物理雷電為什麼不能長時間持續
❶ 為什麼會有長時間持續50多分鍾的閃電
球狀閃電,也稱為滾地雷,通常在雷暴期間出現,呈現為圓球形狀的閃電。這種現象是真實存在的物理現象。球狀閃電非常明亮,近似圓形,直徑約在15至40厘米之間。一般來說,它只會持續幾秒鍾,但也有記錄顯示其維持了1至2分鍾。除了常見的橙色和紅色,它還會呈現出黃色、紫色、藍色、亮白色和幽綠色的光環,顏色豐富多樣。
球狀閃電具有一定的危害性,它可以隨著氣流在近地空中自由飄浮或逆風而行。它能夠通過開啟的門窗進入室內,也常常穿過煙囪進入建築物。在導線上,球狀閃電可以滑動,有時會靜止懸停,有時會無聲消失,有時又會在碰到障礙物時爆炸。
球狀閃電是由形成雷電的電場和磁場的電動趨勢在半擊穿空氣狀態下產生的空氣離子球。它攜帶能量,相對穩定地包裹在其中。當導體破壞了它的平衡時,它會與周圍的空氣中和,並釋放出能量。
關於球狀閃電的形狀,大部分報道顯示其為球形或卵形,也有觀察到扁長方形、立方形、圓環狀、啞鈴形、雲霧形、圓柱形、子彈形、雪茄形、錐形、透鏡形、盾形和螺旋形等。最常見的顏色是白色和橘黃色,其他常見顏色包括紅色、藍色、黃色、綠色和紫色,而銀色和黑色較為罕見。有些球狀閃電還會發生顏色變化。
❷ 為什麼我們不利用雷電來為我們發電
首先,雷電要想收集就需要有固定的能量接收器,但雷電的位置不固定。
然後,雷電是突發的,並不是想要就有。
接著,雷電的能量是不定的,有時大有時小,就算有接收器可以承受某些雷電,交不意味著一定能承受全部的雷電能量。
還有,雷電的電壓高,電流大,必須有材料能承受這么高電壓這么大電流才能夠把雷電的能量收集起來。
再有,雷電要收集就要存放,存放就需要一種能極其迅速的充電的電容器,目前還沒聽說有。萊頓瓶雖說可以存電,但它存的量很小,這是保存能量的一個關鍵問題。
最後,雷電的能量就算存起來了,因為電壓太高,還是直流的,使用什麼方法把它變成可供人使用的低壓電還是有待研究的。
❸ 雷電是怎麼產生的
雷電起因一般被認為是雲層內的各種微粒因為碰撞摩擦而積累電荷,當電荷的量達到一定的水平,等效於雲層間或者雲層與大地之間的電壓達到或超過某個特定的值時,會因為局部電場強度達到或超過當時條件下空氣的電擊穿強度從而引起放電。
空氣中的電力經過放電作用急速地將空氣加熱、膨脹,因膨脹而被壓縮成等離子,再而產生了閃電的特殊構件雷(沖擊波的聲音)。
雷電的電流很大,其峰值一般能達到幾萬安培,但是其持續的時間很短,一般只有幾十微秒。所以雷電電流的能量不如想像的那麼巨大。不過雷電電流的功率很大,對建築物和其他設備尤其是電器設備的破壞十分巨大,所以需要安裝避雷針或避雷器等以在一定程度上保護這些建築和設備的安全。
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雷電活動的一般條件
(1)地質條件:土壤電阻率的相對值較小時,就有利於電荷很快聚集。局部電阻率較小的地方容易受雷擊;電阻率突變處和地下有導電礦藏處容易受雷擊;實際上接地網電阻率,會增大雷擊概率。
(2)地形條件:山谷走向與風向一致,風口或順風的河谷容易受雷擊;山嶽靠近湖、海的山坡被雷擊的概率較大。
(3)地物條件:有利於雷雨雲與大地建立良好的放電通道。空曠地中的孤立建築物,建築群中的高聳建築物容易受雷擊;大樹、接收天線、山區輸電線路容易受雷擊;符合尖端放電的特性,基站鐵塔建成後也會增大雷擊的概率。
雷電分直擊雷、電磁脈沖、球形雷、雲閃四種。其中直擊雷和球形雷都會對人和建築造成危害,而電磁脈沖主要影響電子設備,主要是受感應作用所致;雲閃由於是在兩塊雲之間或一塊雲的兩邊發生,所以對人類危害最小。