主题：【讨论】利用闪电的困难在哪里？ -- muiaao

闪电的电压在多少范围，如果在闪电频发的地方，比如适当的地形，经常有强烈闪电的地方，将闪电引入其他装置，可否储存电力？

比如用粗壮的电极引入底下，加温液体甚至固体。或者在底下将电能转化为化学能。

纯小白提问，请轻拍。

根据网络搜索，印尼爪哇岛每年竟然有300天有闪电。如果认为的将粗大的电极伸入空中，将电荷倒向地面，类似避雷针那样，可否将电能利用起来？比如在地下建立压力容器，利用电荷产生热能，加热蒸汽，或者熔融固体，或者引发电化学反应，从而固定、利用电能？这其中的技术困难有哪些？

要谈闪电是否能够利用，先谈谈闪电产生的机理。目前没有准确的理论解释闪电的成因，只有大概的理论：雷云之间或者雷云对地放电。闪电产生的时候有几个因素也影响了闪电的利用。

1）受地形地貌的影响。比如山顶，建筑物顶部。假设是利用的话，在这些位置加以改建，成本也很大。

2）云层运动及风力等气候因素都可以影响闪电的产生时间和位置，也就是说随意性比较大，难以捕捉闪电。

3）闪电的能量大不大？应该说闪电的瞬间功率很大，但是能量并不大。为什么呢？因为闪电时间很短，每个闪电过程所有放电时间加起来可能只有0.1~0.5s。而且功率不是均匀的，是脉冲形式的。这样累计能量可能是有数百kVA。

4）关键是闪电的峰值功率很大，如果设计一个利用装置，该利用装置的峰值功率必须很大，但是每年的雷击利用时间可能还不到5分钟。一句话，没有经济性。

所以没有人利用闪电。

首先，统计对象是整个地区，不是某个点。具体到某个点，可能每年只有数次或者数十次。

其次统计闪电日是只要今天有闪电发生，不管多少次，都计入闪电日。

另外，整个地区每天的闪电时间累计起来不超过5分钟。因为典型的闪电持续时间数十或者数百微秒（百万分之一秒），每个闪电过程包含三到五个闪电，大概时间不超过1秒。

首先是雨云和地面的有电位差，然后是高能粒子造成电离通道，最后是电流通过电离通道，电离大气，流到地面。雨云和地面电位差发电当然可能，就是没有导线容纳得了这么大的电流。你要把整个建筑当引雷针。不过电压不能确定，可能差几个数量级的情况下，转换化学能是不可能的，要么不动，要么烧掉，炸掉。和内燃机不可能同时烧汽油，和硝酸甘油一样。热能利用也是个控制问题，你也不可能把电离通道电流量控制的刚好能作功，又不会烧掉导线热平衡状态。

用闪电发电其实和用高速公路上撞防护栏的汽车动能发电一样，物理上当然有设计可能。思想风暴一下，当科普趣味讨论一下可以，实际上没有经济价值。

不过说起来，生命起源，雷电固氮还是起了不少作用。原始大气中的氮气，水蒸汽，甲烷，在雷电作用下合成有机物，在某种意义上也是闪电的利用方式。

非常貼切

小白跟一个问题，请问等离子层的能量能利用么。

曾经有机会参与一个课题，部分涉及到闪电的存储。

当时的设想将闪电的电荷存储起来。其实每次闪电的电荷的库伦数并不大，峰值功率也不是问题。但是由于闪电的电流是高频脉冲形式的，其所引起的感抗问题无法解决，后来这个课题没有继续下去。

希望随着技术进步，将来有机会能解决这个问题。

如果说闪电是撞到护栏的汽车，那么如果能提前将能量释放，就相当于利用汽车带起来的风给隧道提供照明，已经有商业案例了。

如果你对闪电有深入的研究，不放浅显地和大家讲一讲，光是一个粗糙的比喻恐怕不能说明什么。

那样或许可以避免不断击穿空气引起的高频问题。

抱歉我的物理知识局限于高中阶段，虽然我自认为截止高中阶段我学的不错。。。

烧钱无数，郁郁而终。

认为自己可以和传奇比肩的，可以从自建tesla coil 开始。

1.雨云和地面的电位差是怎样产生的？是太阳风在给云雨充电吗？

2.太空导电吗？

3.太阳这么亮，是不是无数的闪电在闪？太阳是电中性的吗？深空带电吗？彗星往返于太阳与深空，是否存在充放电？

4.行星是电中性的吗？太阳系主要行星的公转方向为什么是相同的？其它恒星系中，行星的公转方向是否相同？行星的公转与太阳系的电磁场是否有联系？

请河友科普，谢谢

如果能用是不是在两极地区容易利用一些呢，以后就用极光电。