¿Qué tan alto es el voltaje de un rayo y cuánta energía se libera en un instante?
Cómo se forman los rayos
Hay carga estática en las nubes. Cuando dos nubes se acercan, se crea un campo eléctrico entre ellas. El aire es un mal conductor. Cuando la intensidad del campo eléctrico excede un cierto valor, descompondrá el aire y el aire penetrado se convertirá instantáneamente en plasma, que es un buen conductor de electricidad, por lo que se producirá un fuerte fenómeno de descarga.
Si se trata de un campo eléctrico uniforme, en condiciones de presión atmosférica estándar, temperatura de 20 °C y humedad absoluta de 11 g/m 3, 1 cm de aire requiere un voltaje de aproximadamente 30 kV para romperse. Entre ellos, la temperatura, la humedad y la composición del aire tienen un impacto significativo en El voltaje de ruptura tiene un mayor impacto.
El poder del rayo
El voltaje del rayo es tan alto como 10.000 voltios a 100 millones de voltios, la corriente instantánea puede exceder los 10.000 amperios, la temperatura es de aproximadamente 20.000 grados y el único El tiempo de descarga es de 0,01 a 0,001 segundos. En el medio, es extremadamente destructivo.
Suponiendo que el voltaje de descarga de un rayo es de 5 millones de voltios, la corriente instantánea es de 50.000 amperios y el tiempo de descarga es de 0,005 segundos, entonces podemos simplemente estimar que la energía liberada por este rayo es:
E = VIT = 1,25 * 10 9 Julios ≈ 347 kWh;
La potencia de descarga instantánea es de hasta:
p = e/t = 250 millones de kilovatios;
Se estima que el número de rayos en todo el mundo llega a 100 millones de veces cada año, pero la potencia de descarga de los rayos es tan grande que es imposible recolectar la energía del rayo con corriente. tecnología humana.
Relámpago en forma de bola
Lo que solemos ver es luz de arco. El tiempo de descarga de la luz de arco es en escala milimétrica, casi el tiempo de un abrir y cerrar de ojos, además, bola; El rayo es un tipo muy raro de rayo. Los testigos dijeron que los rayos en forma de bola generalmente tienen un diámetro de decenas de centímetros y duran varios segundos o incluso 2 minutos. Por ahora, la causa de los rayos en forma de bola sigue siendo un misterio.
Trivia sobre relámpagos
El relámpago más largo
2065 438+07 El 22 de octubre de 10, un enorme relámpago destelló sobre el centro y sur de Estados Unidos. Un rayo iluminó el cielo en tres estados y tuvo más de 500 kilómetros de largo, el rayo más largo jamás registrado.
El rayo de arco más largo.
En 2012, se produjo un rayo en el sur de Francia y el tiempo de descarga registrado alcanzó los 7,74 segundos.
Tierra de los Rayos
En la confluencia del lago de Maracaibo y el río Catatumbo en Venezuela, hay truenos y relámpagos durante todo el año. El número de rayos que caen cada año es nada menos que 654,38. +0 millones de veces, en promedio Más de 654,38+0 millones de rayos por hora se conoce como fenómeno relámpago del Catatumbo.