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1 # 送風雲生
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2 # 征途ing
當一個帶有正離子的雲團和一個帶負離子的雲團接觸,會發生放電現象,這放電現象就是電閃雷鳴,放電結束或一部分消耗完畢時,就會結束放電,就消失了
因為把機械能轉化為電能了。這個過程中還有一部分能量轉化為熱能放出。整個過程能量守恆。
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3 # 抖音我是邁克
你首先需要了解為雷電怎麼形成的:
眾所周知,雷雨季節的閃電與高壓電場中的絕緣物質電離擊穿導電是一個道理。在雷雨天氣,帶電雲層所形成的高壓電場強度是很高的。通常,帶電雲層對大地放電一般是這種情況,其雲層屬於正電荷區高電位,大地處於負電荷區低電位。空氣原本是不導電的,但在強大的電場力作用下,氣體原子核最外層的電子就會受到電場力的激發而產生躍遷飄逸而形成帶電離子。獲得電子的原子稱其為負離子,失去電子的原子稱其為正離子。在電場力的作用下,帶電離子可形成電子流。另外,絕緣體的電子受原子核的引力場作用較強,也可稱其為原子核對電子的束縛力,在一般的外加電力場中其外圍電子呈現為較大的惰性狀態很難激發脫離軌道成為帶電離子。如果外加電場力超過了其絕緣體原子核對電子的束縛力,也就是電子的受激發狀態,那麼其絕緣體就會形成我們常說的擊穿狀態而參與導電。在自然界的物質中,天然雲母的電導惰性最大,其次是玻璃、陶瓷、塑膠等類。 空氣是一般的絕緣介質,而純正單一的氣體其原子核外圍電子的遊離惰性也是很強的。然而空間氣體中的成分並不純正,也摻雜有其他的物質顆粒或者是水分子而極易構成低電場下形成的離子態。介質擊穿電離導電,是電工學中常用的專業術語。面對自然界所形成的強大電場,由空間氣體形成的絕緣介質是微不足道的,數億伏特的電壓場很容易將氣體核外電子激發遊離而成為帶電離子參與導電。絕緣介質擊穿就是絕緣物質構成的離子態,高壓電場形成的弧光放電現象,就是絕緣介質核外電子被激發遊離後形成的能量釋放所產生的光輻射。
雷與閃電,是由空間氣體的核外電子被電場激發後形成等離子導電狀態,同時也伴隨了光輻射和熱效應的產生。由於光以及熱輻射的作用使其周圍空氣溫度急劇的增加從而產生熱膨脹,進而又推動空氣形成震盪波,也就是我們聽到的雷暴聲。空氣中的水分子濃度越大雜質越多,被高壓電場擊穿電離的可能性就越大,閃電的發生機率和強度也就越高。雷電電場強度有兩種因素,其一,閃電的光輻射強度以及雷暴分貝係數也與電場的強度有關,帶電雲層與地面的距離越近,電場強度就越大。其二,帶電雲層的電荷量越大,電場強度也就越高,電場強度也與電荷的聚集速度有關。電場放電時間的延續與雲層電荷聚集的速度也存在著一定的關聯性,也是我們平時所說的閃電持續的時間以及光耀度的變化範圍。
雲層之間的雷暴閃電,是屬於強大的雲間正負電荷構成的高壓電場,在電場力的作用下,氣體被擊穿後形成的正負電荷碰撞產生的光輻射和空氣衝擊波效應,這類似於帶有正電荷雲層對大地的放電現象。雲層電荷聚集的數量越多,高壓靜電場力越大,其雷電光輻射強度以及雷暴衝擊波聲音分貝係數也就越強。平時,我們能從閃電的輝光強度和雷暴聲音分貝係數中就能夠判斷出雷電的能量。在同一距離,閃電的輝光越強烈,產生的熱輻射能越大,從而對金屬導體產生的磁電感應量也就越高。閃電所發出的光譜是從紫外線至紅外線之間範圍,同時也會伴隨強磁場輻射而破壞電力及通訊裝置和形成大自然的雷電災害。鑑於雷電構成的機理,我們人類還在不斷的探索中,難以破解的就是球形雷的形成因素。為什麼球形雷中的帶電離子所形成的高溫飄逸態會有長時間的持續?是否是某一種物質在強大的電場力作用下產生延續不斷的微型核聚變形體?總而言之,人類在雷電形成的諸多方面還有很多的未知問題等待人們去破解。相信,隨著科學的不斷進步,人們會不斷地衝擊著大自然的禁區,去尋找出我們自然世界中的諸多未知量。
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4 # 雲天廣闊
為什麼會打雷,閃電?
在宇宙中,一個物質體,從一端到另一端,由無數的N,S,磁體組合,由這端到另一端向著性質相反的方向轉化。
比如這端是正極,那麼末端就是負性。
物質體越長,它們的電位差就越大。
如果是磁極,它們的負極性越強。
地球也是這樣,地上與天空有一段距離,地面如果是正極,那麼天空就是負極。
地面是N極,天空就是S極。
所有的天空物質都被吸引,因為N,S,正與負都是互相吸引的。
真空不屬於這個範疇,所有的物質都屬於這個物理性質。
大海在太陽光的照射下,不斷的蒸發,水汽上升漂浮在天空中,白雲朵朵。
雲層積厚,開始凝結水霧,水霧凝結成水滴掉落下來,這就是下雨,冬天凍成雪花飄落下來,這就是下雪。
但是它們都是以個體的形狀掉落下來,個體與個體之間隔著很大的絕緣空間互不連通。
但是有一種非常小的微粒組成的雲霧,也會被地面吸引下來,它們的間距非常的小,容易被高電場擊穿。
這種密集的雨霧從天空被地面吸引,當與地面接觸的瞬間,勾通了地面與雲端的電場,形成巨大電壓,產生巨大電流,電流在瞬間短路,產生強烈的光線,熱量,使這些雨霧迅速澎脹,轟擊周圍的空氣,產生響聲,這就是打雷,短路產生的電流強光,叫閃電。
從這點我們可以得到一個啟發,物質向太空延伸,距離越長,兩端的電壓越高,兩端的吸引力越大。
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5 # 筆墨清香
不是打雷後的閃電,而是閃電後的雷聲?閃電即打雷,聲音傳到耳朵時,其實雷早就打過了。雷聲再大也不要怕,怕就怕閃電時候是最危險的?打雷後的電流與高山高物等大地裡的異性電荷進行中和而自然消失。所以說物體,尤其是人被雷電擊中,就是在這個中和時的危險可怕現象?雷電產生於雲層上下正負電對撞而成……
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6 # 是啊2768
瞬時轉化電能熱能光能,被空天物地吸納,迴圈質量守恆…若似陽光之灑播萬有益之為能量生長谷米,未有回返也。一切緣起性空。
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7 # 梁瑞林
①糾正一個提問中的程式錯誤。閃電與打雷是同時進行的;但是由於光速與聲速的差異,傳到人所在的位置時,就是先看見閃電,後聽見打雷。本提問所說的“打雷後閃電”是錯誤的。
②科普一個小常識。看見閃電後,你默默地數:“一、二、三、……”;接著聽到了雷聲。這時,你就可以告訴周圍的人,這個雷離你所處的位置有多遠。原理是,光速每秒3億米,聲速常溫下約每秒330~340米,二者相比較,光速傳來的耗時可以忽略不計。你數的“一、二、三、………”,實際上是雷聲傳過來所經歷的時間1、2、3、……秒。將這個時間乘以聲速,就是打雷的地方與你之間的距離。舉例來說,剛好能數到三,於是你就可以告訴同伴,“沒關係。打雷的地方離我們1公里。”其他人會不會覺得你很厲害?
③告訴大家一個重大研究課題。閃電、打雷後,電哪去了?放電放掉了呀(中和掉了)。當然,在放電的過程中有巨大的能量釋放。幾百年來,許多人企圖獲取雷電的電能為人類所用,沒人成功;還有許多人企圖獲取雷電所釋放的能量為人類所用,也沒有成功。你有什麼好辦法能夠收服雷電這頭猛獸嗎?一旦成功,不僅可以立即成為世界首富,而且還會造福人類千秋,功德無量!不過,千萬千萬注意安全哦!不要讓富蘭克林的悲劇重演啊。
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8 # 優美生態環境保衛者
打雷後的閃電,閃電消失後,電去那裡了?
這是個很有意思的問題,說明題主對於自然界發生的現象有著深入的思考。從能量守恆的角度來考慮,在一個系統中,能量不能無緣無故地產生,也不會無緣無故地消失,其總量保持一種動態的平衡,這就是我們經常接觸到的能量守恆定律。而對於地球大氣層中產生的閃電,同樣遵守這樣的定律,之所以會產生如此的疑問,是我們對於“系統”這個概念把握得不準或者不全面。
首先我們來看一下閃電是如何產生的。閃電別看規模巨大、涉及範圍廣,實質上它也是電荷中和反應帶來的結果,它的產生依賴於空氣的劇烈對流運動,因此在夏季要比冬季發生的頻次高得多。閃電的產生必須要在雲層中形成具有不同電荷的雲的分層,當具有正、負電荷的雲層中的電量積累到一定程度之後,就會形成足以擊穿中間空氣的電位差,從而引發劇烈的電荷中和反應。
在空氣的劇烈對流過程中,較熱的空氣在上升過程中,攜帶的水蒸氣就會因溫度的持續下降而發生凝華,結晶為微小的冰晶粒,而這些微小的冰晶粒因對流的持續進行而互相發生碰撞,從而聚合成體積和重量不一的冰晶體,那些重量較大的冰晶,會相對密集地分佈在雲層的下端,帶上負電;而重量較小的冰晶,會被氣流帶到更高的地方,在雲層的上端密集,帶上正電。空氣對流越劇烈、空氣中水蒸氣的含量越高,則這種雲層的不同性質電荷的上、下分佈就會越明顯,從而所積累的電位差就會越大,當電位差達到一定之後,就能夠擊穿中間層的空氣,使空氣分子發生電離,從而形成可以進行正、負電荷傳輸的通道,這樣就產生了劇烈的電荷中和放電反應,我們在地面上就看到了閃電的發生。
而在放電的過程中會同時釋放大量的光能和熱能,使周圍空氣產生劇烈的膨脹,繼而推動空氣形成震盪波,因此我們就會聽到雷聲,由於聲音的傳播速度遠低於光速,因此我們在看到閃電發生之後,需要再過一會才聽到雷聲,其實它們是同時發生的。有時候,當雲層的高度較低時,當近地空間或者地面上物體所攜帶的電荷,與雲層下端所帶電荷相反且達到一定電位差時,也會有一定機率擊穿雲層和地面之間的空氣,引發破壞性很強的近地閃。
從能量轉換的角度來看,閃電的發生,需要能量的輸入,即來自太陽輻射的太陽能、來自地球的長波輻射能等,為空氣對流的產生、以及水蒸氣的迴圈提供了能量來源,這些能量的注入,提高了空氣分子及空氣中所含其它雜質成分的內能。在空氣的劇烈對流作用下,一部分內能轉化為物質的機械能,從而才有條件形成具有一定電位差的雲層。在放電過程中,空氣分子所具有的機械能和內能,則轉化為光能、熱能和聲能,從而分別以我們看到的閃電、雷聲表達出去。那麼,所釋放的光能、熱能和聲能,又會被空氣分子、地表物體所吸收或者反射,最終轉化為物質的內能,從而實現能量的持續轉化和迴圈,從地球的整體角度考慮,地球從太陽接收到的能量和向外太空釋放出去的能量總體保持平衡,剩下的能量就在地球這個大系統內進行著迴圈,閃電的發生,僅是這個大系統內能量迴圈的極小一部分而已。
在這個問題之上,我們不妨引伸一下,既然我們看上去閃電的能量這麼大,我們有能力和必要去利用它們嗎?科學家們對閃電能量的研究一直以來都在密切地關注中,據測算,地球上單次閃電的能量,如果從純電荷的角度來考慮,其能量基本處在3億到100億焦耳之間,如果我們取其平均值50億焦耳,那麼每次閃電所攜帶的能量,假如都能夠有效加以收集和利用的話,其能量相當於1400千瓦時,也就是大約1400度電的樣子,這個數值估計要遠低於我們對閃電的認知。
按照地球平均每秒有40次閃電的總量來計算,那麼地球大氣層中每年因閃電釋放的總能量大約為1.76萬億度電,這裡面還包含著大約75%發生在距離地球非常遠的高空閃電。即便如此,我們假設到底,這些閃電我們創造一切條件(其實我們是極難做到的),都能夠加以收集、存貯和轉化,那麼與地球一年發電總量24萬億千瓦時相比,閃電的總電量也僅佔到我們現在常規發電量的7%左右。
而如果我們要測算建築這些收集和存貯閃電能量的高層建築和儀器裝置,起碼要每年花費上百萬億美元,單從價效比來看利用閃電的能量,我們目前來看根本沒有必要,也達不到預期效果,況且我們還不具備這樣的能力呢。
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9 # 時空通訊
打雷後的閃電,閃電消失後,電去那裡了?
這位朋友是個喜歡思考的人,提出這樣一個有趣的問題。
但這個問題及其說明裡面充滿了矛盾。
其實前面的朋友“優美生態環境保衛者”已經回答得非常到位和全面了,我就不重複那些理論上的東西了,只挑這位朋友問題裡的一些矛盾分別說明一下,以正視聽。
首先,標題就有矛盾,一個是“打雷後的閃電”。前面許多朋友都說過,這裡再強調一下,如果一定要分前後,應該是“先閃電後打雷”。
為什麼這麼說呢?有人認為,閃電和打雷應該是同時發生的,嚴格意義上不是這樣的。
因為光速快,聲速慢,而且不是慢一點點,所以一般是先看到閃電,人後捂起耳朵防止雷聲震耳。
從這個角度來看,應該是先閃電後打雷。
但如果閃電距離我們很近,就有可能“幾乎”同時看到閃電和聽到雷聲。這裡只能說“幾乎”,因為人的眼睛和耳朵辨別速度還是有限的,所以只是“幾乎”同時看到。
如果用精密儀器或者高速攝像機錄下來慢放,這個“同時”就不同時了。
閃電是正負電荷的放電現象,雷聲是放電釋放的熱能時導致空氣急速膨脹發出的衝擊波音爆。嚴格意義上來說,也還是有先有後的,閃電在前,雷聲是放電後的結果。
不知道這位朋友是怎麼看到“打雷後的閃電”這種現象的?
其次,“閃電消失後,電去哪裡了”?這個問題在前面就可以解釋了,閃電後,電就釋放了,正負電荷相抵消了,帶正電和帶負電的雲層都變成了中性雲層了。
有時候暴風雲還會在地面產生陽電荷,與雲中的陰電荷相吸,就發生雷電擊到地上的現象。由於空氣不是良好導體,地面的陽電荷就尋找樹木、山丘、高大建築甚至人體,試圖透過這些尖端向上釋放,與雲端陰電荷握手。
所以雷雨天儘量不要站在高處或屋簷樹下就是這個道理。
只有釋放了中和了,雲層和大地才消停了,和平相處了。
釋放的副產品就是熱能,這些熱能在空氣中透過空氣分子熱傳導和熱對流漸漸消散了。
是“消散”了,不是消失了。
這種消散就像在野外點起篝火,在篝火上吊一個鍋子燒水煮肉,消耗了一部分能量,其餘火的能量大多數都消散在空氣中,經過熱對流和熱傳導漸漸消失了。
我們在火光附近會感受到熱量,也成為幫助把這些熱能傳導帶走的物體。
能量傳播有三種方式,即熱傳導、熱對流和熱輻射。熱傳導就是能量傳播的主要方法之一,是透過介質進行的傳熱現象。在固體、液體、氣體中均可發生。但完全的熱傳導只能夠在固體中發生,液體和氣體都屬於流體,在流體中雖然也有熱傳導的現象,但熱對流同時發生。
這是由於溫度梯度所造成的的密度差,會讓流體產生自然對流。如燒開水會沸騰,就是水熱能的上下對流,閃電熱能導致空氣膨脹,燒火導致空氣上升,然後冷空氣會來補充,這都是熱對流的現象。
熱輻射無需介質,在真空中傳導。太陽電磁輻射就是在真空中走了1.5億公里來到地球的。
因此閃電所形成的熱效應透過空氣傳導和對流散逸掉了。
問題說明裡,這位朋友完全不清楚電荷和電子是咋回事。他在說明中很擔心打雷閃電變成的“電荷或電子”,跑到地球裡面去了,會給地球造成短壽。
這種憂天憂地球的高度責任感令人十分欽佩感動。
但奉勸其先補補初中級科學常識,瞭解一下什麼是電荷,什麼是電子,什麼是電流,就會這麼憂心忡忡了。
地球接受的熱能很多,太陽的電磁輻射給予地球的能量最多。
地球每秒鐘接受太陽總輻射能量的22億分之一,約1.75x10^17J,這些能量相當於1000萬座三峽大壩發電的總和,每秒鐘相當487億度電。
有朋友計算,一年打雷能量滿打滿算相當1.76萬億度電(本人未核實),如果這個計算正確的話,也就相對地球接受太陽能量36秒的量,因此閃電這點能量在太陽能面前說小巫見大巫都大大高看了,基本可以忽略不計了。
那麼太陽能這麼巨大的能量,如果轉換成“電子”不斷的塞在地球裡面,不早就“爆了”?
這種擔心雖然“可貴”,但實在荒唐。因為這些能量不是電子,而是電磁輻射。
電磁輻射的能量載體是光子,這些光子到地球后與物質粒子互動作用,實現能量轉換。
任何常規物質都是由原子組成的,原子是由原子核和核外電子組成的。這些物質的電子並不會隨便憑空就跑掉,這樣物質才能夠保持其基本的性質。
在原子裡面,原子核是帶正電的,而電子是帶負電的,一個正常的原子核內正電與電子負電是相等的,因此原子呈現出中性狀態。
當原子在一定條件下失去1個或幾個電子時,這個原子就變成了離子,就帶有正電了,而電子游離於原子核外成為自由電子就帶有負電。
離子是不穩定的存在,因此這種現象是不可能長期存在的,只有正負相抵呈中性才能夠穩定存在。
所以,不管是放電現象還是發電現象,都不是電子本身的流動,而是電荷在電場中,由於勢位差(電壓),而發生的能量流動傳遞現象。
電子在其中只是起到了一個震動傳遞的載體作用。電磁理論說來話長,這裡就不絮叨了。
當離子重新變成中性原子,離開的電子也就回了孃家。
因此地球永遠不會被“電子”塞滿,它只是在吸收能量和釋放能量中平衡。地球每時每刻都吸收著太陽的能量,不管是我們看到了太陽,還是由於陰天看不到太陽,地球都在源源不斷的吸收太陽能。
這些能量不斷地發生轉化,一方面使大地大氣保持溫暖,另一方面不斷的催動熱對流迴圈,空氣流動激盪生髮出一個風霜雨雪電閃雷鳴熱鬧的世界。
地球消化不了的熱能,就透過反射和輻射,放散回到太空中。如果溫室氣體增加,就會阻擋多餘的熱量散發,地球溫室效應越來越嚴重,最終導致氣候失控。
這是另外一個話題,就此打住。
地球上的電荷不斷地接受和釋放,有時多有時少,但地球上的物質總體上是保持平衡的。
地球每天甚至每時每刻都在吸收著宇宙塵埃或流星隕石,每年這種物質達到數萬噸之多。
但這點東西在地球巨大的質量面前還是幾乎可以忽略不計的。地球質量約60萬億億噸,即便每年增加10萬噸,只是佔總質量的6億億分之一。
也就是說1億年後,地球將增加6億分之一的質量,大概增加了1公分多點厚度的砂石。
這個質量相當於一顆幾十公里直徑的小行星。
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10 # 老老白兔
閃電的能量來自太陽,太陽使地球上的水蒸發到空中形成雲霧,雲在空氣中在一定運動條件帶電後生成閃電,閃電後去了哪?閃電消失後其所帶的電能變成熱能,加熱了空氣。閃電如擊中樹木房屋等造成破壞則有部分電能變成機械能,能量依然守衡。
我需要一個精準的答案,別告訴我跑到地下了,要是跑到地下,地球都幾十億歲,按道理來說早充滿,這不符合規律定理!如果是化成電荷或電子,它們又隱藏在哪裡?疑點二,如果電荷電子懸掛在大氣層形成磁場變成大氣層,是否符合推理?疑點三,如果電子電荷隱藏在所有生命體與所有礦物,那麼我們逃離地球是否消耗掉地球的能量?導致地球壽命簡短?疑點四,如果電子電荷是存在地球內部,那麼地球每小時消耗多少電子電荷,彈射出地球引力以外空間,那麼這些電子最後會跑到哪裡去?目前希望各位大神物理實驗家麻煩讓我科普第一個難題,電跑哪裡去了,謝謝
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這也是一個科學問題。電都被中合了。
首先要知道這電怎麼產生的。閃電一定產生在雲層,由於不同雲層運動速度不同而產生磨擦帶電。一區域不同的帶電層相遇,就會產生放電而中合,即閃電。中合後就不帶電。但帶電量大又離地面較低的濃雲層,會透過地面建築物或樹木與地球表面的電中合。高層建築與樹木都有較高的電阻值,電的能量會在其中釋放。這很危險,高層建築都必須按避雷針,電阻小,就保護了其安全。電透過避雷針在大地中合。所以閃電時不要外出,或在樹底下,否則容易被雷電擊中。