如題,有大咖沒?


閃電內部是氣態的等離子體,熔化是指固態變液態,和氣態的等離子體風馬牛不相及。如何熔化法?

撇開腦筋急轉彎,我們來看看閃電是怎麼回事。這要從空氣的擊穿和氣體放電管談起。我們看下圖:

圖1:氣體放電管和電路

我們在圖1中,把電壓加到氣體放電管的電極上,並且從氣體放電管的抽氣口抽氣,當然也可以加壓,然後測量氣體放電管兩極之間的壓降Uh。

我們只需要初中的知識就能知道: [公式]

但我們非常清楚地知道,放電管兩極之間是空氣,哪怕只是一位初中生也能知道,兩極之間實際上是斷開的。然而,天空中會有宇宙射線。宇宙射線的強度在一定程度上與海拔高度成正比,在海平面處,宇宙射線的強度為最低值;在大氣層邊緣處,宇宙射線的強度取高值;在某個特定的海拔高度,宇宙射線的強度一般是固定的。

如此一來,氣體放電管的中的氣體會因為宇宙射線的衝擊作用產生部分電離,電離後形成的正離子向陰極(負極)運動,負離子也就是電子向陽極(正極)運動,由此構成了氣體放電管的電流Ih。可見,Ih的大小不但與電壓Uh有關,還與海拔高度有關。

我們看下圖:

圖2:氣體放電管的伏安特性曲線

圖2是氣體放電管的伏安特性曲線。

設想,我們既不抽氣也不充氣,保持一個大氣壓。然後開始調高電壓,觀察電流表的讀數。我們看到,當電壓從零開始上升時,起始的電流很小。這是因為宇宙射線的量畢竟是常數,電離的氣體不太多,再加上兩極之間的電壓很低所致。

我們把電壓繼續調高,發現電流表中的讀數近似趨於穩定,見圖2種擊穿電壓的左側曲線。這還是因為宇宙射線為常數所致。

當電壓接近擊穿電壓Uc時,電流開始增大。這是因為氣體放電管兩極之間的電壓較高,使得被擊穿氣體增加。

當電壓到達伏安特性曲線的最高點Uc時,氣體被擊穿。再往下,隨著電壓增高,氣體放電管的電壓Uh反而降低,而電流增大,呈現出負阻特性。

所謂負阻特性,指的是: [公式]

在零電壓與輝光放電電壓之間的曲線,U&Uc處的曲線,屬於負電阻區域。

我們繼續調高電壓,伏安特性曲線經過輝光放電區到達弧光放電區。弧光放電區中的氣體就是電弧氣體,它基本上由等離子體構成,特點是弧隙電壓低,電流大,並且弧隙電阻也小,弧溫極高,可達3000到6000度,和太陽表面類似。

閃電就是大氣中的氣體放電現象,與電弧放電是類似的。

圖3:閃電就是大氣的弧光放電現象

知道了這些道理後,我們再來看題主的問題:「多高的溫度能熔化閃電?」,是不是覺得有點可笑?!

我們設想,我們周圍的空氣溫度很高,已經達到了6000多度,氣體已經是等離子體了。電壓一旦產生,電流很容易在氣體中流過。如果一定要說這叫做熔化閃電,就算是吧,但「熔化」這個詞顯然不能用在這裡。為何?熔化指的是物質的固態變成液態,與氣體放電現象毫無關係。

如此說來,太陽的表面就不會閃電了。事實的確如此,不過也有特例,我們看以下的百度文章:

可見,這種綠色的閃電與題主理解的閃電不是一回事。

至於擊穿電壓Uc與弧隙距離和氣壓的關係,可參見兩位科學巨匠巴申的曲線,以及湯遜擊穿理論。巴申曲線如下:

圖4:巴申曲線和雷電衝擊波形

圖4中的巴申曲線是描述氣體擊穿電壓現象的,其中p是大氣壓強,d是電極間隙,Uc當然就是擊穿電壓了。我們看到,擊穿電壓存在最小值。在最小值的右側,位置越高,海拔就越低。可見,氣體的擊穿電壓隨著海拔增加而降低。

巴申曲線中擊穿電壓Uc的表達式為: [公式] 。此表達式的意義我就不解釋了,但請注意:其中的p和d是一體的。

關於圖4右側的雷電曲線,請題主仔細查閱我寫過的帖子,裡面有。儘管我的帖子數量已經超過1500個,但對於題主來說,還是值得的。紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。

最後給題主提個建議:這種腦筋急轉彎一定不要用在自己的物理學習中。我們應當老老實實地學習知識,才能對得起自己,對得起家人和周圍的人,對我們民族和國家的文化傳承有利。


遇到這種問題,為什麼沒有人投訴?我投訴了,大家一起吧


請問,你的定義裡面,熔化的狀態是指什麼狀態?

一般狀況下,熔化的定義是指固體變為液體這一過程。

閃電,既不是固體也不是液體。


閃電是能量流......我尋思著這應該是沒有液態這一設定的吧。。。。


目測是修真小說看多了,常常什麼雷海煉體渡劫...


1.416833(85)×10^32 K 往上

如果超過這個溫度的話,電子運動會無限接近光速,對閃電來說可能就被融化了吧。

或者說超過絕對零度就可以了。

如果說絕對零度可以讓電子停止運動,那麼就可以理解閃電被凝固了。即超過絕對零度就可以融化它。

註:猜測+胡扯(最高溫度和最低溫度)


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