一道闪电能产生多少度电

时间:2024-05-10 22:44:32
一道闪电能产生多少度电

约280度。

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一道闪电大约相当于多少度电 一道闪电的电量有多大

研究结果显示,一道典型闪电输送的能量大约在10亿焦耳,看似数值惊人。但事实上,1度电(1kWh)就有360万焦耳。换算一下,从一道闪电中大约可获取280度电。

最常见的闪电是线形闪电,它是一些非常明亮的白色、粉红色或淡蓝色的亮线,它很像地图上的一条分支很多的河流,又好像悬挂在天空中的一棵蜿蜒曲折、枝杈纵横的大树。线形闪电的“脾气”早已被科学工作者摸透,用连续高速的照相机可以完整地记录线形闪电的全过程,并能在实验室成功地进行模拟实验。

除了线形闪电,另外还有球形闪电和链形闪电,这两种闪电都比较少见。

球形闪电多半在强雷雨的恶劣天气里才会出现。在线形闪电过后,天空突然出现一个火球,火球沿着弯曲的路径在天空飘游,有时也可能停止不动,悬在空中。这种火球喜欢钻洞,有时会从烟囱、窗户、门缝等窜入屋内,然后再溜出屋去。

比起球形闪电,链形闪电的踪迹更难寻觅。目前,人们只知道它也是出现在线形闪电之后,与线形闪电出现在同一路径上,它像一排发光的链球挂在天空,在云层的衬托下好像一条虚线在云幕上慢慢滑行。

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'最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。

  

室外如何防雷?

1、不要停留在山顶、山脊或建(构)筑物顶部。

2、不要停留在铁门、铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体以及铁路轨道附近。

3、应迅速躲入有防雷保护的建(构)筑物内,或有金属壳体的各种车辆及船舶内。不具备上述条件时,应立即双脚并拢下蹲,头部向前弯曲,降低自己的高度,以减少跨步电压带来的危害。因为雷电流经落雷点会沿着地面逐渐向四周释放能量。此时,行走之中人的前脚和后脚之间就可能因电位差不同,而在两步间产生一定的电压。

4、不要在大树(在野外有时也可以凭借较高大的树木防雷,但千万记住要离开树干、树叶至少两米的距离。)、电线杆、广告牌、各类铁塔底下避雨。因为此时,大树潮湿的枝干相当于一个引雷装置,如果用手接触大树、电线杆、各类铁塔就仿佛手握防雷装置引下线一样,就很可能会被雷击。

5、不要在水边(江、河、湖、海、塘、渠等)、游泳池、洼地停留,要迅速到附近干燥的住房中去避雷雨。

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闪电的瞬间功率极大,电压上百万千伏,电流上万安培。捕捉闪电的设备必须要能承受极大的瞬间电流,需要很高的铁塔、很粗的导电棒、超重型电路和超级电容器。有人估算,假如设备的转换效率为百分之百,每个塔加上塔上电容器的费用约为35万英镑。

在全球布置这些设备的费用高达67万亿英镑,接近600万亿人民币。全球一年的GDP也还没到500万亿人民币,这还不包括安装成本、日常维护,以及连接所有高塔的高压输电网的费用。

就算费尽心思把电取了下来,得到的能量其实也不多。看起来超级凶猛的闪电,其实相对来说能量是不够用的,平均每次闪电的能量约为50亿焦耳。不考虑传输和存储过程中损失的话,这也就相当于1400度电,只够一个家庭用大半年的'。

有人统计,全球一年的闪电次数大概是14亿次,其中只有约25%是地面闪电,其他大多数是云内或云间的闪电,太高抓不到无法利用。理想状态下,一年收集的电能为4900亿度。

这是个什么概念呢?2016年全球的发电量接近25万亿度,用电量至少20万亿度以上,这就是每年所有可利用的地面闪电所含电能40多倍。也就是说,就算我们捕捉了所有可用闪电,也只够全世界用9天。

  

那么,闪电掉进海里,会电死鱼吗?

闪电是一种直流电,电压为3~200百万伏,电流为2000~3000安。

在一次雷雨闪电中,闪电刚放电时的电压约等于5亿伏,平均电流估计大约20万安。如此巨大的电流杀伤力不言而喻。

但威力如此巨大的闪电掉落海中,事实上并不会造成很多鱼死亡。

水是可以导电的,平时要是用湿乎乎的手去触碰插头,还会有触电的风险,而海水里含有丰富的钠离子和氯离子,也能够导电。

海水这种导体,也是有电阻的。因此能量会随着距离的增加而逐渐减弱,相应的海水里的电流也会随之减弱,闪电所能影响的距离其实十分有限。另外,由于集肤效应存在,电流会倾向于在导体的表层进行流动,而海水属于良导体,因此闪电也喜欢分布在海水的表面。

平时我们看到海水里的鱼,大多生活在闪电击不到的深度,但如果鱼一不小心游到了离闪电落下很近的位置,那就会被电击中。

闪电喜欢在海水表面“溜达”,而我们平时游泳的区域,又处在闪电可以发威的地方。所以,雷雨天来临时,我们还是要离海水远一点。

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根据观测计算,科学家们计算出一道普通闪电内蕴含的能量约为1000000000焦耳,那么这么多能量相当于多少度电呢?1度电就是1千瓦时,其能量E=1000*3600J=3600000焦耳,也就是说一道普通闪电转化为电能大约是280度。

280度这个数字可以说是远远低于大家的预期。当然,这里我们说的普通闪电,地球上最大的闪电内含有的能量可要比这多上成千上万倍。不仅如此,闪电基本不单独出现,每次出现都是成千上万,持续好一段时间。那么,我们是否可以将闪电收集起来,将其作为能量来源,提供给人们日常使用呢?

我们常见的闪电一般发生在积雨云中,我们视觉上所看到的闪电是云与云之间,云与地之间或者云体内各部分之间强烈的放电现象。

阴雨天,云层中的水蒸气增加,这些水正常与气流发生摩擦后就会产生正负带电粒子,其中带正电的`粒子会在云层的顶端聚集,而带负电的粒子则会在云层的底部聚集。

同性相斥,云层下端的负电粒子会与地面附近的正电荷产生吸引。由于空气是绝缘体,因此刚开始的时候不会产生电流,但是随着时间的发展,电荷的数量累积得越来越多,当电荷数量累积到临界值后,就会冲破空气的阻隔,从而产生闪电。

  

那么闪电的威力到底有多大呢?

一道闪电的电压一般在100万-1亿伏特不等,瞬间电流最高能达到20000安培,产生的温度能达到2万摄氏度以上。这些数据看上去很大,但是我们要知道,闪电持续的时间一般都很短,只有0.01秒左右,甚至更短。因此,一道闪电所蕴含的能量并不是很多,一般只有几十上百度电,规模大一点的闪电也就大几百度电,按照五毛钱一度换算成电费的话,也就几百块钱。

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