閃電相當于多少度電(閃電相當于多少度電量)

你知道天上一道閃電一般是多少度嗎？人類有可能將閃電收集起來利用嗎?

在夏季降雨時經常會伴有雷電，而天空的閃電和人類利用發電機發出的電，在物理本質上沒有什么區別。閃電的形成是因為降雨時，水分子在有積雨的云層中不斷地摩擦和分解，在云層的頂部形成了正電荷的靜電，底部卻形成了負電荷的靜電。

兩種不同的靜電相互碰撞，形成了閃電并且伴隨著強光和高溫，閃電發生時瞬間的高溫可以達到1.7-2.8萬攝氏度之間，甚至是太陽表面溫度的3倍。而閃電不僅會產生在云層中，有時也會因為地面存在的正電荷，而產生連接到地上的閃電。

這種閃電擊中地面上的大樹和較高建筑物的事件也很常見，通常大樹被擊中后都會被燒焦，所以雷雨天氣時不能在大樹下避雨，較高的建筑物也會安裝避雷針防止被雷擊。

既然雷電的威力這么大，電量也一定不小，而人類利用能源發電反而會浪費資源，有的還會造成環境污染，那是否可以將天然的電力收集起來使用，這樣人類就不用為沒有能源發電而發愁了。

事實上，想要收集雷電不僅技術非常麻煩，很難行得通，而且從經濟的角度考慮，一次閃電的電量其實并不多。通常一道閃電的長度不等，從100米到幾千米之間，輸送的電量也會不同。但是根據科學家的研究，大部分的閃電一次產生的能量是10億焦耳。

這個數值看著像天文數字，但我們日常用的一度電就有360萬焦耳的能量。換算一下，一次閃電平均產生的電量約是280度，也就夠普通的5口之家一個月左右的用電量。這么看來的話，自然界中的閃電雖然看似威力大，但是電量卻沒有達到驚人的程度，更不存在收集一次一勞永逸的做法。但這只是一道閃電產生的電量，如果將全世界成千上萬的閃電都收集起來的話一定會非常驚人。

一道閃電所產生的的電量一般只有280度，那么全世界的閃電加在一起有多少呢？人類能否收集到閃電為自己所用呢？

閃電通常只在夏季高溫降雨條件下才會產生，這是因為云層中電荷的運動需要大量的水汽運動。所以全球每年發生的雷電次數，加在一起也只有大約14億次，而且這其中有四分之三都是云層中的閃電，無法到達地面也就更難進行收集。

剩下的四分之一到達地面的閃電，即使理論上可以收集。那么按照平均一次閃電產生的電量為280度來計算，3.5億次的閃電產生的電力也就在1000億度左右。而根據全球電力數據報告的顯示，2021年全球的發電總量在28.5萬億千瓦時，也就是28.5萬億度。相比之下閃電產生的電量便是九牛一毛。

并且這還是在理論條件下，以電量收集、傳輸過程中不會產生損耗來計算的。不過蚊子再小也是肉，在人類還沒有完全掌握發電技術之前，閃電的巨大能量對于人類的吸引力是非常巨大的。

因此早在1752年，美國的物理學家富蘭克林，就做過著名的風箏實驗，雷雨天在風箏線的尾部綁上一把鑰匙，發現風箏的麻繩纖維出現排斥現象時，用手握鑰匙遭到了電震，雖然這種電流相對較小，但也非常的驚險。不過也因此證明了閃電就是普通的電，但后來的人們不斷嘗試收集閃電都失敗了。

在2007年的時候，就有科學家設計了一種叫作電容塔裝置，希望能收集雷電，雖然在實驗室中小規模的實驗可以成功，但是現實實驗最終還是遭遇了失敗。而且據估算，即使你能夠造出可以收集雷電的設備，也是非常高的巨塔，其造價更是非常昂貴，如果要在全球各地布置這種巨大的高塔，光成本甚至超過了全球一年的GDP總量，這還不包括其他設備的費用，可以說收集閃電是一種得不償失的做法。

全球每年產生的地面閃電有1000億度，但是想要收集閃電幾乎不可能，那么收集閃電的難點在哪呢？

雖然相對于全球一年28.5萬億度的發電量來說，1000億度的電量只是很小的補充，但也相當可觀的，但如今卻因為無法收集就只能白白浪費。

首先閃電產生的時間非常短，一般都在0.01秒甚至更短的時間發生，所以盡管一次產生的電量不大，但是電壓卻非常強，一般可以達到100萬-1億伏特之間。而目前只有中國掌握最牛的特高壓輸電技術，其傳輸的電壓在1000千伏左右，也就是剛剛100萬伏特。

接收的設備需要在極短的時間內承受極高的電壓，而且閃電產生的瞬時電流在20000安培左右，對于接受設備來說，需要超級粗的導電棒來接受巨大的電流，還需要超級的電容來存儲瞬間產生的巨大電量。目前最先進的充電汽車充一次電也起碼需要半個小時，而對于收集閃電來說，便需要在0.01秒的極短時間內將電量存儲起來，這也是一個巨大的考驗。

假設人類能夠造出這樣強大的收集閃電的設備，如何讓雷電一定集中到收集的設備上也是一個問題。因為雷電的產生是隨機性的，不可能預測準確的位置。這和避雷針的原理不同，避雷針是被動式吸收雷電，而接收裝置是需要主動吸引雷電。但是人工引雷的技術很難，成本也非常高。

所以無論從收集還是存儲傳輸，人類目前的技術還不支持收集雷電。不過雷電的產生也不是白白浪費掉了，在自然界中有非常大的作用，雷電發生時可以讓空氣中的氧氣轉化成臭氧，在空中形成臭氧層吸收紫外線等物質，還有雷電發生時會產生氮氧化合物降落地面，成為土地中的養料來源之一。所以即使雷電不能被收集使用，也不用感到惋惜，相反應該感謝雷電的存在，不過雷雨天氣還是要做好避雷措施，不要隨意在空曠的戶外行動。