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天空的閃電為何不能拿來民生用電?

避雷針不是設計來給雷打的,它是利用尖端放電的原理,把建築物的電荷透過尖端放電,逐步中和掉,讓天地電位差降到不至於引雷的地步,達到「避」雷的效果。

但並不是避雷針永遠不會被雷打,畢竟尖端放電的原理就是利用高曲率(尖端)的高電場密度來放電,如果還沒放到安全範圍,或是天地電位實在上升太快,對雷來說它就是最顯著的目標,還是有可能打下來,所以會讓人誤以為避雷針其實是「引」雷針。

避雷針的施工有一定的標準,自然會有等級之分,但通通都還是「避」雷針,沒有說等極差的就稱是引雷針,等級好的才叫避雷針這種奇怪說法。

那,雷能不能被人工引下來?答案是可以的。只要空氣的電場梯度夠高(其實就是天地電位差上升啦),這時候附近最高點就有可能引雷下來。利用這個原理,在電場梯度高到某個程度的時候,把一條導線打上天空,雷就會被引下來了。打上去的方法可以用火箭,火箭上繫著接地的導線,雷會順著導線走下來,建立一條暫時的放電通路。

雷既然可以引下來,那能不能儲存?理論上可以,但實際上還有困難。雷的持續時間太短,能量太高,每個雷的能量高低大小差異很大,幾乎還沒有任何設備可以接得住雷的能量並穩定運作。總和來說,你必須設計一個可以在瞬間接收並承受大量能量,對高能量和低能量都能穩定運作,並在這個瞬間內轉換成其他穩定的形式加以儲存,以目前的科技確實很難達到。要不就是不切實際,要不就是想得太簡單。

像超導體,乍看好像可以。但要知道,這種超導體儲存設備是將大電流侷限在超導體內流轉。電流的運行會產生磁場,大電流當然會產生大磁場。我們假設啦,假設未來發現了可以在攝氏40度C運作的超導體好了,這個超導體儲存設備能不能耐得住這個大磁場產生的巨大應力?會不會一進入超導體儲存設備,設備自己就被巨大應力給弄壞了?

未來可能可以,但還要考慮一個問題:我們以為雷是危險而多餘的,但實際上真的是如此嗎?如果大家都把雷引下來儲存,導致天空再也看不到閃電,對大氣穩定,氣候運行,對整個生態,甚至對地球本身,會不會有不良影響?
神戶齊 wrote:
我找到了我找到可以容...(恕刪)


回到未來嗎??

時速目前不是問題啦!



有團購嗎??這才是的精神.......
直接接收不行,那間接呢?
1.在避雷針旁邊放線圈,然後儲存感應電流
2.在避雷針旁邊放太陽能板,將光能轉為電能
3.在避雷針旁邊放壓電,將雷聲轉為電能
4.把避雷針一半泡在水裡,將熱能轉為電能

然後好好的一根避雷針,被包的跟聖誕樹一樣
可以用的話早就用了

科學家不會想的比你我慢
請參閱電影
回到未來
時光車的流動電容器
應該無法直接用避雷針去接電下來,
因為避雷針能放電是因為另一端必須接地,
但如果接地了,那閃電會直接流進大地了,
也別想能收集到什麼電.

我猜想的可能方法之一是
做一個幾千公尺的銅柱頂在雲裡直接收集它的電荷..-_-
映升 wrote:
請參閱電影回到未來時...(恕刪)


+1
雙子貓 wrote:
避雷針不是設計來給雷...(恕刪)

閣下發言的這篇顯然內容扎實,尤其是關於避雷針方面的解釋真是讓人上了一課,和其他插科打渾的回覆大不相同。(雖然偶爾kuso一下也不是壞事,比如此篇)
在下的意思並不是說超導體能當解決方案,而是目前只有超導體能直接儲存電能。至於電磁相生這一對孌生兄弟倒是沒考慮進去,主要還是不認為這方法可行吧(因為超導所需的低溫)。
如果說天空不再有雷(被人接走做環保能源)會有什麼影響這議題很有趣,目前科學家只知道打雷時因為強大能量貫穿大氣讓氮氧結合隨雨水落下成為天然氮肥滋養植物,此外還真是近乎空白。也許就像是勞倫斯所提的蝴蝶效應一般,造成的影響是短期所沒辦法估計的吧。
在cost down的3C世界裡,低價才是王道;怎樣用產品不會壞,決定在於運氣。
Huma wrote:
也許就像是勞倫斯所提的蝴蝶效應一般,造成的影響是短期所沒辦法估計的吧。 ...(恕刪)

其實有些科學研究都是在發生事情之後才知道要研究,發生前根本沒人想得到該往那個方向去研究。所以,這個影響會是如何,大概現在也只能用猜的,沒人確切知道會發生什麼事情。

不過如果真的發生了,會不會造成無法逆轉的後果,誰也說不定。像臭氧層破洞,當初誰會想得到製造冷煤和噴罐推進劑的氟氯碳化物會造成這個問題?也是發生之後才研究發現這個問題,但後果卻是必須讓地球自己慢慢自癒,人力沒辦法補救。
其實大大的問題換個方式來比喻就可知道了。一顆原子彈蘊藏的的龐大熱量為什麼不能拿來燒開水?

不管是閃電或原子彈,它們的能量都是「瞬間」爆發出來,而很遺憾地人類目前的科技只能做到對逐漸釋出的能量加以控制和利用,對於瞬間大量爆發的能量只能隨它散失,根本沒有能力控制。同樣利用放射物質分裂為能量來源,即使像核能發電廠這樣已經把放射物質壓迫在最嚴密的控制範圍內,最終還是得藉由蒸汽加熱這樣間接的方式來取得核能的能量,根本沒辦法直接取用核能能量。而常見的風力、水力發電,也是只能自可控制流動的風、水中汲取部分能量,像颱風、山洪這樣爆發的能量也是毫無對策。

而一般我們常用的電能大多是電線裡的動態電能,必須穩定且持久才能被利用,閃電的能量雖高,但是既不穩定又不持久,根本不實用。而常見的電池其實說穿了是化學能,是藉由電池內的物質產生變化產生的電流,並不是真的把「電」儲存在電池殼內。
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