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本節(jié)卞要說明避雷針上釋放出的先尋進入到空間電荷區(qū)域后，防雷器先導前端電場的變化特點。因為有余屬表而電荷和空間電荷的共同存在，使用高斯積分公式來計算更為明確。高斯公式是靜電場的積分方程描述。
電荷雙指數(shù)分布密度函數(shù)示意圖見囤3-3，即電暈產(chǎn)生的空㈨電荷向外遷移為球面分布。這種假沒分布的合理性在于：
(1)金屬球表面的電場強度高，電荷遷移速度快，球表面電荷分布應改為o。
(2)應該有一個分布的最大值點，這個點的存在是擴散速度和體積增長的一個平衡過程造成的。
(3)隨著r的增加，體積增加，分布密度衰減，為漸變過程，，
(4)這是一種自然分布，有n自然的合理性。
為廠推導方便，將雙指數(shù)分布近似為止線分布，防雷器電荷空間分布簡化爾意囤見囤3—4。
串間電荷"已纖存在，雷云下行九導造成的場強耳需要克服市間電荷造成的場強，并仙1：行兒導前端邢的場強大f空氣的絕緣場強后，才能使先導向前發(fā)展。換句話說，雷電下行先導造成的場強乓在同種結(jié)構(gòu)下．無空間電荷條件下的避雷針發(fā)出有效先導的時間要早于山于有電暈產(chǎn)生的空間電荷影響的避雷針。
無淪空間電荷"的分布為1／r、雙指數(shù)分布或均勻分布，都會有相似的結(jié)淪，只是影響的大小確點差別。
從式(孓11)看，如果避雷針周圍的空間電荷足為雷厶電場作Jn、由云端正卜束的中間電荷，"。為反方向佰，外電場耳較小時，上行先㈨梢5場強就會超過乓，極易超過空氣絕緣強度，甚至早于無空間電荷下的情況，產(chǎn)生有效的上行先導。
從另—．角度解湊式(3—11)，在防雷器放電過程幾{‘微秒時間內(nèi)，電荷分布不會明佩改變。在雷電下行先尋作用下，馬上升，避雷針發(fā)出的放電光導，相當f電極的延伸，進入電荷區(qū)；在電荷場強的影響下，光導端部的場強一定低于雷云電荷所產(chǎn)生的外心場戽，有可能低于卞氣擊穿場強。一旦低于空氣擊穿場強，先導會被電荷層內(nèi)的低場強區(qū)湮滅掉；被湮滅掉的電流成為高電荷密度區(qū)，后續(xù)的先導必須另覓路徑才能發(fā)展，：這也是經(jīng)常會看見放電路徑成弧形發(fā)展的原因。圖1—13中，電極尖電弧發(fā)生側(cè)向發(fā)展就與針L方的空間高濃度電荷區(qū)域有關(guān)
通過以上推導分析，可知富蘭克林避雷針在產(chǎn)生電暈后，喪失了接雷先機：
