《雷电科学基础》教学大纲

雷电科学基础教学大纲一、课程性质、地位和作用： 该课程属于电子信息工程专业雷电电子工程方向本科生的专业基础课程，是学生学习后续专业课程所必须掌握的课程。二、课程教学对象、目的和要求： 本课程是电子信息工程专业（雷电电子工程方向）本科生的专业基础课程。通过本课程的学习，学生应掌握气体导电的基本理论、晴天大气电现象、雷电领域公认的各种起电机制理论、闪电特征等基本概念，对雷电的各种物理效应、各种探测技术应系统地了解。三、课程的相关课程及其关系学习本课程的学生应该已经学过：大学物理、信号与系统、大气科学基础等基础课程，大学物理中的静电学、磁学、电动力学的内容是理解本课程内容的基础，信号与系统中的谱分析是理解、仿真雷电流的基本工具、本课程内容是大气科学基础中大气电学部分内容的深化和细化；为后续课程包括防雷技术及工程应用、防雷规范等提供雷电学知识基础。四.授课内容及课时分配总学时：32学时（一）电学原理：4学时1、气体导电 2、火花放电 主要内容：气体导电的原因，四种放电形式：辉光放电、电晕放电、弧光放电、火花放电的定义、特征、相应放电理论，其中火花放电作为重点，学生必须掌握，其余内容学生必须了解。（二）大气离子：2学时1、大气离子的产生、消亡、分布特征 其中大气离子的产生是学生需要掌握的，其余内容要求学生了解。（三）晴天大气电场：4学时1、基本概念 2、空间分布 3、时间变化特征 4、气电场与气象条件 要求学生重点掌握：晴天大气电场的现象、特征、时间、空间分布，其余内容要求学生了解。（四） 晴天大气电参数及大气电平衡：2学时1、晴天大气电参数 2、大气电平衡 要求学生重点掌握：大气是如何达到电平衡、各电流的定义、比例，其余内容要求学生了解。（五）云雾降水电结构和电场：2学时1、云雾降水电结构 2、云雾降水电场 要求学生重点掌握：云雾降水的电结构，其余内容要求学生了解。（六）起电机制：4学时1、大气离子扩散起电 2、雨滴破碎起电 3、温差起电 4、降水起电 要求学生重点掌握：大气离子扩散起电、雨滴破碎起电、温差起电、降水起电四种起电理论，其余起电理论要求学生了解。（七）闪电：8学时1、闪电分类 2、闪电先导 3、闪电回击 4、闪击间过程 要求学生重点掌握：闪电分类、先导、回击的定义、特征、参数以及闪击间过程的B、J、K过程，其余内容要求学生了解。（八）雷电的物理效应：2学时1、雷电的热学效应 2、雷电的声学效应 要求学生重点掌握：闪电的热现象、声现象及其参数，其余物理效应要求学生了解。（九）雷电探测：4学时1、闪电的照相观测 2、电场和闪电电场的测量 3、雷电流的监测原理和方法 4、闪电计数和定位 要求学生重点掌握：闪电的照相观测、电场测量以及雷电定位的方法、仪器，其余观测仅作了解即可。五实践环节本课程实践环节即电子信息工程专业雷电电子工程方向本科生的专业实习。六作业（习题）要求第三、四、五、六、七章布置书面作业，上交作业，每位学生、每学期作业被批改次数不少于3次，每次批改作业要有书面记录，另须适当安排答疑及习题讲评时间。七、考核 据教学目的和要求，本课程属于考试课，考核方式为闭卷考试，平时成绩占总成绩的20，考试卷面成绩占总成绩的80。主要考核内容为：气体导电理论、大气离子、晴天大气电场、晴天大气电参数及大气电平衡、云雾降水电结构和电场、起电机制、闪电特征。八、教材与主要参考书（一）推荐使用教材：陈渭民编 雷电学原理 气象出版社（二）主要参考书目：虞昊、臧庚媛、赵大铜编 现代防雷技术基础 气象出版社胡腾章、田明远编 大气中的电 气象出版社高胜东编 雷电与现代防雷技术基础 成都信息工程学院电子系 4、王道洪、郄秀书、郭昌明 雷电与人工引雷 上海交通大学出版社