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少年说‖元宝(120):雷电

 金晓哲 2021-02-04

  

一说起雷电,大家一定都不陌生,肯定会想到大夏天,晚上下着暴雨,只见天上一闪,不一会儿就传来轰隆隆的雷声。其实雷声只是个配角,闪电才是主角。

闪电可以看成一个放大版的静电放电。冬天我们穿脱毛衣时,就会有静电,一碰到金属会有火花。天空中风很大,两片云在摩擦时就会产生静电,在云中积蓄。云是由水滴和冰晶形成的,冰晶带正电,水滴带负电。当一朵带正电的云和一朵带负电的云碰撞时,就会产生放电。电流会瞄着地面而释放,地面带正电,云里的负电荷就会打向地面,形成一首闪电。闪电穿过空气时,周边的空气受热膨胀,产生气浪形成巨响,这就是雷声。闪电有很多种,分为叉状闪电、带状闪电、球状闪电、片状闪电和“蓝色精灵”(一种罕见的闪电,形状奇特),这取决于当时的天气情况。

球形闪电

电都是喜欢走阻力更小的路径。建筑物高,电走得路短,虽然建筑物有电阻,但比空气小很多。雷击会产生高温,会破坏建筑的结构。富兰克林发明了避雷针。避雷针由金属制成,电阻更小,所以闪电会先选择避雷针下手,建筑物就安全了。这就是避雷针的原理。防雷的方法就是不让自己成为闪电最先下手的目标。比如躲在有避雷针的建筑里,打绝缘的木把伞等。

雷电令人恐惧,也会给人类带来危险和损失。但如果没有闪电,就不会生成足量的氮化合物和臭氧,这样就会影响农作物的生长和大气环境。

一次闪电中3500000000焦耳的能量,如果把这些能量转化为居民用电,可以点亮300瓦白炽灯1166667秒,差不多13天。要想采集这些能量,就要用到下面这个闪电发电机了。原理是:从+的这个电极上引出一根铜棒垂直插到云里,-这个电极也引出一根导线插到地面上,当闪电击中铜棒时,两个电极之间就会产生电流,电流通过变压器降低到16万伏特左右,再连接到高压输电网上,经过输电网上的变压器,就可以成为220或110伏特的居民用电了。

元宝绘制

作者简介金元宝,男,2007年10月生,四年级“求知少年”。『小小少年说』创建主编,周五专栏小作者。


元宝爸的话 如果没有闪电,或许我们就没有机会打开手机看到这篇文章。倒不是“只听咔嚓一声惊雷响,诞生出来个范乡长”,而是”只见咔咔放闪电,制造出了氨基酸”。1953年,米勒把氨气、氢气、水、一氧化碳放在一个密封的瓶子里面,在瓶子里面两头插上金属棒通电,通过类似闪电的作用,在几天之后瓶子内产生了大量的氨基酸。基于此,一种说法认为,正是闪电才催化了生命物质“氨基酸”在自然界的生成,由此才开启生命的漫长进化进程。这么看来,脾气暴躁,暴跳如雷,也算是一种返祖现象了。还是让我们向那个叫“闪电”的家伙学习吧,从容不迫,细嚼慢咽,让“包袱”飞一会儿。



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