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標題: 一次閃電值多少錢? [打印本頁]
作者: twq19810302 時間: 2022-12-23 12:25
標題: 一次閃電值多少錢?
閃電是云與云之間、云與地之間或者云體內各部位之間的強烈放電現象。通常是暴風云(積雨云)產生電荷,底層為陰電,頂層為陽電,而且還在地面產生陽電荷,如影隨形地跟著云移動。正電荷和負電荷彼此相吸,克服空氣的阻障而連接上。巨大的電流沿著一條傳導氣道從地面直向云涌去,產生出一道明亮奪目的閃光。2 R s# b" }/ N! W- _: e& O
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一道閃電的長度可能只有數百米(最短的為100米),但最長可達數千米。閃電的溫度,從攝氏一萬七千度至二萬八千度不等,也就是等于太陽表面溫度的3~5倍。) A7 j2 K: }, m% r: K7 |: f
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2020年6月25日,世界氣象組織(WMO)公布了迄今為止探測到的跨度最長的閃電。它有多長呢?橫向跨度709公里!相當于從武漢直接閃到了上海。1 `2 e- v7 |/ X T
0 q" N3 h0 l! Y* [. \" @不過,它并不是發生在我國境內,而是在2018年10月31日發生于巴西南部。WMO同時還公布了持續時間最久的閃電:2019年3月4日阿根廷北部,這道閃電持續了驚人的16.73秒。, F" V3 u# M$ G, [: `2 Q8 Z
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: x0 R8 F0 M0 g+ _ 如今衛星遙感技術快速發展,從更廣闊的高空俯視,可以探測到范圍更廣、時間更長的極端閃電并獲取關鍵數據。最近公布的最長橫跨距離和最長持續時間的巨型閃電,就是被名為GOES-16的地球同步軌道環境衛星觀測到的。0 \! } _6 M- p$ |
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4 `+ X3 J8 d* eGOES-16地球同步軌道環境衛星(由美國國家海洋與大氣局管理), i& p% y) d% o- Y2 R: d! `- l1 ?) N5 ~
8 t$ U: O1 k4 N+ P. M5 D/ g3 m2 x閃電的發生具有一定的隨機性和不確定性,只是守株待兔般等待,研究效率將十分低下。我國氣象科學研究院連續多年開展了“人工引雷”試驗,“人工引雷”是通過閃電產生條件預測閃電的形成區域,然后發射一枚拖拽著金屬絲導線的小火箭,通過金屬絲將閃電引至定點目標物。下圖是2019年7月的實驗場景,場面酷炫如科幻大片。3 Y) F3 o# ~% k# H
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▲我國人工引雷試驗 | 中國氣象局6 `$ k7 p) [. E; D4 H
/ O: K8 B5 j0 d- Z# _. k閃電巨大的威力來自于它巨大的電流,峰值時可達幾萬安培(2200瓦的家用大功率電取暖器額定電流也不過10安培)。閃電持續的時間往往非常短,實際輸送的能量并沒有想象中那么大。 e- F- V- [$ X! J
& ~0 {: ^) n3 s$ ~+ [( t9 n) I據資料顯示,一次普通閃電電壓約為500萬伏,電流約為2萬安,持續時間約為0.1秒,E=UIt=5000000*20000*0.1= 10億焦耳
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f4 X# K( i& |8 U10億焦耳看似數值驚人。但事實上,1度電(1kWh)就有360萬焦耳。換算一下,從一道閃電中大約可獲取280度電,相當于閃電電擊一下,僅能充滿(或者報廢)一臺特斯拉電動汽車。" m# J$ i8 k% n) _) u' A
/ q* o6 e7 L" p1 D& \如果按照1度電0.5元計算,一道閃電的價值大約是140元!這樣的產能確實不太令人滿意。以后有人再說,閃電有不可估量的能量時,你可以反駁啦!. T, Q& @1 ? U2 d3 R
' a, v/ ?8 K0 T$ q! d: q* O閃電是大自然創造的,但是我們人類也創造了“人工閃電”(特斯拉線圈)。特斯拉線圈又叫泰斯拉線圈,這是從"Tesla"這個英文名直接音譯過來的。特斯拉線圈是由一個感應圈、變壓器、打火器、兩個大電容器和一個初級線圈的互感器組成。
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" |( ^0 R( B4 o: J# e其原理是首先利用變壓器升壓,然后給初級回路電容充電,充到放電閾值時,火花間隙放電導通,初級回路發生電磁振蕩,給次級線圈提供足夠高的激發功率。由于初級線圈和次級線圈的固有頻率設置相等,可以發生電磁共振,次級線圈可以積累極高的電壓,當電壓能夠擊穿空氣時,我們就看到人工閃電了。
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