[지구과학] 번개는 왜 발생하는 건가요?
번개에 대해서 궁금한 점이 있습니다.
번개는 어떻게 발생하게 되는 것인가요?
그리고 번개의 전력은 얼마나 되나요? 번개의 에너지를 이용할 수도 있나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 대기의 충전: 대기는 양성과 음성 전하를 가지는 입자로 가득차게 됩니다. 이는 일반적으로 대기에서 발생하는 자연적인 과정입니다.
2. 전하의 분리: 뇌우 구름 내부에서, 양성과 음성 전하가 구분되어 분리됩니다. 양성 전하는 구름 상단부에, 음성 전하는 구름 하부에 집중됩니다.
3. 전하의 누적: 양성 전하가 구름 상단에서 더욱 집중되고 음성 전하가 구름 하부에서 더욱 집중되면, 지평선과 땅 사이에 전하가 누적됩니다.
4. 전하의 방전: 전하가 충분히 누적되면, 대기 내부 또는 구름 간에 전하가 방전되어 번개가 발생합니다. 이 과정에서, 대기의 고온과 높은 전류로 인해 번개가 발생하며, 이는 전기 에너지를 방출하는 것입니다.
번개의 전력은 매우 강력합니다. 짧은 순간 동안 수백만 볼트의 전압을 가질 수 있으며, 수십 킬로암페어의 전류를 가질 수도 있습니다. 이는 매우 큰 전력량을 의미합니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
번개는 기본적으로 구름과 지면 사이에 발생하는 전기적 방전 현상입니다. 구름 안에서 물방울이 충돌하면서 음전하가 생기고 지면의 양전하와 상호작용하면서 전기적인 에너지가 방출되는 것이죠. 이러한 과정을 번개라고 부릅니다.
번개의 전력은 매우 강력합니다. 일반적으로 번개 하나의 전력은 약 1억 와트 정도로 추정되고 있습니다. 이는 일반 가정에서 사용하는 전력의 수백만 배에 해당하는 양이죠. 따라서 번개는 매우 위험한 현상이기도 합니다.
하지만 번개의 에너지를 이용할 수는 없습니다. 번개는 순간적인 방전 현상이기 때문에 에너지를 저장하거나 이용하기는 어렵습니다. 그리고 번개의 전력은 매우 강력하기 때문에 이를 안전하게 수집하고 저장하는 것도 어렵습니다.
번개는 자연 현상 중에서도 가장 놀라운 현상 중 하나입니다. 그리고 이를 이용하는 기술도 아직까지는 개발되지 않았습니다. 하지만 과학 기술의 발전으로 앞으로 번개의 원리를 더욱 깊이 이해하고 이를 이용하는 기술도 발전할 수 있을 것이라고 기대합니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
번개는 구름 내부 또는 구름과 지면 사이에서 발생하는 정전기 방전 현상입니다. 구름은 작은 물방울과 얼음 알갱이로 이루어져 있습니다. 물방울과 얼음 알갱이는 서로 부딪히면서 전하를 띠게 됩니다.
물방울은 음전하를 띠게됩니다. 얼음 알갱이는 양전하를 띠는 경우가 많습니다. 구름 내부에서 전하가 쌓이게 됩니다.
전하의 차이로 인해 전기장이 형성되고 전기장이 일정 수준 이상으로 높아지면 전하가 방전되는 현상이 발생하면서 번쩍하는 현상이 나타나느데 이것을 번개라고 부릅니다.
번개의 전력은 1억~10억V 수준입니다. 엄청 전력과 전압이 높습니다. 수만 ~ 수십만 A의 전류가 흐릅니다.
번개의 에너지는 100만~1000만 줄에 해당하는데 100W짜리 전구를 약 1000시간 동안 켤 수 있는 정도의 에너지입니다. 번개를 직접 포착하여 전기를 생산하는 방법입니다. 이 방법은 번개가 발생하는 순간, 번개를 포착하여 전기를 생산하는 방식입니다.
번개로 인해 발생하는 열 에너지를 이용하는 방법입니다. 이 방법은 번개로 인해 발생하는 열을 이용하여 전기를 생산하는 방식입니다.
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안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
작은 물방울은 상승기류를 타고 올라가다 물방울(얼음)은 음전하로, 주변 공기는 양전하로 대전된다. 그 외에도 구름 속 얼음 알갱이들이 깨지거나 서로 부딪힐 때 마찰전기가 생기기도 한다.
미국의 과학자인 워크맨과 레이놀즈는 얼음 알갱이와 과냉각 물방울이 공존할 때 많은 전하가 발생한다는 사실을 실험을 통해 알아냈다.
대체로 적란운의 상층부에는 양전하가, 하층부에는 음전하가 모인다. 상층부와 하층부의 전위차가 일정 수준을 넘으면 순간적으로 전류가 흐르는 방전 현상, 즉 번개가 나타난다.
번개는 이 같이 구름 속에서 나타나는 전위차 때문에 생기고, 90% 이상의 번개는 구름 속에서 친다.
가끔 구름과 땅 사이에서 이런 현상이 나타나기도 하는데 이것이 ‘벼락’이다. 즉 번개 중에서 땅으로 떨어지는 번개가 벼락이다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
번개는 적란운이 발달함녀서 구름 내부에 분리 축적된 음전하와 양전하 사이가 충돌하면서 불꽃방전을 이야기 합니다.
이 양쪽전하에서생긴 번개는 수백만에서 수억볼트가 발생하겨 지표면으로 떨어지게 되는데 이 막강한 에너지는 100w 전구를 10만개 이를 1시간 사용할 수 있는 양과 맞먹는다고 합니다.
이 막대한 에너지를 축적하기에는 아직은 불가능 하고 지속시간도 거의 눈깜짝할 사이에 일어나기 때문에 예측도 어렵습니다
