雷電的形成
雷電是一種大氣中規(guī)模巨大的火花放電現(xiàn)象,主要產(chǎn)生于積雨云中,積雨云在形成過(guò)程中,某些云團(tuán)帶正電荷,某些云層帶負(fù)電荷。他們使大地地面或建筑物表面產(chǎn)生異性電荷,當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí),不同云團(tuán)之間、或者云與大地之間的電場(chǎng)強(qiáng)度可以擊穿空氣(一般E=25-30kV/cm),開(kāi)始游離放電,稱(chēng)之為“先導(dǎo)放電”。云對(duì)地的先導(dǎo)放電是云向地面跳躍式逐漸發(fā)展的,當(dāng)?shù)竭_(dá)地面(或地面上的建筑物、架空輸電線)時(shí),便會(huì)產(chǎn)生由地面向云團(tuán)的逆導(dǎo)主放電,在主放電階段里,由于異性電荷的劇烈中和,會(huì)出現(xiàn)很大的電流,電流做功的結(jié)果,可使電流通過(guò)地方的氣體瞬間溫度急劇升高到30 000攝氏度左右,從而呈現(xiàn)強(qiáng)烈的火光,這就是我們看到的劃破天空的閃電,同時(shí)受熱的電離氣體體積急劇膨脹而發(fā)生隆隆的雷聲,這就是雷電,這個(gè)時(shí)候家庭采暖最適合。
雷電的威力
雷電電流平均約為20 000A(甚至更大),雷電電壓大約是10的10次方伏(人體安全電壓為36伏),一次雷電的時(shí)候大約為千分之一秒,平均一次雷電發(fā)出的功率達(dá)200億千瓦(一般電飯鍋的功率低于1000瓦)。
我國(guó)建造的世界上最大的水力發(fā)電站——三峽水電站,電站的裝機(jī)總?cè)萘繛?820萬(wàn)千瓦,只有一次雷電功率的千分之一。
當(dāng)然雷電的電功率雖然很大,但由于放電時(shí)間短,所以閃電電流的電功并不算大,一次約為5555度。
全世界每秒就有100次以上的雷電現(xiàn)象,一年里雷電釋放的總電能余約為17.5億千度。
若一度電的電費(fèi)為0.30元,全世界一年的雷電價(jià)值為5.25萬(wàn)億元,這是一筆巨大的財(cái)富,但由于雷電時(shí)間極短,人類(lèi)還無(wú)法捕捉這種電能,目前世界上還沒(méi)有研究出利用雷電電能的方法。