【航空技术】为什么飞机不怕雷劈？神奇的静电屏蔽现象

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精华笔记 

飞机为什么不怕雷劈？是因为金属的“静电屏蔽”现象。

一、电荷无法在金属中以静电形式存在

1. 电荷、带电粒子可以在金属中自由活动，所以金属的导电性很好，而绝缘体则刚好相反；

2. 由于电荷可以在金属内部自由活动，电荷在金属中就有自动跑到金属表面的趋势。

二、静电屏蔽

1. 静电屏蔽，是说外部的电场无法穿透一个金属盒子从而影响盒子内部。如果一个系统被金属外壳包裹，那么它对外界的电磁分布情况一无所知；

2. 飞机本质上就是个大金属盒子，飞机被雷击中的瞬间，雷电在飞机里建立了一个强大的电场，但是由于金属内的电荷可以自由活动，电荷会在电场的作用下运动到飞机表面。这些移动到表面的电荷会形成一个反向的电场来抵消雷电建立的外部电场，直到反向电场完全抵消了外部电场，使金属内部的电场为零，所以机舱内部的乘客不会感受到任何电场；

3. 雷雨天坐在汽车中也是安全的，因为汽车也是一个金属罩子。进入电梯手机没有信号，也是因为电梯是一个金属盒子，会屏蔽电磁波，电磁波的本质就是交替变换的电磁场。

三、既然有静电屏蔽，为什么飞机还要避开雷雨天？

1. 闪电的电压是1亿到10亿伏特之间，超高电压还是对飞机有击穿的风险；

2. 飞机的电子设备碰到闪电也有损坏的风险，这对飞机的导航、通讯都构成比较大的威胁；

3. 飞机在起飞和降落的阶段比较危险，因为飞机一旦飞到10000米高空以上的平流层，是没有雷电的，雷电只在云层产生。