Question

平均起來，一次雷電的電流強(qiáng)度約為2萬安，電壓約10億伏，放電時(shí)間約為0.001秒．問平均一次雷擊的電功率約為多少千瓦？電流所做功為多少焦？如果這些能量的1%，能被人類所利用，它可供一盞100瓦的燈工作多長(zhǎng)時(shí)間？可以將1t的水提高多少米？

Answer 1

分析：由功率公式P=UI可求得雷擊的電功率；由W=UIt可求得電流做功；由W=Pt求得工作時(shí)間；由能量守恒定律可求得將水提高的高度．

解答：解：雷擊的電功率為：
P=UI=1×10⁹V×2×10⁴A=2×10¹⁰Kw；
電流做的功W=Pt=2×10¹⁰Kw×0.001s=2×10¹⁰J；
人獲得的能量為W′=0.01W=2×10⁸J；
由W=Pt得：t=

W′

P′

=

2×108J

100W

=2×106s
即使燈泡工作2×10⁶s；
用來提水時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能，故W′=mgh
則h=

W′

mg

=

2×108J

1×103Kg×10N/kg

=2×10⁴m；
答：雷電的電功率為2×10¹⁰Kw；電流做的功為2×10¹⁰J；這些能量可供100W的燈工作2×10⁶s；可將1噸水提升2×10⁴m．

點(diǎn)評(píng)：本題中單位很多，故要注意單位的換算．