闪电的本质就是电

电的起源说起来并不复杂，复杂的是发现电和利用电的过程。比如闪电，我们都认同它是一种堪比地球同龄的自然现象。科学家通过实验证明，闪电就是电。通俗地说，闪电是一种强烈放电现象，通常发生在云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间，而发生的载体一般为积雨云。积雨云也被称为暴风云。科学家经过长时期观察得出一个结论，即通常是暴风云产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸展越接近地面。最后，正负电荷终于克服空气的阻碍而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生一道明亮夺目的闪光。这就是我们常见的闪电。闪电的长度有长有短，一般只有数百米，最短的只有100米左右，但最长的则可达数千米。闪电的温度，从17000°C至28000°C不等。这个温度是相当令人吃惊的。也就是说，它相当于太阳表面温度的3～5倍。闪电的极度高热，使它在延伸的过程中，导致沿途空气剧烈膨胀，而空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。从这个过程中我们发现，空气并非良好的传导体，所以，空气不会导电，相反，自然界的植物和人类设计建造的建筑物，甚至人体，却都是良好的传导体。所以，给高层建筑物安装避雷针就显得十分必要。而在发生闪电的时候，人们站在树下是一种不明智的行为。另外，正负电荷的相遇，也颇为令人感动，仿佛一对相爱的恋人，在不懈追求他们心仪的异性，最终克服重重障碍，抵达幸福的彼岸。

和高层建筑物一样，输电线路或者说电网，也是闪电袭击的对象，如上所述，避雷针也是保护电网的重要设施，它能够将闪电中的电引向地面事先选好的安全区。已知的闪电，可以分为线状闪电、带状闪电、片状闪电、火箭状闪电、球状闪电、联珠状闪电，我们常见的是线状闪电，它犹如一棵枝杈丛生的树上的一根树枝，一路向下，蜿蜒曲折。线状闪电也是破坏力很强的一种闪电，与其他闪电不同的地方是，它有特别大的电流强度，平均可以达到几万安培，在少数情况下甚至可以达到20万安培。这么大的电流强度，足以毁坏和摇动大树，有时还能伤人。因此，当它接触到建筑物的时候，常常造成“雷击”而引起火灾。

闪电的发生频率很高。就全世界而言，大约每秒钟能够发出600次闪电，而其中，有100次左右的闪电会袭击地球。让人意想不到的是，闪电居然可将空气中的一部分氮变成氮化合物，借雨水冲到地面。一年当中，地球上每公顷土地大概可获得几千克这种从高空来的免费肥料。世界上最容易受到闪电袭击的国家是乌干达和印度尼西亚。气象专家经过统计发现，印尼的爪哇岛有一年竟有300天发生闪电，让当地居民头痛不已。

闪电

闪电对于电网的影响不可忽视。通常，雷电对电网电气设备的主要影响在于电磁干扰，大部分输电线路和户外型变电站都裸露在空气中，非常容易遭受雷击，造成供电中断，损坏电力设备及家用电器。然而，雷电背后蕴藏着巨大的能量，比如，我们都知道，世界上最大的水力发电站是中国的长江三峡水电站，电站装机总容量为2240万千瓦。对于一座电站而言，这已经是一个非常巨大的容量了，但也只有一次雷电功率的千分之一。在万分之一秒的时间里，遭遇雷击者的身体都暴露在数万安培电荷之下，足可给数十亿盏灯泡提供短暂的电力。还有一个数据更加令人惊叹，闪电的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。显然，闪电的电压很高，可以达到1亿至10亿伏特。也就是说，一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，这几乎是一座小型核电站的输出功率。

从普通的自然现象中得出结论，并证明这个结论的准确性，是科学家与众不同之处。比如发现闪电就是电的理论的，是一个名叫富兰克林的科学家。上面提到的避雷针就是他发明的。富兰克林的全名是本杰明·富兰克林，他是美国人。他的身份非常复杂，既是一位著名的政治家，也是一位成就非凡的物理学家，同时又是出版商、印刷商、记者、作家和慈善家，更是杰出的外交家及发明家。人们在总结富兰克林的传奇一生时，把他的主要成就概括为3个方面：一是用风筝吸引雷电对电进行了探索，证明了闪电的本质是电；二是参与领导美国独立战争；三是参与起草美国《独立宣言》和宪法。这3个方面成就中的任何一个都足以让他流芳百世。法国经济学家杜尔哥这样评价富兰克林：“他从苍天那里取得了雷电，从暴君那里取得了民权。”富兰克林理所当然得到了美国人民的尊敬。所以，在富兰克林逝世后，费城人民为他举行了葬礼，两万人参加了出殡队伍，并且为富兰克林的逝世服丧一个月以示哀悼。更加令人吃惊的是，富兰克林的墓碑上只有简单的一行字——印刷工富兰克林。这位杰出的印刷工，后来被《大西洋月刊》评为影响美国的100位人物之一，排名第6。