能利用雷电吗？

昆雷

[这个贴子最后由昆雷在 2004/04/30 11:13am 第 1 次编辑]

关于雷电能不能利用，请看我的一篇文章“防雷知识误解歧见浅析”（《防雷技术》2004年第2期）。其中关于雷电能量的利用的分析：
“1、雷电能量值得利用吗？
有防雷基础知识培训教材这样描述对雷电能量利用的美好憧憬：如果能将雷电能量引导下来为我们服务，将超过多少个大发电厂发出的能量，足以解决目前困扰我们的缺电状况。还有的人说“全世界一天的雷电放电的能量可以足够人类用一年”。有一个防雷基础知识培训班的老师也曾讲道，雷云电压极高，几百万伏甚至千万、亿万伏以上，雷打下来时电流很大，几十或几百千安，如果人们能降服雷电并加以利用，肯定是件非常有价值的事。还有人说，一个雷电放电释放出的能量可以相当于世界上最大的发电厂发出的电能，等等。
我们暂且不谈如果降服雷电的问题，那肯定是一项难度极大，风险极大，目前无法实现的事。让我们先来分析计算一下一个雷电究竟具有多少能量，看看是否具有被人们利用的价值。
假若一片雷云，其面积A=10平方公里，离地高度d=1000米，充电荷Q=30库仓，我们来计算一下它所具有的能量。其能量W为
 W=1/2*CUv2                        （1） (注：Uv2为U的平方）
式中C为雷云相对大地的电容量，它又为：
 C=E0*A/d                           （2）
而U为雷云对地的电压：
 U=Q/C=Qd/E0*A                      （3）
式中，E0为空气的电介系数，E0=8.85 pF/m。
由上述参数我们可以计算得到雷云对地电容为C=8.85*10-8F，电压为U=3.4*10v5 kV，其能量为W=50.8*10v8 焦耳。经换算，才只有1400千瓦时（度）的能量。这是一个中等强度的雷的全部充电能量。
从大气物理学的研究得知，地球大气电场的电压平均值为360kV，从电离层到大地的全部电流为1800A，两者合成的总功率为648MW。地球大气电场消耗的这个功率由发生在全世界的雷暴提供补充，以达到平衡。由此可见全世界每时每刻发生的雷暴的总功率也为648MW，这个功率还略小于我国三峡电站的一台发电机的功率（三峡电站每台发电机的功率为700MW）。
再看雷电放电后，雷电流在避雷针上将产生电磁幅射干扰，根据交变电磁场理论，一座天线向外幅射的电磁功率可按下式计算：
  P=2/3*3.1416*z(L/l)v2*Iv2                                （4）
式中， z为空气的波阻抗，z=377W。l为电磁波的波长，米。I为雷电流幅值，安。L为避雷针（天线塔）的高度，米。
假设一支高10米的避雷针，权且当成幅射电磁波的天线，引导的雷电流为80kA时，这是一个中等强度的雷，假设雷电流的频率为0.2MHz，相应波长l=1500m。将雷电流、波长和波阻抗代入上式，可计算得避雷针幅射出的电磁功率为：P=225MW！可以看到，这个功率相当于一台中等容量的发电机。
可是，这个电磁幅射波的持续时间很短，只有几十微秒。若以50微秒计，其电磁波能量为11.25千瓦秒，相应于3.1千瓦时（度）的电能量。即是说，雷电流幅射的功率的确是很大的，但其能量却不大。
由上述计算我们不难发现，无论雷云的充电能量，还是雷电放电形成后的电磁幅射能量，相对现代发电厂或大型发电机的功率都很小，它根本不具备利用的价值。
具有上述误解的人，错把功率与能量相混淆了。雷电放电时的功率确实非常之大，但其持续时间又是非常之短暂，能量等于功率乘以时间，于是能量数字就被乘小了。”

那些吹嘘雷电的能量可以利用的“理论”都是对雷电的不正确认识——歧见和误解。

西山一狐

老先生就是好啊。
我们在扯淡，老先生在给我们讲课，钦佩！

通天雷神

昆雷老先生：我觉得真的能利用。不过我的利用和你说的没有关系。可以利用它做武器。还记得1987年的赫尔热气球实验吗？他的实验成功的将雷电移动了近1公里。这个就很有用啊。假设我们有更大的均衡球，我们就可以把我们海上的雷电全移到日本去，打死那帮龟儿子。

昆雷

你说的利用，和其它人说的利用是两回事，他们是作为电能利用于工业与民用，像发电厂发出的电一样的利用。这是不可能的。因为雷电的能量确实太小，不值得利用，并且，其技术难度也太大，无法实现。
雷电还是有利用价值的，如雷电放电可使空气合成氮氧化合物，有利于农业与土壤。你能将它用于武器，那当然更好。

通天雷神

呵呵。是啊。我说了的：用来发电那叫——扯淡。

有钱了一定搞一个雷电空间物理研究所。主要研究野外场观测[就象兰州干旱研究所那样的]；雷电定位及近点电场；雷电光谱[最好真的发现正电大粒子]；赫尔球；雷电击距及其电磁场等等。就算用我毕生精力也是很值得做的事情。

将雷电发展成武器是众多兵器专家都梦想的事情。假设真的在1平方公里的面积上瞬时发生超过100次对地放电，就象我们国家92年贵州的‘片雷’，那是绝对防不住的。这么好的兵器到哪里去找？

西山一狐

得，回到老问题了，没有雷电就没有有机化合物，就没有人了。那我们还防什么啊，哪天打雷，打出几个变异的不更好，嘿嘿，玩笑。
雷电以前是给了人类很大的启发，不然我们现在还吃生的呢。现在可就弊大于利（对人类来说）。所以要防啊。利用是以后的事情。先搞清楚原理，做好防护，再谈利用吧

通天雷神

中国最应该研究的东西是三个：雷电、风暴、地震。搞好任何一个都可以灭了小日本！做防雷，就时刻不要忘记灭了小日本！

西山一狐

我靠，你来北京之前，我得把身上所有可能和日本有关的东西都丢掉，不然你非得把我灭了不可！

拔刀

灭！！！！！！！！！！！！

wangj

下面引用由通天雷神在 2004/04/30 12:02pm 发表的内容：
中国最应该研究的东西是三个：雷电、风暴、地震。搞好任何一个都可以灭了小日本！做防雷，就时刻不要忘记灭了小日本！

扯淡归扯淡，千万别跟那小立邦扯进来，我一看到它就烦!!

要灭它，还用得着这么麻烦？