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編輯：薛紅

半導(dǎo)體針電阻的限流作用：阻礙上行先導(dǎo)的發(fā)展以消除向上發(fā)展的雷電。

1.先導(dǎo)發(fā)展的原理

在雷電形成過程中,當(dāng)雷云電場強(qiáng)度達(dá)到一些程度時,地面物體尖 等位置會出現(xiàn)電荷的聚集和電離現(xiàn)象。對于上行先導(dǎo),它是從地面物體向雷云方向發(fā)展的導(dǎo)電通道。這個導(dǎo)電通道是由電離的空氣分子形成的等離子體通道,其發(fā)展過程伴隨著大量電荷的移動。

上行先導(dǎo)的發(fā)展主要是因為地面物體與雷云之間的電場強(qiáng)度足夠大,使得空氣被擊穿電離,形成導(dǎo)電通路,讓電荷能夠沿著這個通路向上運(yùn)動, 終與雷云中的電荷相連接。

2.半導(dǎo)體體針電阻的限流機(jī)制

半導(dǎo)體材料具有介于導(dǎo)體和絕緣體之間的電阻特性。當(dāng)上行先導(dǎo)在半導(dǎo)體體針附近開始發(fā)展時,由于半導(dǎo)體體針的電阻存在,會對電流的流動產(chǎn)生阻礙作用。

根據(jù)歐姆定律 ,當(dāng)電壓（雷云與地面之間的電場在體針處產(chǎn)生的電壓）一些時,電阻越大,電流越小。半導(dǎo)體體針的電阻限制了電荷向上運(yùn)動的速度和數(shù)量。

例如,假設(shè)沒有限流電阻,電荷會快速聚集并沿著先導(dǎo)通道向上運(yùn)動,形成強(qiáng)大的上行先導(dǎo)。而有了半導(dǎo)體體針的電阻,就像在電流的通道上設(shè)置了一個 “閥門”,使得電荷的聚集和移動變得困難,從而阻礙了上行先導(dǎo)的快速發(fā)展。

消除向上發(fā)展雷電的原理

雷電的形成需要一個完整的導(dǎo)電通道來傳輸大量電荷。上行先導(dǎo)如果不能順利發(fā)展,就無法與雷云中的電荷形成有效的連接。

半導(dǎo)體體針通過其電阻限流,使得上行先導(dǎo)的發(fā)展過程被抑制。當(dāng)上行先導(dǎo)無法達(dá)到足夠的強(qiáng)度和長度與雷云電荷連接時,就無法形成完整的雷電通道,從而消除了向上發(fā)展的雷電。

這就好比搭建一座橋梁,在施工過程中（上行先導(dǎo)發(fā)展）,如果關(guān)鍵的材料供應(yīng)（電荷的大量快速供應(yīng)）被限制,橋梁（雷電通道）就無法順利建成,也就避免了雷電向上發(fā)展造成的危害。