大氣中存在可自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,其密度隨距地面高度的增加而增大,可以把離地面l=50 km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì));離地面50 km以上的大氣則可看作是帶電粒子密度非常高的良導(dǎo)體.地球本身帶負(fù)電,其周圍空間存在電場(chǎng),離地面l=50 km處與地面之間的電勢(shì)差約為U=3.0×105 V.由于電場(chǎng)的作用,地球處于放電狀態(tài),但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對(duì)地球充電,從而保證了地球周圍電場(chǎng)恒定不變.統(tǒng)計(jì)表明,雷暴每秒帶給地球的平均電荷量約為q=1 800 C.試估算大氣電阻率ρ和地球漏電功率P.(已知地球半徑r=6 400 km,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

ρ=2×1012 Ω/m(1×1012 Ω/m—3×1012 Ω/m均算正確)P=5.4×108 W


解析:

已知每秒雷暴帶給地球的電荷量為q,則大氣的平均漏電電流為=1 800 A

大氣的漏電電阻可由歐姆定律求得R=

由題設(shè)條件,式中U=3.0×105 V,設(shè)大氣的電阻率為ρ,則有R=

由題設(shè)條件,式中l=50 km=5×104 m

S=4πr2       

解以上各式得ρ=

代入有關(guān)數(shù)值得ρ=2×1012 Ω/m

(1×1012 Ω/m—3×1012 Ω/m均算正確)

地球的漏電功率P=UI

代入有關(guān)數(shù)值得P=5.4×108 W.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

大氣中存在可自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,其密度隨離地面的距離的增大而增大,可以把離地面50km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體:離地面50km以上的大氣可看作是帶電粒子密度非常高的良導(dǎo)體.地球本身帶負(fù)電.其周圍空間存在電場(chǎng),離地面50km處與地面之間的電勢(shì)差為4×105V.由于電場(chǎng)的作用,地球處于放電狀態(tài),但大氣中頻繁發(fā)生閃電又對(duì)地球充電,從而保證了地球周圍電場(chǎng)恒定不變.統(tǒng)計(jì)表明,大氣中每秒平均發(fā)生60次閃電,每次閃電帶給地球的電量平均為30C.試估算大氣的電阻率和地球漏電的功率.(已知地球的半徑r=6400km)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

大氣中存在可自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,其密度隨離地面距離的增大而增大,可以把離地面50 km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì));離地面50 km以上的大氣則可看作是帶電粒子密度非常高的良導(dǎo)體.地球本身帶負(fù)電,其周圍空間存在電場(chǎng),離地面50 km處與地面之間的電勢(shì)差為4×105 V,由于電場(chǎng)的作用,地球處于放電狀態(tài),但大氣中頻繁發(fā)生閃電又對(duì)地球充電,從而保證了地球周圍電場(chǎng)恒定不變.統(tǒng)計(jì)表明,大氣中每秒鐘平均發(fā)生60次閃電,每次閃電帶給地球的電荷量平均為30 C,試估算大氣的電阻率和地球漏電的功率(已知地球半徑r=6 400 km).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

大氣中存在可自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,其密度隨距地面高度的增加而增大,可以把離地面50 km以下的大氣看作具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì));離地面50 km以上的大氣則可看作是帶電粒子密度非常高的良導(dǎo)體,地球本身帶負(fù)電,其周圍空間存在電場(chǎng),離地面l=50 km處與地面之間的電勢(shì)差約為U=3. 0V。由于電場(chǎng)的作用,地球處于放電狀態(tài),但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對(duì)地球充電,從而保證了地球周圍電場(chǎng)恒定不變,統(tǒng)計(jì)表明,雷暴每秒帶給地球的平均電荷量約為q=1 800 C。試估算大氣的電阻率和地球的漏電功率P.(已知地球半徑r=6 400 km,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

大氣中存在可自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,其密度隨距地面高度的增加而增大,可以把離地面50km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì));離地面50km以上的大氣則看作是帶電粒子密度非常大的良導(dǎo)體。地球本身帶負(fù)電,其周圍空間存在電場(chǎng),離地面L=50km處與地面之間的電勢(shì)差約為U=3.0×105V。由于電場(chǎng)的作用,地球處于放電狀態(tài),但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對(duì)地球充電,從而保證了地球周圍電場(chǎng)恒定不變。統(tǒng)計(jì)表明,雷暴每秒帶給地球的平均電荷量為q=1800C。試估算大氣電阻率ρ和地球漏電功率P。(已知地球半徑r=6400km,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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