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一次閃電值多少錢?

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發(fā)表于 2022-12-23 12:25:07 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
閃電是云與云之間、云與地之間或者云體內(nèi)各部位之間的強烈放電現(xiàn)象。通常是暴風(fēng)云(積雨云)產(chǎn)生電荷,底層為陰電,頂層為陽電,而且還在地面產(chǎn)生陽電荷,如影隨形地跟著云移動。正電荷和負(fù)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(dǎo)氣道從地面直向云涌去,產(chǎn)生出一道明亮奪目的閃光。
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一道閃電的長度可能只有數(shù)百米(最短的為100米),但最長可達(dá)數(shù)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。3 U8 A( L0 Y5 O" I

; S8 C  [4 }) b9 l$ H' W2020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(dāng)于從武漢直接閃到了上海。( u" ]: D" K$ o3 Y8 t) B
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不過,它并不是發(fā)生在我國境內(nèi),而是在2018年10月31日發(fā)生于巴西南部。WMO同時還公布了持續(xù)時間最久的閃電:2019年3月4日阿根廷北部,這道閃電持續(xù)了驚人的16.73秒。+ d4 T; \' l1 D
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如今衛(wèi)星遙感技術(shù)快速發(fā)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(guān)鍵數(shù)據(jù)。最近公布的最長橫跨距離和最長持續(xù)時間的巨型閃電,就是被名為GOES-16的地球同步軌道環(huán)境衛(wèi)星觀測到的。8 S1 ~! L0 M7 u0 B5 O

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GOES-16地球同步軌道環(huán)境衛(wèi)星(由美國國家海洋與大氣局管理)
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閃電的發(fā)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(xué)研究院連續(xù)多年開展了“人工引雷”試驗,“人工引雷”是通過閃電產(chǎn)生條件預(yù)測閃電的形成區(qū)域,然后發(fā)射一枚拖拽著金屬絲導(dǎo)線的小火箭,通過金屬絲將閃電引至定點目標(biāo)物。下圖是2019年7月的實驗場景,場面酷炫如科幻大片。
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▲我國人工引雷試驗 | 中國氣象局
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閃電巨大的威力來自于它巨大的電流,峰值時可達(dá)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(xù)的時間往往非常短,實際輸送的能量并沒有想象中那么大。
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0 u& D! C6 e1 n& A據(jù)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(xù)時間約為0.1秒,E=UIt=5000000*20000*0.1= 10億焦耳2 u* B. e. `. L9 y6 |: `6 ~; @

* \5 J" x* K. D$ F7 C. C4 `) y% O! W10億焦耳看似數(shù)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(dāng)于閃電電擊一下,僅能充滿(或者報廢)一臺特斯拉電動汽車。* c+ `8 t4 P7 y  K/ i. G
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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(chǎn)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!
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' x; i  Y5 I" f3 E8 l* l: p閃電是大自然創(chuàng)造的,但是我們?nèi)祟愐矂?chuàng)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(yīng)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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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(dǎo)通,初級回路發(fā)生電磁振蕩,給次級線圈提供足夠高的激發(fā)功率。由于初級線圈和次級線圈的固有頻率設(shè)置相等,可以發(fā)生電磁共振,次級線圈可以積累極高的電壓,當(dāng)電壓能夠擊穿空氣時,我們就看到人工閃電了。
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