一道闪电大约相当于280度电。
一次普通闪电电压约为1百万伏特,电流约为2万安,持续时间约为0.1秒,所以一道典型闪电输送的能量大约在10亿焦耳。
1度电(1kWh)大约是360万焦耳,因此从一道闪电中大约可获取280度电。
闪电对人类活动影响很大,尤其是建筑物、输电线网等遭其袭击,可能造成严重损失。
保护建筑物免受闪电袭击的较切实可行的办法是安装避闪器(避雷针),把闪电中的电引向地面事先选好的安全区。
闪电是云与云、大地,火山喷发时喷出的火山灰,甚至是云体内的其他部位产生的强烈放电现象,闪电的发生就像磁场的运作,云层的顶部是阳电释放的正电荷,底层为阴电荷释放的是负电荷,正负电荷互相吸引,空气作为传导体,就形成了闪电。
整个闪电的形成过程十分短暂,的越激烈形成的闪电就越厉害。
闪电的存在是因为物理中的存在的电荷与传导体之间的碰撞以及摩擦产生的,闪电存在于云朵之中,闪电也是积雨云与积雨云之间或者是积雨云与大地以及积雨云与他的内部的一些摩擦而产生的反应产生的,闪电的存在给带来了很大的影响。
积雨云存在着正负电荷,正电荷产生的闪电就是肉眼可见的在天空中产生的闪电,而负电荷产生的闪电是向着地面的。
闪电这种这自然现象会给产生很多不好的影响,所以要避免闪电带来的危害。
闪电出现时,较好要待在室内,待在室内的时候不能接触与闪电靠近的可以导电的物品,例如:一些电器,靠近闪电的门与窗,以及水等。
在闪电产生的时候不要使用一些带电的设备,当然也不要打电话,也不要去收衣服,不然的话,可能会触电。
视频介绍
2018年,巴西南部天空出现了一道有记录以来最长的闪电,横跨了700多公里,大约是从广州直接照到长沙。
2019年,阿根廷北部出现了超级持久的闪电,照亮时长差不多17秒。
有人说一道闪电的电就够让一个城市用一年,这其实是个错误的说法。
闪电携带的电量确实很大,但是还远达不到一个城市的用电量,连一个小区一小时的用电量都达不到。
通常情况下,闪电的长度从几公里到二十公里不等,粗细可达几十厘米,闪电的电压跨度极大,从百万伏特直至亿伏特。
可是其放电过程却极为短暂,仅在千分之一秒到百分之一秒之间。
假设这里有一道闪电,其电压有一千万伏特,瞬时电流涌动值为10万安培,并在万分之五秒内完成放电。
那么,这次闪电释放的能量经过计算,约为50亿焦耳。
看着是挺多,实际上焦耳是一个很小的单位,换算成度的话,大约只有1389度电,差不多是一个家庭一年的用电量。
因为放电时间太短了,所以闪电能瞬间照亮天空,这让人们产生了错觉,以为它放出的能量很多。
据统计,全球每年发生闪电的次数大约有14亿次,即便把这些闪电发出的电能全部收集起来,也只有1.9万亿度电,这还不够中国使用三个月。
况且不是每道闪电都是朝下劈的,自然发生的闪电收集起来很困难。
因为闪电电压太大了,放电的过程也太短了,人类目前还没有储存闪电的技术,即便能储存一点,能量占比也太少了。
总之,想捕获闪电的能量,困难有很多。
好在我们已经掌握了人工引雷技术。
这是一种在适宜的雷暴条件下,利用特制的火箭拖带细金属导线,人为引发雷电到地面的技术。
这项技术最早起源于美国,并在多个国家得到发展,包括中国。
人工引雷的原理在于通过金属导线将云层中的电荷引导至地面,从而触发雷电。
这一过程需要精确控制火箭的发射速度和导线的抗拉强度,目前能做到百分之百成功的国家很少。
相比于自然的雷电,人工引雷可以控制雷电的方向,也可以控制雷电的大小。
本质上是把大气层摩擦产生的静电释放出来,与自然雷电形成的机理是一样的。
目前主要用于预防雷电灾害上。
提前释放云层的能量,引入预定区域,可以减少雷电击中建筑和地面人员的概率。
人工引雷其实就是释放云层内部积攒的能量,一点一点放出比一下子放出要好很多,也可以预防火灾的发生。
而且可以反复实验,研究出电子设备预防雷电的方法。
这一点其实在军事上也有应用,比如何预防EMP、如何研制非核爆EMP。
我们可以把雷电看成一次能量极大的电磁脉冲,众所周知变化的电场产生磁场,而变化的磁场又产生电场,二者互相激发,这是电磁波在空中能够传播的本质。
当电场变化极大时,产生的磁场变化也是巨大的,这时会在线路中产生感应电流,感应电流会冲击电路控制设备,击穿芯片里的PN结,直接烧毁晶体管,这就是EMP武器的本质。
目前自然界中只有雷电能瞬间释放出这么大的电能,所以研究它就可以研究电磁脉冲武器。
大家或许都有这样的经历,闪电劈得离自己家近的时候,家里的电闸会自动跳闸,这实际上就是一种断电保护,切断电路防止感应电流冲击。
人工引雷还可以研究一种传说中才存在的闪电形态,即“球状闪电”,据说这种闪电是天空中的雷电劈到了地上,把硅化物电离了,然后形成的一个等离子团,威力巨大,人一碰到就会化成灰烬。
想象一下如果我们能了解球状闪电的机理,人为制造出来的话,用它来打击坦克和敌方的舰船效果会是怎样的?所以前苏联、美国、中国都在不遗余力的研究人工引雷技术,期望能找到突破口。
雷电渡劫是一种迷信的说法,通常被雷电劈中的人,非死即伤。
受伤的人在皮肤表面会留下闪电纹路,看起来很酷,但是这个人即便活了下来,身体机能也将大不如前,特别是脑子会受到很大影响。
雷电不会让人变得更强,反而会让活下来的人寿命减短。
所以下雨天或者云层运动频繁时不要待在户外,不要躲在树下,否则很容易遭雷劈。
大自然不会眷顾善良的人,但一定会惩罚笨的人。
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