题目内容

大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面l=50 km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50 km以上的大气则可看作是带电粒子密度非常高的良导体．地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面l=50 km处与地面之间的电势差约为U=3.0×105 V．由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变．统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q=1 800 C．试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P．(已知地球半径r=6 400 km，结果保留一位有效数字)

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


解析:

已知每秒雷暴带给地球的电荷量为q，则大气的平均漏电电流为=1 800 A

大气的漏电电阻可由欧姆定律求得R=

由题设条件，式中U=3.0×105 V，设大气的电阻率为ρ，则有R=

由题设条件，式中l=50 km＝5×104 m

S=4πr2       

解以上各式得ρ=

代入有关数值得ρ=2×1012 Ω/m

(1×1012 Ω/m—3×1012 Ω/m均算正确)

地球的漏电功率P=UI

代入有关数值得P=5.4×108 W.

练习册系列答案
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大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随离地面的距离的增大而增大，可以把离地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体：离地面50km以上的大气可看作是带电粒子密度非常高的良导体．地球本身带负电．其周围空间存在电场，离地面50km处与地面之间的电势差为4×105V．由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生闪电又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变．统计表明，大气中每秒平均发生60次闪电，每次闪电带给地球的电量平均为30C．试估算大气的电阻率和地球漏电的功率．（已知地球的半径r=6400km）
大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随离地面距离的增大而增大，可以把离地面50 km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50 km以上的大气则可看作是带电粒子密度非常高的良导体.地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面50 km处与地面之间的电势差为4×105 V，由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生闪电又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变.统计表明，大气中每秒钟平均发生60次闪电，每次闪电带给地球的电荷量平均为30 C，试估算大气的电阻率和地球漏电的功率(已知地球半径r=6 400 km).

大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50 km以下的大气看作具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面50 km以上的大气则可看作是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面l=50 km处与地面之间的电势差约为U=3. 0V。由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q=1 800 C。试估算大气的电阻率和地球的漏电功率P．（已知地球半径r=6 400 km，结果保留一位有效数字）。

大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面50km以上的大气则看作是带电粒子密度非常大的良导体。地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面L=50km处与地面之间的电势差约为U=3.0×105V。由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变。统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量为q=1800C。试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P。（已知地球半径r=6400km，结果保留一位有效数字）

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