两种雷电回击模型的比较性研究
殷
洁
（
南京邮电大学理学院
，
江苏 南京
）
［
摘要
］
应用时域有限差分法
（）
计算了传输线模型
（）
和细导线模型这两种雷电回击模型的雷电通道
中的电流分布及周围的雷电电磁脉冲
（）
两种模型得到的结果都与相关文献中其他作者的结论进行比较
，
另外对这两种模型下的计算结果进行对比讨论
，
得到了一些有用的结果
［
关键词
］
雷电电磁脉冲
，
回击模型
，
时域有限差分法
［
中图分类号
］［
文献标志码
］［
文章编号
］（）
ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＴｗｏＬｉｇｈｔｎｉｎｇＲｅｔｕｒｎＳｔｒｏｋｅＭｏｄｅｌｓ
ＹｉｎＪｉｅ
（，，，）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：，（）
（）
’，
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：，，
收稿日期
：
通讯联系人
：
殷
洁
，
博士生
，
讲师
，
研究方向
：
计算电磁学
：
雷电
（）
是大气中激烈的放电现象
，
是空气被强电场击穿时的表现
雷电发生时产生的强烈的
电磁辐射
———
雷电电磁脉冲
（，）
会对周围的电力系统
、
计算机和各种
电子设备造成干扰甚至瘫痪
雷电回击过程是
研究的重点
要进行
研究
，
首先必须建立雷电
回击过程中通道电流随时间和空间变化的数学模型
从
年
和
［］
建立第一
个雷电回击模型以来
，
国外雷电专家们已陆续建立了许多成熟的雷电回击模型
本文应用了传输线模型
（）
和细导线模型两种模型来计算雷电电磁场
，
采用时域有限差分法
（）
这种数值方法
，
首先把计算
结果与相关文献中其他作者的结果比较
，
得出一致的结论
，
接着进一步分析讨论了这两种模型的结果及物
理过程
１
两种模型的理论及差分 公式
雷电回击模型一般都认为雷电通道是直的
，
无分支
，
垂直于地面
，
周围是无穷空间
，
通道底部电流为已
知
传输线模型
（）
最初由
和
等人提出
，
把雷电通道当作垂直于大地平面的均匀传输线来
考虑
，
给定了任一时间
ｔ，
雷电通道任一高度
ｚ′
处的电流
Ｉ（ｚ′，ｔ）
和任一时间
ｔ，
通道底部
（ｚ′＝）
处电流
Ｉ（，ｔ）
之间的关系
，
方程如下
：
Ｉ（ｚ′，ｔ） ＝Ｉ（，ｔ－ｚ′／ｖ
ｆ
）， （）
（）
式中
ｖ
ｆ
是回击速度
．
在传输线模型中
，
雷电通道中的电流分布是一垂直于地面的电流源阵列
，
如
图
所示
．
该模型的输人参数是通道底部电流及回击速度
，
一旦参数给定
，
就可根据
方程组求解出
通
道周围的雷电电磁场
．
——
第
卷第
期
年
月
南京师大学报
（
自然科学版
）
（）
，
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