闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。通常是暴风云(积雨云)产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。* e: L+ l2 _/ e6 d+ ]
8 w& H" j5 Q2 P& F8 Q' W
3 z( p# Z0 U, M/ E
7 M9 X% q# R. z, y- B
3 M- T1 I% V z! I" b2020年6月25日，世界气象组织（WMO）公布了迄今为止探测到的跨度最长的闪电。它有多长呢？横向跨度709公里！相当于从武汉直接闪到了上海。
5 e( f* K& u6 P
; O4 {( _3 { V. ?5 R/ ]! Z不过，它并不是发生在我国境内，而是在2018年10月31日发生于巴西南部。WMO同时还公布了持续时间最久的闪电：2019年3月4日阿根廷北部，这道闪电持续了惊人的16.73秒。. R9 ^ h( h7 V! A% \8 z z
% u7 y9 M# l, A( t: M; j
# n1 ~& Z1 ^9 Z% G/ p
% F% V, A! C5 P% m! B8 `, S
9 y8 X3 o B( w$ T
2 y' k$ F' P0 g+ S, TGOES-16地球同步轨道环境卫星（由美国国家海洋与大气局管理）
$ Q6 ^$ r5 d8 O' O& N # T1 f6 z) \+ R0 Z" k3 e
闪电的发生具有一定的随机性和不确定性，只是守株待兔般等待，研究效率将十分低下。我国气象科学研究院连续多年开展了“人工引雷”试验，“人工引雷”是通过闪电产生条件预测闪电的形成区域，然后发射一枚拖拽着金属丝导线的小火箭，通过金属丝将闪电引至定点目标物。下图是2019年7月的实验场景，场面酷炫如科幻大片。, o; a4 u% A5 F6 |" z) c
! S( {; g' ?# {/ i1 U% V( o
 - l; Y6 t0 }+ ^2 E
▲我国人工引雷试验 | 中国气象局
$ q0 C7 C/ `( W9 C( l3 D
& s+ @4 B( a* q闪电巨大的威力来自于它巨大的电流，峰值时可达几万安培（2200瓦的家用大功率电取暖器额定电流也不过10安培）。闪电持续的时间往往非常短，实际输送的能量并没有想象中那么大。
1 Z5 m5 E# K0 _: J0 U6 F- E- B) O6 b0 r; }8 x1 ?0 Z$ K0 Z4 M* Q, A
据资料显示，一次普通闪电电压约为500万伏，电流约为2万安，持续时间约为0.1秒，E=UIt=5000000*20000*0.1= 10亿焦耳! q! \7 e q2 R* e
* P$ g0 w8 t! N10亿焦耳看似数值惊人。但事实上，1度电（1kWh）就有360万焦耳。换算一下，从一道闪电中大约可获取280度电，相当于闪电电击一下，仅能充满（或者报废）一台特斯拉电动汽车。
* [2 e- r$ C9 C+ {( b4 u3 Y- M# H! _7 q; ~+ A. F( v# y
如果按照1度电0.5元计算，一道闪电的价值大约是140元！这样的产能确实不太令人满意。以后有人再说，闪电有不可估量的能量时，你可以反驳啦！" Y& M6 A6 { c/ M( r# q
/ S. x8 e+ \3 R' f闪电是大自然创造的，但是我们人类也创造了“人工闪电”（特斯拉线圈）。特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，这是从"Tesla"这个英文名直接音译过来的。特斯拉线圈是由一个感应圈、变压器、打火器、两个大电容器和一个初级线圈的互感器组成。
5 S7 {' R) }; u9 d8 V& |6 b5 o+ K8 Q- P. p( U3 W& W: |
其原理是首先利用变压器升压，然后给初级回路电容充电，充到放电阈值时，火花间隙放电导通，初级回路发生电磁振荡，给次级线圈提供足够高的激发功率。由于初级线圈和次级线圈的固有频率设置相等，可以发生电磁共振，次级线圈可以积累极高的电压，当电压能够击穿空气时，我们就看到人工闪电了。3 `2 Q2 T; j# F! e. W
5 e' Y8 a, b; ~) v8 |
| 
发表于 2022-12-23 12:25:07