번개가 발생되는 원리가 궁금합니다

Question

천둥이 치기 전에 먼저 번개가 번쩍 그리는 것으로 알고 있는데 번개가 번쩍거리고 얼마 아니다 천둥이 치는데 이런 번개가 발생되는 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

번개가 발생되는 이유는 대기층 상부에서 무거운 구름층간의 충돌에 의해 발생됩니다.

일종의 화학반응에 의한 섬광이죠.

Answer 2

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

구름 내부에 축적된 양전하와 음전하 사이 마찰에 의해서 전기적 방출이 일어나게 됩니다. 바로 이 현상이 번개이며 이 때 동반되는 소리가 천둥이 되겠습니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

상층과 하층의 대기가 불안정할 때 적란운과 같이 수증기가 급격히 단열 팽창하여 상승할 경우, 구름 밑 부분이 고온 다습한 공기와 구름 윗부분의 차가운 공기가 만나면서 전하가 분리됩니다.

이때 만들어지는 구름이 번개 구름인데, 그 결과 구름 위쪽은 양전하를, 구름 아래쪽은 음전하로 나누어집니다. 구름 내부에서 음전하와 양전하는 분리되어 축적되고, 이들 사이에서 일어나는 불꽃 방전, 즉 번개가 발생하는 것이죠.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

적란운이 발달하면서 구름 내부에 분리 축적된 음전하와 양전하의 사이 에서 일어나는 불꽃방전이 생깁니다

이를 번개라 합니다

Answer 5

안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.

번개는 적란운이 발달하면서 구름 내부에 분리 축적된 음전하와 양전하 사이에서 일어나는 불꽃방전을 말합니다. 그러나 대기는 전도체가 아니기 때문에 전하를 분리하기 위하여 상당한 전위를 가져야 되는데, 양쪽 전하 중심 사이의 전위차가 수백만∼수억 볼트에 이르면 방전이 발생하게 됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

천둥과 번개가 발생하는 것은 대기가 불안정하고 전하가 생성되어서 전기가 방전되는 과정에 발생하는 현상입니다.

번개는 구름 내부에서 발생하거나 구름과 땅 사이에서 발생합니다.

구름의 상부에는 양전하가 생성되고 구름의 하부에는 음극을 띄는 전하가 분포하는데 전기적인 불균형이 발생하면 전기장이 생성됩니다.

전기장이 강해지면 공기가 전기가 흐르는 것을 가로막는 능력이 저하되고, 갑작스럽게 전기가 양극에서 음극으로 흐르면서 구름의 상부에서 지상으로 전기가 급격히 흐르면서 번개가 발생합니다.

천둥은 급격히 공기가 팽창하면서 주변공기가 가열되면서 천둥소리가 생기는 것입니다.

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Answer 7

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

번개는 구름 내부에서 양전하와 음전하가 분리되어, 서로 반발하면서 발생합니다. 구름은 물방울과 얼음 알갱이가 모여 만들어지는데, 물방울과 얼음 알갱이가 부딪히면서 전하가 생성됩니다. 구름의 상층부에는 양전하가, 하층부에는 음전하가 쌓이게 됩니다. 양전하가 쌓인 곳은 음전하가 부족하고, 음전하가 쌓인 곳은 양전하가 부족합니다. 이러한 전하의 불균형으로 인해, 양전하와 음전하가 서로 끌어당기면서 방전이 발생하게 됩니다. 이때 발생하는 방전이 바로 번개입니다

Answer 8

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 대기 전하의 형성: 구름 안에서는 양성 전하와 음성 전하가 분리되어 형성됩니다. 일반적으로 양성 전하가 구름의 상단에, 음성 전하가 구름의 하단에 모여있습니다.

2. 전하의 불균등 분포: 지표면이나 높은 건물과 같은 물체로부터 땅과 구름 사이에 전하가 불균등하게 분포됩니다. 이로 인해 구름 상단과 땅 사이에 전기적인 잠재차가 형성됩니다.

3. 번개의 발생: 전기적인 잠재차가 충분히 커지면, 대기에서 전기적 방전이 발생합니다. 이것이 번개입니다. 전기 방전은 대기 중의 분자들을 이온화시키고, 전자를 가속시켜 고열과 광원을 발생시킵니다.

4. 천둥 소리: 번개가 발생하면 주변 대기가 급격하게 팽창하여 소리의 압력파를 발생시킵니다. 이 압력파가 우리에게 들리는 소리인 천둥으로 들립니다.

Answer 9

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 폭풍이 몰아치면 먹구름 속에서 물방울과 작은 얼음들이 부딪치며 마찰을 일으킵니다. 이 마찰로 얼음이 물에게 전자를 빼앗긴 채 상승하는데요. 이때 전하가 분리되어 있는 구름, 뇌운(번개구름)이 만들어집니다. 그 결과 구름 위쪽은 양전하를, 구름 아래쪽은 음전하를 띠는데, 둘이 만나 순간적으로 강력한 전기를 만드는 것을 번개라고 합니다.

출처 : 한국전기연구원 블로그 - 천둥번개의 원리는 뭘까?

Answer 10

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

번개는 번개구름 속에서 분리 축적된 음전하와 양전하 사이 또는 구름 속의 전하와 지면에 유도되는 전하 사이에서 발생하는 불꽃방전으로 매우 짧은 시간 내에 일어나는 높은 전기적 방출입니다. 번개와 같이 공중전기의 방전에 의해 생기는 소리가 천둥입니다.

사실 번개와 같은 전기 방전이 어떻게 일어나는가에 대해서는 아직 정확히 알려져 있지 않습니다. 대기에는 수직의 전기장이 존재하고 자유전하가 있다고 봅니다. 번개구름 속에서 양전하와 음전하로 분리되는 과정은 보통 ‘중력분리이론’으로 설명합니다.