如题,有大咖没?


闪电内部是气态的等离子体,熔化是指固态变液态,和气态的等离子体风马牛不相及。如何熔化法?

撇开脑筋急转弯,我们来看看闪电是怎么回事。这要从空气的击穿和气体放电管谈起。我们看下图:

图1:气体放电管和电路

我们在图1中,把电压加到气体放电管的电极上,并且从气体放电管的抽气口抽气,当然也可以加压,然后测量气体放电管两极之间的压降Uh。

我们只需要初中的知识就能知道: [公式]

但我们非常清楚地知道,放电管两极之间是空气,哪怕只是一位初中生也能知道,两极之间实际上是断开的。然而,天空中会有宇宙射线。宇宙射线的强度在一定程度上与海拔高度成正比,在海平面处,宇宙射线的强度为最低值;在大气层边缘处,宇宙射线的强度取高值;在某个特定的海拔高度,宇宙射线的强度一般是固定的。

如此一来,气体放电管的中的气体会因为宇宙射线的冲击作用产生部分电离,电离后形成的正离子向阴极(负极)运动,负离子也就是电子向阳极(正极)运动,由此构成了气体放电管的电流Ih。可见,Ih的大小不但与电压Uh有关,还与海拔高度有关。

我们看下图:

图2:气体放电管的伏安特性曲线

图2是气体放电管的伏安特性曲线。

设想,我们既不抽气也不充气,保持一个大气压。然后开始调高电压,观察电流表的读数。我们看到,当电压从零开始上升时,起始的电流很小。这是因为宇宙射线的量毕竟是常数,电离的气体不太多,再加上两极之间的电压很低所致。

我们把电压继续调高,发现电流表中的读数近似趋于稳定,见图2种击穿电压的左侧曲线。这还是因为宇宙射线为常数所致。

当电压接近击穿电压Uc时,电流开始增大。这是因为气体放电管两极之间的电压较高,使得被击穿气体增加。

当电压到达伏安特性曲线的最高点Uc时,气体被击穿。再往下,随著电压增高,气体放电管的电压Uh反而降低,而电流增大,呈现出负阻特性。

所谓负阻特性,指的是: [公式]

在零电压与辉光放电电压之间的曲线,U&Uc处的曲线,属于负电阻区域。

我们继续调高电压,伏安特性曲线经过辉光放电区到达弧光放电区。弧光放电区中的气体就是电弧气体,它基本上由等离子体构成,特点是弧隙电压低,电流大,并且弧隙电阻也小,弧温极高,可达3000到6000度,和太阳表面类似。

闪电就是大气中的气体放电现象,与电弧放电是类似的。

图3:闪电就是大气的弧光放电现象

知道了这些道理后,我们再来看题主的问题:「多高的温度能熔化闪电?」,是不是觉得有点可笑?!

我们设想,我们周围的空气温度很高,已经达到了6000多度,气体已经是等离子体了。电压一旦产生,电流很容易在气体中流过。如果一定要说这叫做熔化闪电,就算是吧,但「熔化」这个词显然不能用在这里。为何?熔化指的是物质的固态变成液态,与气体放电现象毫无关系。

如此说来,太阳的表面就不会闪电了。事实的确如此,不过也有特例,我们看以下的百度文章:

可见,这种绿色的闪电与题主理解的闪电不是一回事。

至于击穿电压Uc与弧隙距离和气压的关系,可参见两位科学巨匠巴申的曲线,以及汤逊击穿理论。巴申曲线如下:

图4:巴申曲线和雷电冲击波形

图4中的巴申曲线是描述气体击穿电压现象的,其中p是大气压强,d是电极间隙,Uc当然就是击穿电压了。我们看到,击穿电压存在最小值。在最小值的右侧,位置越高,海拔就越低。可见,气体的击穿电压随著海拔增加而降低。

巴申曲线中击穿电压Uc的表达式为: [公式] 。此表达式的意义我就不解释了,但请注意:其中的p和d是一体的。

关于图4右侧的雷电曲线,请题主仔细查阅我写过的帖子,里面有。尽管我的帖子数量已经超过1500个,但对于题主来说,还是值得的。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。

最后给题主提个建议:这种脑筋急转弯一定不要用在自己的物理学习中。我们应当老老实实地学习知识,才能对得起自己,对得起家人和周围的人,对我们民族和国家的文化传承有利。


遇到这种问题,为什么没有人投诉?我投诉了,大家一起吧


请问,你的定义里面,熔化的状态是指什么状态?

一般状况下,熔化的定义是指固体变为液体这一过程。

闪电,既不是固体也不是液体。


闪电是能量流......我寻思著这应该是没有液态这一设定的吧。。。。


目测是修真小说看多了,常常什么雷海炼体渡劫...


1.416833(85)×10^32 K 往上

如果超过这个温度的话,电子运动会无限接近光速,对闪电来说可能就被融化了吧。

或者说超过绝对零度就可以了。

如果说绝对零度可以让电子停止运动,那么就可以理解闪电被凝固了。即超过绝对零度就可以融化它。

注:猜测+胡扯(最高温度和最低温度)


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