围内收集引
导雷电"
辨析:电磁波是变化的电场和磁场传播行进的波.电磁波具有物质性,但并
非一般的物质,更不是可以导电的导体,而是一种特殊的物质微粒,这种微粒比
电子小得多,并且没有带电性.物理学的知识告诉我们,无线电电磁波不可能导
电.我们都有这样的经验:在雷雨天打手电并不会引来雷击.手电的可见光也是
一种电磁波,并且是一种比无线电电磁波的波长更短,能量更高的电磁波.可见
光不导电,无线电电磁波就更不可能导电.
实际上,我们生活的整个空间到处都充满着电磁波,如果电磁波能导电,那
我们人类就不可能生活在地球上了.说电磁波是"雷电的很好的导体"是没有任
何科学根据的.
说手机电磁波"能在很大的一个范围内收集引导雷电"更没有任何科学依据.
说这话的人对雷电没有基本的了解,雷电是什么 雷电在未打下来以前是一些积
4
聚在云中的电荷,手机怎么上天到云中"收集引导"这些电荷 "收集"来以后
又引导它到哪里 可见,说这话的人多少有点信口开河,不假思索.
3,"在使用手机时,手机会发射电磁波,如遇高空向下电流极易造成雷击"
辨析:这句话的前半句是对的,手机会发射电磁波,但后半句就错了."如
遇高空向下电流",向下的什么电流 雷电流吗 如果是雷电流,那就表明雷击
已经发生,这时,不管遇到不遇到手机发射的电磁波,雷击必定不可阻挡地进行
下去,直到放电完成.这里没有手机电磁波"极易造成雷击"的功绩.
4,"在雷雨天气,手机开通电源都极易引来感应雷,而在雷击区打手机,手
机无疑就充当了避雷针的角色"
辨析:什么是"感应雷" 感应雷是怎么产生的 说这句话的人似乎还没弄
清楚!感应雷是在雷电主放电发生时,在雷电电磁辐射区域里的导线中感应生成
的过电压波,或称浪涌电压波.说到感应雷,首先应该明白,雷电已经发生;第
二,感应雷是通过线路进行传播的."手机开通电源极易引来感应雷",手机是无
线通信设备,怎么能引来感应雷 况且,既然有了感应雷,说明雷击已经发生,
发生在手机开机之前,雷电又与手机有何相关 再之,"手机电源引来感应雷",
手机的电源是什么 是一块电池,手机电池能引来感应雷,或产生感应雷,多么
不可思议啊!既然手机的电池能引来或产生感应雷,那各种各样仪器设备中的电
池,以及没有装进设备还空置未用的电池是否也会引来感应雷 一般电池的电压
很低,只有几伏,几伏电压的电源能引来感应雷,那我们家里使用的220V电源,
以及工业上用的几千,几万伏电源就更有可能引来感应雷了!显然,讲这种话的
人不懂一点电气知识,或者似懂非懂.
"在雷击区打手机,手机无疑就充当了避雷针的角色."手机能充当避雷针,
这可是个"重大发现"!请问,是哪个人,哪个单位,在什么地方进行过手机充
当避雷针的研究 研究的结果如何 可有研究结果公诸于世 说这话的人对防
雷工作,对社会都太不负责任了!
5,"据研究,如果手机信号过强,有时连避雷针也不起作用"
辨析:我们倒是很想知道,说这话的人根据的是什么研究 说话者自己研究
过吗 还是别的什么人进行的研究 何不将你所依据的研究成果公布出来,以为
佐证,否则就是毫无根据的瞎说.
6,"手机电磁波能使空气电离,电离后的空气可以导电"
辨析:手机电磁波能否使空气电离,需要从物理学的知识进行分析.
从物理学的知识我们知道,空气的游离方式主要有四种:碰撞游离,光游离,
热游离和表面游离.碰撞游离,热游离和表面游离三种游离与本文的话题无关,
只有光游离与我们的问题比较接近.
从物理学我们还知道,电磁波是一个大家族.按频率从低到高,或波长从长
到短,依次为无线电电磁波(又分长波,中波,短波,超短波,分米波,厘米波
以及毫米波和亚毫米波等),红外线,可见光波,紫外线,X射线和γ射线.它
们一起组成了整个电磁波谱.从电磁波谱我们可以看到,光属于电磁波家族.我
们将光游离扩大为电磁波游离,分析什么电磁波可致气体分子的游离.
光(或电磁波)游离,就是分子或原子在电磁波射线的作用下的游离.电磁
5
波的频率越高,或波长越短,它的能量越高.能使分子或原子游离的电磁波的波
长λ取决于气体分子的游离能Wu,可以下式表示[1]:
uW
ch
≤λ
式中,c = 3×1010 厘米/秒 ――光的速度,
h=6.543×10-27 尔格・秒――量子常数.
这里,我们只考虑分子或原子的第一个电子的游离,因为第一个电子的游离
最容易,相应的游离能Wu为第一游离能.游离能又常以游离电位表示.
气体分子的游离能越大,要求电磁波的波长越短,即电磁波的频率越高.在
所有物质中,金属铯蒸汽的游离能最小,能使铯蒸汽游离的电磁射线的波长应小
于317毫微米.空气中各种气体分子,如氧,氮,水蒸汽,二氧化碳以及稀有的
氢,氦等,它们的游离能都比铯大几倍,能使它们游离的电磁波波长更短.这样
波长的电磁波在电磁波谱中属于紫外线的区段,如表1所示.紫外线的波长为
1016～1017Hz,可见光的波长比紫外线长,为1015～1016Hz.因此,可见光实际上
是不可能起游离作用的.
手机的电磁波属于分米波,频率为900/1800MHz,相应波长分别为33/16cm,比
可见光和紫外线的波长都大7～8个数量级以上,因此,手机的电磁波更不可能
使任何气体分子或原子游离.
表1 几种分子和原子光游离所需的电磁波波长和频率.
游离电磁波射线
气体或蒸汽元素
第一游离
能(v)
波长
10-7 (cm)
频率
1017 (Hz)
H 氢原子 13.5 0.91 3.3
H2 氢分子 15.9 0.77 3.9
He 氦原子 24.5 0.50 6.0
N 氮原子 14.5 0.85 3.53
N2 氮分子 15.8 0.78 3.85
O 氧原子 13.6 0.90 3.33
O2 氧分子 12.5 0.98 3.06
CS 铯 3.88 3.17 0.95
Hg 汞 10.4 1.18 2.54
CO2 二氧化碳 14.4 0.85 3.53
H2O 水 12.7 0.97 3.09
三,如果"手机引雷"成立,那将是一个什么状况
有关部门没有从防雷系统的不足查找原因并予以改进,而是将雷击事件的原
因归咎于游客打手机.为此,他们还制定了防雷新措施:"看到游客打手机立即
制止","每个岗哨将配备对讲机以应对突发事件".
试问,对讲机是否也会发射出无线电信号 对讲机的无线电信号是否也是电
磁波 这不是陷入了自相矛盾,不能自圆其说的尴尬
其实,只要稍做思考和分析,"手机引雷"的错误就不会犯了.
如果手机的无线电电磁波会引雷,遭雷击,那各种无线电,电视广播天线,
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各种无线电通信天线在雷击时都得遭雷击了,它们在雷雨天还能正常工作吗 天
上飞的飞机与地面的联系全是依靠无线电通信和导航,那它们在雷雨时都将因遭
受雷击而不能正常飞行了!
为了进一步说明问题,让我们将手电与手机进行比较.雷雨天打手电不会遭
雷击,这是众所周知的事,手电的应用至少已有几十年,甚至上百年,我们从来
未听说过关于手电的光线引雷击身的报导和传说.然而手电发出的可见光的波长
比手机无线电电磁波的波长短6个数量级以上.即使这样,手电的光也不能使空
气分子电离.倘若要引雷,手电比手机更有可能.手电和手机的使用有所不同的
是,打手电时手电筒是在人身腰部,而打手机时手机却是举到人的头部耳旁.如
果真是手机遭雷击,那不是因为手机发射出无线电信号,而是因为打手机的人所
处的地形和位置高度本来就会遭雷击.人被雷击之时,正好也击到手机上.如果
人所处地形位置是安全的,不会遭雷击,打手机也不会遭雷击.
再之,气象部门使用的气象雷达,频率在2000MHz以上,比手机的通信频率
高;手机的功率不过0.5瓦左右,气象雷达的功率更是比手机功率大几个数量级,
倘若手机会引雷,那气象雷达更会引雷了.可是,在雷雨天气象雷达照样工作,
也从未听说过气象雷达引雷遭击的报导.对此,气象部门的人员更比局外人更清
楚.
我们从现实生活也可感知,我们周围的空气并没有电离.
如果我们生活的空间成了"很好的导体",我们置身在导电的空气中,怎么
生存 电力系统的高电压输电线遍布全国各地,这些高电压输电线上的高电压不
都通过"导电的空气"传导,使所有在空气中的人遭受高压电击而身亡 或者说
所有的高压输电线因空气电离导电而直接短路和接地,那它们还能正常工作吗
如果手机能够引雷,那我们的防雷技术不就变得非常简单了吗 何必安装避
雷针,避雷带和避雷网,只要在需要防雷的地方放一部手机不就成了吗
因此,"手机引雷"之说缺乏科学的依据,完全是对防雷知识,对物理学的
误解.在任何时候手机都不可能引雷,只要处于安全的位置,人们在雷雨天照样
可以打手机.
四, 建言我国防雷监管工作
我们在分析"手机引雷"的各种说法的错误的时候,要从中感悟出点什么有
助于改进我国防雷工作的东西.
"手机引雷"暴露了我国防雷监管中的弱点.
自从国家将监管防雷减灾的任务交给气象部门后,气象部门确实很努力,做
了很多工作.但是也存在不少问题和缺点.希望防雷监管人员认真从中吸取教训,
提高防雷监管的技术和业务水平.
1, 加强学习,提高防雷监管的技术和业务水平.
不可否认,防雷监管人员多是"半路出家",改行做防雷工作的.即便是防
雷专业"科出身"的人,也因年纪轻,经验少,加之所学知识的局限,也难在
短期全面胜任监管工作.因此,防雷监管人员要做好监管工作,首要任务就是学
习,学好雷电的专业知识,特别是电工基础和高电压方面的知识.
2, 对社会媒体发表讲话要慎重
防雷监管人员对社会媒体发表讲话要慎重,特别是对着记者们的采访话筒
7
时,不要不懂装懂,"想当然"地随意发表讲话和指示,讲话要有责任感.希望
防雷监管部门能为此订立一些制度或规定,防止类似的事件再次发生.
3, 有错必纠,加强社会责任感
讲错了话,应承认错误,做到有错必纠.不要坚持错误,让不科学的说法长
期危害社会.
五,雷雨时正确的防雷方法
作为本文的结尾,笔者向读者介绍以下10条行之有效的基本的防雷知识和
自我保护方法:
l 室内比室外安全;
l 低处比高处安全,坐下,蹲下比站立和行走安全;
l 有防雷设施的建筑物比无防雷设施的建筑物安全;
l 不要在大树下避雷,宁可在大树旁的小树下避雷,并且要离开树干至少
3米,双脚并拢,坐在地上,不要靠在树干上;
l 不要触摸或靠在高墙,高烟囱和孤立的高大树木下避雷;
l 不要在田地间的窝篷里或位于地形高处的简易农舍里避雷;
l 在雷雨时,不能在空旷的田埂上跑步,更不能肩杠长形工具跑步;
l 在野外,雷暴时不要接触和接近各种电线类金属;
l 雷暴时,停止一切室外的体育活动,特别是在宽大场地上的活动;
l 雷暴时,停止一切装填炸药和放炮的作业
后《扬子晚报》记者采访了南京某大学教授,教授说"由于雷电的干扰,手机的
无线频率跳跃性增强,这容易诱发雷击和烧机等事故."去年7月23日,居庸关
长城8号烽火台遭雷击,十几位游客被击昏.有关部门赴现场做调查后,通过社
会媒体发表讲话,说"游客遭雷击系在雷雨天气使用手机引发感应雷所致",并
"提醒市民和游客,切忌在雷电时使用手机".
分析雷击事件和雷害事故,要找寻它的真正原因,就要从事物的本质去做分
析,不能只从表象捕风捉影,更不能主观臆断.
2.1,张家港雷害事件分析
张家港男子遭遇雷击时正在打手机,这是表象.雷击他的真正原因不是因为
他正在打手机,而是他骑车经过地区的地形位置,周围环境和当时的雷暴发展所
决定的.假如他当时没有打手机,也会遭遇雷击.不能因为他正好在打手机,就
把雷击的原因归咎与"手机引雷"上.这是不科学的因果联系和解释.
2.2,居庸关长城雷击事件分析
居庸关长城雷击事件是典型的雷击感应电流的伤害事件.
当雷电先导以极快的速度发展临近地面时,先导头部的体积也越来越大,在
先导头部与人的身体之间就有电容C.先导头部中有大量的电荷,这些电荷有的
是从雷云沿先导放电通道流到先导头部的,而更多的电荷则是在先导放电通道和
先导头部中因碰撞游离和电子崩产生的.当它降临到人们的上方时,通过电容C
在人们的头部和全身感应出与雷电电荷极性相反的异号电荷,如图1所示.需要
指出,无论人们是在空旷的野外,还是在室内,雷电的感应现象都是存在的.当
人们的头部和全身感应出异号电荷后,在先导头部与人之间就形成了一个很强的
电场.这时,此人就处于极端危险的可能遭受直接雷击的状况.如果侥幸雷击没
有对人体发生,而是对旁边的树木或别的突出物发生.随着放电,一声雷呜,雷
2
电先导中的电荷立即获得释放,在人体上感应出的电荷也失去束缚,成为自由电
荷.这些电荷立即向大地泄放.这是一股幅值巨大但时间极为短暂的雷电感应电
流.在人体内将流过的感应电流i为:
dt
du
Ci=
式中,C为人体与雷电先导头部之间的电容,du/dt为雷电先导电压的变化率.
图1 雷电感应电流对人体的伤害
左:空旷地形 右:室内
由于雷电先导邻近人体,先导头部的体积也十分巨大,因此电容C不是一个小
的数值.由于雷电先导的突然降临,又迅速释放,因此电压变化率du/dt也是巨
大的.这样,流过人体的感应电流数值也会很大.人们受到这个电流的冲击,虽
然不死,但也将震昏或休克.
还需指出,即便人们处于室内,如果屋顶和墙壁不是由具有屏蔽作用的接地
的金属材料组成,而是一般的砖石,木材或纸板等建筑材料,或在雷电先导头部
与人头顶之间有其它的隔离物,这种感应电流也不能避免.因为隔离物不能减小
人与先导头部之间的电容,仅有可能保护人体不遭受直接雷击(图1右).
长城雷击事件中15位受害者之一的南昌游客罗丽称,当时她一只手扶着城
墙,雷击时感到手心发麻.受伤的所有游客都是暂时的昏迷,经送医院抢救,当
天都相继出院.从报导看,雷电并没有击到城墙上,而是击于城墙以外的空旷地
方,否则受直接雷击处的城墙会有坍塌.再之,若城墙受雷击,在烽火台里面避
雨的人就不仅是昏迷,而是要受到更为严厉的有生命危险的旁侧闪击了.特别是
一只手扶城墙的罗女士,在雷击时只是感到手心发麻,如果城墙遭雷击,她受到
的将是接触电压的伤害,那就更严重了.那样她或许自己就没有感觉的余地了.
这都表明,避雨的游客受到的是雷电感应电流的电击.
需要指出,感应电流伤害更多的是发生在人们避雨的低矮简易建筑物中,如
田间地头的避雨窝棚,或者旅游帐篷内.这类简易建筑物通常都没有避雷装置,
它在平坦的田野里又显得比周围的植物高得多.如果雷直击此类简易建筑物,在
其中避雨的人很容易受雷直击伤亡;如果雷没有直击建筑物,而是击到近旁某地
某处,那在屋内的人也会受到雷电感应电流的伤害.
如一群人在树下,或在窝棚内遭受雷击,其中一部分人死亡,而旁边有一些
3
人却只被击昏.这些被雷电击昏的人,就属于雷电感应电流的伤害.
通过以对感应雷电流伤害事件的分析,需要强调两点:
第一,感应电流伤害更多的是发生在人们避雨的低矮简易建筑物中,如田间
地头的避雨窝棚,或者旅游帐篷内.这类简易建筑物通常都没有避雷装置,它在
平坦的田野里又显得比周围的植物高.如果雷直击此类简易建筑物,在其中避雨
的人很容易受雷直击伤亡;如果雷没有直击建筑物,而是击到近旁某地某处,那
在屋内的人也会受到雷电感应电流的伤害.
第二,在树下或在窝棚内避雷雨,是很危险的.雷害事故统计表明,避雷雨
人群可能遭受直接雷击,也可能树受雷击后下面的人受到接触电压,跨步电压或
旁侧闪击的伤害,在这种情况下,也有可能致人死亡.如果只是被雷击昏迷,那
就是属于雷电感应电流的伤害.
三, 辨析"手机引雷"各种言论的错误
为了帮助读者了解涉及"手机引雷"的各种说法的谬误,笔者收集了一些有
关"手机引雷"的言论.让我们从物理学,电工基础以及高电压技术等专业的角
度进行分析,以辨析"手机引雷"说法的错误.
1,"由于雷电的干扰,手机的无线频率跳跃性增强,这容易诱发雷击和烧机
等事故"
辨析:打雷(雷电放电)是可能干扰手机通话的,干扰的后果是听见"咔喳"
声,影响通话的质量,而不是使"手机的无线频率跳跃性增强".只有信号功率
增强或降低的可能,而没有"频率增强"之说.这种说法本身就是不确切的,频
率只有高低之分,而无强弱之说.倘若讲话者指的是频率的增高,也不对,手机
的无线电信号频率是固定的,它是由手机内部的电子线路及电子元器件的参数所
决定,即使在雷电电磁辐射的干扰下,只要电子线路及电子元器件没有受到不可
逆转的损环,手机的信号频率是不可能变化的.因此,"频率跳跃性增强"完全
是无稽之谈.退一步说,即使"频率跳跃性增强",也不可能"诱发雷击和烧机".
因为,雷电放电在先(既然雷电干扰已产生,那就意味着雷电放电已发生),"频
率跳跃性增强"在后,雷电放电已经完成,又何谈"诱发雷击" 这本身就不符
合逻辑,颠倒了因果关系.
2,"据介绍,手机电磁波是雷电很好的导体,能在很大的一个范围内收集引
导雷电"
辨析:电磁波是变化的电场和磁场传播行进的波.电磁波具有物质性,但并
非一般的物质,更不是可以导电的导体,而是一种特殊的物质微粒,这种微粒比
电子小得多,并且没有带电性.物理学的知识告诉我们,无线电电磁波不可能导
电.我们都有这样的经验:在雷雨天打手电并不会引来雷击.手电的可见光也是
一种电磁波,并且是一种比无线电电磁波的波长更短,能量更高的电磁波.可见
光不导电,无线电电磁波就更不可能导电.
实际上,我们生活的整个空间到处都充满着电磁波,如果电磁波能导电,那
我们人类就不可能生活在地球上了.说电磁波是"雷电的很好的导体"是没有任
何科学根据的.
说手机电磁波"能在很大的一个范围内收集引导雷电"更没有任何科学依据.
说这话的人对雷电没有基本的了解,雷电是什么 雷电在未打下来以前是一些积
4
聚在云中的电荷,手机怎么上天到云中"收集引导"这些电荷 "收集"来以后
又引导它到哪里 可见,说这话的人多少有点信口开河,不假思索.
3,"在使用手机时,手机会发射电磁波,如遇高空向下电流极易造成雷击"
辨析:这句话的前半句是对的,手机会发射电磁波,但后半句就错了."如
遇高空向下电流",向下的什么电流 雷电流吗 如果是雷电流,那就表明雷击
已经发生,这时,不管遇到不遇到手机发射的电磁波,雷击必定不可阻挡地进行
下去,直到放电完成.这里没有手机电磁波"极易造成雷击"的功绩.
4,"在雷雨天气,手机开通电源都极易引来感应雷,而在雷击区打手机,手
机无疑就充当了避雷针的角色"
辨析:什么是"感应雷" 感应雷是怎么产生的 说这句话的人似乎还没弄
清楚!感应雷是在雷电主放电发生时,在雷电电磁辐射区域里的导线中感应生成
的过电压波,或称浪涌电压波.说到感应雷,首先应该明白,雷电已经发生;第
二,感应雷是通过线路进行传播的."手机开通电源极易引来感应雷",手机是无
线通信设备,怎么能引来感应雷 况且,既然有了感应雷,说明雷击已经发生,
发生在手机开机之前,雷电又与手机有何相关 再之,"手机电源引来感应雷",
手机的电源是什么 是一块电池,手机电池能引来感应雷,或产生感应雷,多么
不可思议啊!既然手机的电池能引来或产生感应雷,那各种各样仪器设备中的电
池,以及没有装进设备还空置未用的电池是否也会引来感应雷 一般电池的电压
很低,只有几伏,几伏电压的电源能引来感应雷,那我们家里使用的220V电源,
以及工业上用的几千,几万伏电源就更有可能引来感应雷了!显然,讲这种话的
人不懂一点电气知识,或者似懂非懂.
"在雷击区打手机,手机无疑就充当了避雷针的角色."手机能充当避雷针,
这可是个"重大发现"!请问,是哪个人,哪个单位,在什么地方进行过手机充
当避雷针的研究 研究的结果如何 可有研究结果公诸于世 说这话的人对防
雷工作,对社会都太不负责任了!
5,"据研究,如果手机信号过强,有时连避雷针也不起作用"
辨析:我们倒是很想知道,说这话的人根据的是什么研究 说话者自己研究
过吗 还是别的什么人进行的研究 何不将你所依据的研究成果公布出来,以为
佐证,否则就是毫无根据的瞎说.
6,"手机电磁波能使空气电离,电离后的空气可以导电"
辨析:手机电磁波能否使空气电离,需要从物理学的知识进行分析.
从物理学的知识我们知道,空气的游离方式主要有四种:碰撞游离,光游离,
热游离和表面游离.碰撞游离,热游离和表面游离三种游离与本文的话题无关,
只有光游离与我们的问题比较接近.
从物理学我们还知道,电磁波是一个大家族.按频率从低到高,或波长从长
到短,依次为无线电电磁波(又分长波,中波,短波,超短波,分米波,厘米波
以及毫米波和亚毫米波等),红外线,可见光波,紫外线,X射线和γ射线.它
们一起组成了整个电磁波谱.从电磁波谱我们可以看到,光属于电磁波家族.我
们将光游离扩大为电磁波游离,分析什么电磁波可致气体分子的游离.
光(或电磁波)游离,就是分子或原子在电磁波射线的作用下的游离.电磁
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波的频率越高,或波长越短,它的能量越高.能使分子或原子游离的电磁波的波
长λ取决于气体分子的游离能Wu,可以下式表示[1]:
uW
ch
≤λ
式中,c = 3×1010 厘米/秒 ――光的速度,
h=6.543×10-27 尔格・秒――量子常数.
这里,我们只考虑分子或原子的第一个电子的游离,因为第一个电子的游离
最容易,相应的游离能Wu为第一游离能.游离能又常以游离电位表示.
气体分子的游离能越大,要求电磁波的波长越短,即电磁波的频率越高.在
所有物质中,金属铯蒸汽的游离能最小,能使铯蒸汽游离的电磁射线的波长应小
于317毫微米.空气中各种气体分子,如氧,氮,水蒸汽,二氧化碳以及稀有的
氢,氦等,它们的游离能都比铯大几倍,能使它们游离的电磁波波长更短.这样
波长的电磁波在电磁波谱中属于紫外线的区段,如表1所示.紫外线的波长为
1016～1017Hz,可见光的波长比紫外线长,为1015～1016Hz.因此,可见光实际上
是不可能起游离作用的.
手机的电磁波属于分米波,频率为900/1800MHz,相应波长分别为33/16cm,比
可见光和紫外线的波长都大7～8个数量级以上,因此,手机的电磁波更不可能
使任何气体分子或原子游离.
表1 几种分子和原子光游离所需的电磁波波长和频率.
游离电磁波射线
气体或蒸汽元素
第一游离
能(v)
波长
10-7 (cm)
频率
1017 (Hz)
H 氢原子 13.5 0.91 3.3
H2 氢分子 15.9 0.77 3.9
He 氦原子 24.5 0.50 6.0
N 氮原子 14.5 0.85 3.53
N2 氮分子 15.8 0.78 3.85
O 氧原子 13.6 0.90 3.33
O2 氧分子 12.5 0.98 3.06
CS 铯 3.88 3.17 0.95
Hg 汞 10.4 1.18 2.54
CO2 二氧化碳 14.4 0.85 3.53
H2O 水 12.7 0.97 3.09
三,如果"手机引雷"成立,那将是一个什么状况
有关部门没有从防雷系统的不足查找原因并予以改进,而是将雷击事件的原
因归咎于游客打手机.为此,他们还制定了防雷新措施:"看到游客打手机立即
制止","每个岗哨将配备对讲机以应对突发事件".
试问,对讲机是否也会发射出无线电信号 对讲机的无线电信号是否也是电
磁波 这不是陷入了自相矛盾,不能自圆其说的尴尬
其实,只要稍做思考和分析,"手机引雷"的错误就不会犯了.
如果手机的无线电电磁波会引雷,遭雷击,那各种无线电,电视广播天线,
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各种无线电通信天线在雷击时都得遭雷击了,它们在雷雨天还能正常工作吗 天
上飞的飞机与地面的联系全是依靠无线电通信和导航,那它们在雷雨时都将因遭
受雷击而不能正常飞行了!
为了进一步说明问题,让我们将手电与手机进行比较.雷雨天打手电不会遭
雷击,这是众所周知的事,手电的应用至少已有几十年,甚至上百年,我们从来
未听说过关于手电的光线引雷击身的报导和传说.然而手电发出的可见光的波长
比手机无线电电磁波的波长短6个数量级以上.即使这样,手电的光也不能使空
气分子电离.倘若要引雷,手电比手机更有可能.手电和手机的使用有所不同的
是,打手电时手电筒是在人身腰部,而打手机时手机却是举到人的头部耳旁.如
果真是手机遭雷击,那不是因为手机发射出无线电信号,而是因为打手机的人所
处的地形和位置高度本来就会遭雷击.人被雷击之时,正好也击到手机上.如果
人所处地形位置是安全的,不会遭雷击,打手机也不会遭雷击.
再之,气象部门使用的气象雷达,频率在2000MHz以上,比手机的通信频率
高;手机的功率不过0.5瓦左右,气象雷达的功率更是比手机功率大几个数量级,
倘若手机会引雷,那气象雷达更会引雷了.可是,在雷雨天气象雷达照样工作,
也从未听说过气象雷达引雷遭击的报导.对此,气象部门的人员更比局外人更清
楚.
我们从现实生活也可感知,我们周围的空气并没有电离.
如果我们生活的空间成了"很好的导体",我们置身在导电的空气中,怎么
生存 电力系统的高电压输电线遍布全国各地,这些高电压输电线上的高电压不
都通过"导电的空气"传导,使所有在空气中的人遭受高压电击而身亡 或者说
所有的高压输电线因空气电离导电而直接短路和接地,那它们还能正常工作吗
如果手机能够引雷,那我们的防雷技术不就变得非常简单了吗 何必安装避
雷针,避雷带和避雷网,只要在需要防雷的地方放一部手机不就成了吗
因此,"手机引雷"之说缺乏科学的依据,完全是对防雷知识,对物理学的
误解.在任何时候手机都不可能引雷,只要处于安全的位置,人们在雷雨天照样
可以打手机.
四, 建言我国防雷监管工作
我们在分析"手机引雷"的各种说法的错误的时候,要从中感悟出点什么有
助于改进我国防雷工作的东西.
"手机引雷"暴露了我国防雷监管中的弱点.
自从国家将监管防雷减灾的任务交给气象部门后,气象部门确实很努力,做
了很多工作.但是也存在不少问题和缺点.希望防雷监管人员认真从中吸取教训,
提高防雷监管的技术和业务水平.
1, 加强学习,提高防雷监管的技术和业务水平.
不可否认,防雷监管人员多是"半路出家",改行做防雷工作的.即便是防
雷专业"科出身"的人,也因年纪轻,经验少,加之所学知识的局限,也难在
短期全面胜任监管工作.因此,防雷监管人员要做好监管工作,首要任务就是学
习,学好雷电的专业知识,特别是电工基础和高电压方面的知识.
2, 对社会媒体发表讲话要慎重
防雷监管人员对社会媒体发表讲话要慎重,特别是对着记者们的采访话筒
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时,不要不懂装懂,"想当然"地随意发表讲话和指示,讲话要有责任感.希望
防雷监管部门能为此订立一些制度或规定,防止类似的事件再次发生.
3, 有错必纠,加强社会责任感
讲错了话,应承认错误,做到有错必纠.不要坚持错误,让不科学的说法长
期危害社会.
五,雷雨时正确的防雷方法
作为本文的结尾,笔者向读者介绍以下10条行之有效的基本的防雷知识和
自我保护方法:
l 室内比室外安全;
l 低处比高处安全,坐下,蹲下比站立和行走安全;
l 有防雷设施的建筑物比无防雷设施的建筑物安全;
l 不要在大树下避雷,宁可在大树旁的小树下避雷,并且要离开树干至少
3米,双脚并拢,坐在地上,不要靠在树干上;
l 不要触摸或靠在高墙,高烟囱和孤立的高大树木下避雷;
l 不要在田地间的窝篷里或位于地形高处的简易农舍里避雷;
l 在雷雨时,不能在空旷的田埂上跑步,更不能肩杠长形工具跑步;
l 在野外,雷暴时不要接触和接近各种电线类金属;
l 雷暴时,停止一切室外的体育活动,特别是在宽大场地上的活动;
l 雷暴时,停止一切装填炸药和放炮的作业