번개 천둥의 원리와 왜 같이 발생하나요?

Question

자연 헌상에 번개와 천둥이 있습니다.

천둥과 번개가 발생하는 원리는 어떤 원리로 발생하는건가요?

그리고 이 두가지는 거의 같은 시기에 발생하는데

서로 영향을 주나요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 번개의 원리:

번개는 구름 내부나 구름 사이에서 발생하는 정전기적인 방전으로 이해할 수 있습니다. 구름 안에서는 양성과 음성의 전하가 분리됩니다. 구름 안의 양성 전하가 하늘에서 지면으로 빠르게 이동하면서 음성 전하가 구름 안에서 머무르게 됩니다. 이 때, 지면과 구름 사이에 전기적인 차이가 형성되고, 이 차이가 비로 인해 전하가 흐르게 됩니다. 이 전하가 공기 중에 흐르면서 이온화를 일으키고, 이온화된 공기는 밝은 빛을 방출하는 번개를 형성하게 됩니다.

2. 천둥의 원리:

번개가 번쩍이면서 공기를 빠르게 가열하고 팽창시킵니다. 이로 인해 주변 공기가 급격히 팽창하면서 압력이 급격히 상승합니다. 이 압력 변화가 소리의 파동으로 전파되면서 천둥 소리가 발생합니다. 번개와 천둥이 동시에 나타나지 않는 이유는 번개가 소리보다 빠르게 전파되기 때문입니다. 번개는 소리보다 빠르기 때문에 번개를 보고 천둥 소리를 듣게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

천둥은 번개에 동반되는 자연현상입니다.

번개는 적란운이 발달하면서 구름 내부에 분리 축적된 음전하와 양전하 사이에서 일어나는 방전현상을 뜻합니다.

그렇게 방전된 번개는 부도체인 대기를 가르며 낙뢰가 되는데요, 이 과정에서 번개의 열로 인해 주위 공기가 압축되고 다시 팽창하면서 공기 진동이 발생하고 그 진동이 소리가 되어 들리는데요, 그것이 천둥소리입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

번개는 구름 안의 수증기가 고온과 고압으로 인해 물방울 형태로 응축되면서 생기는 자극과 마찰로 인해 음전하와 양전하가 발생하게 됩니다. 이러한 전하의 차이가 기전력을 만들어내고, 이 기전력이 축적되어 어느 순간 방전이 일어나면 번개가 발생합니다. 천둥은 이러한 번개 발생으로 인해 생긴 충격파가 공기를 통해 전달되면서 큰소리로 울리게 되는 현상입니다