大自然的利剑——雷电_趣味物理-查字典物理网

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象有一只巨人的手拿着明晃晃的大刀在外边想挑破那灰色的幔, 象是这巨人已在咆哮发怒;越来越紧了, 一闪一闪满天空瞥过那大刀的光亮, 隆隆隆, 幔外边来了巨人的愤怒的吼声!

……

霍! 霍! 霍! 巨人的刀在长空飞舞.

轰隆隆, 轰隆隆, 再急些! 再响些吧!

让大雷雨冲洗出个干净清凉的世界!

这是著名作家茅盾在《雷雨前》中的一段精彩、动人心魄的描写.从这段扣人心弦的描写中, 我们就可以看出雷电的威力了.雷电是一种大规模火花放电现象.当一块带正电的云和一块带负电的云接近, 或者带电云块接近地面的时候, 云块间或云地间就会形成极高的电压, 从而使空气电离, 产生放电现象, 由电离气体在高温下急剧膨胀, 产生了震耳欲聋的隆隆雷鸣声.你可知道这雷电的威力有多大吗?

据有关记载, 雷电电流的平均强度大约是2 万安培, 雷电电压大约是10 万亿伏, 每一次雷电时间大约是0.0001 秒.根据公式P=IU, 可以算出雷电的功率为:

P=20000 安×109 伏=2×10 13 伏·安=2×10 10 千瓦=200 亿千瓦

它比目前世界上最大的水电站苏联叶尼塞河水电站的功率600 万千瓦还要大3300 多倍.

世界上平均每秒大约发生100 次以上的雷电现象.因此, 每年雷电产生的总电能大约是

2×10 10 千瓦×10-3×365×60×60×100/3600=1.75×10 13 度

假如每度电以0.2 元计算, 那么全世界一年中雷电的价值是

1.75×10 13×O.2=3.5×10 12 元=3 万5 千亿元

多么巨大的自然财富! 可惜的是, 人们不但没有能够利用它, 而且还会因它造成不少损失.例如, 它曾引起过无数次森林大火, 每年所造成的财物损失高达许多亿元;它也是电力中断的主要原因之一, 因为它那突如其来的强大电力, 会将变压器烧毁;闪电的最大威胁乃是伤害人命, 它比龙卷风、飓风或洪水更可怕, 造成的人命死亡数目更高.

然而, 它并不是百弊而无一利.据物理学家推测, 闪电可能与地球上生命的发生有重要关系.实验室里所作的实验证明, 强力的电击能将构成地球洪荒时代大气的4 种气体——甲烷、氨、氢和水蒸汽——分解, 而产生构成生命有机体元件的氨基酸.后来, 雷电无疑是原始人的火的唯一来源.直到今天, 大地的负电荷仍要靠大雷雨供应.而且雷电本身也协助产生大多数植物生长所不可缺少的氮化物.

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