闪电   

打雷和闪电不分家——闪电时发出的声音就是打雷。我们也许会认为打雷和闪电是两码事,因为通常我们都是先看到闪电,再听到雷声的。这直观地反映了光速比声速要快。假设在离我们10千米之外的地方,一场暴风雨正在发生。闪电的速度是300000千米/秒,1/30000秒后你就会看到它,事实上一开始闪电你就能看到它了。而雷声传来的速度则要慢得多,它们以每秒340米的速度隆隆地传播,29秒后我们才能听见。

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很多人都听过这样的说法,通过计算看到闪电和听到隆隆的雷声之间的秒数来确定暴风雨发生的位置。有人告诉我雷声行进的速度是每英里3秒钟,不过事实上,它1秒只走0.21英里,所以它要花上5秒钟才能走完1英里(数3秒意味着暴风雨距我们1英里)。

闪电仅仅就是一种放电现象。虽然空气是很好的绝缘体(这意味着它能隔绝电流),但如果空气中的电压不断累积增高,电火花将最终打破这种阻力,击穿空气。大致上来说,在常规的湿度下,30000伏特的电压产生的电火花能击穿1厘米厚度的空气(湿润的空气比干燥的空气更容易发生放电)。常规情况下1米的放电需要空气中的电压达到300万伏特。