一道闪电有多少度电_常见的放电现象

尽管我们都知道闪电只不过是自然界中一种常见的放电现象,但当看到闪电划过夜空的时候,我们依然会对闪电感到敬畏,毕竟在我们看来,闪电的威力那是相当的惊人。

一道闪电有多少度电_常见的放电现象

在对闪电感到敬畏的同时,我们也免不了对闪电携带的能量就这么白白地浪费了感到惋惜,毕竟我们现代人类需要用到大量的电能,假如我们能够把闪电利用起来就好了。那么问题就来了,一道闪电有多少度电?如果可以收集闪电,我们还需要发电吗?下面我们就来聊一下这个话题。

在过去的日子里,早已有科学家对闪电进行过大量的研究,研究结果表明,闪电的电压和电流确实相当高,其电压峰值通常可以达到上亿伏特,而其电流峰值也可以达到上万安培。

这看上去似乎很强大,但由于闪电的持续时间通常都极为短暂,因此闪电携带的能量并没有我们想象中的那样高得离谱,其携带的能量平均值大约为10亿焦耳,而一度电换算下来就是360万焦耳,所以一道闪电大概有278度电(平均值),这样的电能大概可供一个三口之家正常使用2个月左右。

一道闪电有多少度电_常见的放电现象

当然了,这只是一道闪电而已,要知道每时每刻都有闪电在地球不同的区域出现,那么这些闪电的总能量会有多高呢?我们接着看。

统计数据表明,地球上平均每年会出现14亿次闪电,简单计算一下就可以知道,这大概相当于3900亿度电,不得不说,这个数字确实是相当惊人,然而与我们人类的用电量相比,这又显得小了点,因为人类平均每年的用电量高达20多万亿度。

也就是说,就算我们可以将地球上所有闪电都收集起来,并且还可以对其进行100%的利用,也远远无法达到人类的需求,我们仍然需要发电。不过闪电的能量确实非常可观,如果能将这些电能利用起来,那当然是一件好事,但问题是,我们有这个能力吗?

关于闪电的形成原理,目前普遍观点认为,云层中的冰晶、液滴、冰水混合物、尘埃颗粒等等物质在复杂的气流中互相碰撞和摩擦,进而产生大量的电荷。

一道闪电有多少度电_常见的放电现象

在这个过程中,正电荷会向上移动,而负电荷则会向下移动,进而导致云层的顶部带正电,底部带负电,当电荷积累到足够大的时候,就会在云层顶部与底部之间,或者在云层底部与地面之间就会产生闪电。

以我们人类目前的能力,完全可以测量出特定云层是否存在发生闪电的条件,实际上,我们甚至还可以把天上的闪电引到特定位置,比如说我们可以向目标云层发射一枚拖拽着金属丝的小火箭,然后利用金属丝将云层中的闪电直接引下来。

一道闪电有多少度电_常见的放电现象

然而将闪电引下来是一回事,将闪电的能量收集并储存下来又是另一回事了,正如前文所言,闪电的电压和电流都高得离谱,并且持续时间也极短,毫不夸张地讲,以人类目前的电能储存技术,想要大量储存这样的电能,根本就是一件不可能的事情。

另一方面来讲,即使我们未来发展出了能够高效储存闪电能量的技术,也会面临一个巨大的难题,那就是从整体上来看,地球上的闪电分布区域非常广泛,其“行踪”也很难捕捉,所以我们最多也只能够在一些闪电特别集中的区域来收集闪电。

比如说在委内瑞拉的卡塔通博河和马拉开波湖交汇处的沼泽区域,就因为特殊的地理环境而成为了地球上的“闪电高发区”。

简单来讲,该区域有三面都被山脉包围,并且还形成了一个“V”字形的构造,在夜晚的时候,来自海洋的暖湿气流会从“V”字形构造的“开口”处大量涌入,随着“V”字形构造的逐渐变窄,气流的速度也会不断加快,当气流到达“V”字形构造的底部时,就会因为山脉的阻挡而迅速抬升,并与上方的冷空气发生猛烈“交锋”,进而形成大型雷暴复合体。

一道闪电有多少度电_常见的放电现象

卫星测量数据显示,该区域平均每年会出现大约120万次闪电,按一道闪电278度电来计算,一年就有大约3.336亿度电,可以说是很可观了,所以如果人类未来真的掌握了大量收集和储存闪电的技术,这里应该就是一个收集闪电的理想区域。
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 787013311@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
(0)
上一篇 2022-11-28 13:40:41
下一篇 2022-11-28 13:44:31

相关推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注