Tia chớp so với pin: một coulomb trong các điều khoản hàng ngày

Tôi đang cố gắng quyết định xem thông tin trên trang wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb#In_everyday_terms

là hợp lý Cụ thể là các tuyên bố rằng một tia sét có khoảng 15 coulomb, trong đó pin có 5000. Bản năng đầu tiên của tôi là điều này rõ ràng là sai (một tia sét là một sự kiện tràn đầy năng lượng và một pin dường như vô tội), nhưng sau đó là phản xạ một tia sét chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian cực kỳ ngắn. Cuối cùng tôi không chắc chắn làm thế nào để kiểm tra nếu điều này có ý nghĩa.

Một nguồn gây nhầm lẫn phổ biến là sự khác biệt giữa năng lượng và sức mạnh. Một thanh Snickers, ví dụ, có nhiều năng lượng trong đó hơn một quả lựu đạn cầm tay. Người ta có thể gọi một quả lựu đạn phát nổ là "tràn đầy năng lượng", nhưng điều quan trọng ở đây là sức mạnh của nó (P) hoặc khả năng chuyển đổi năng lượng (E) cực kỳ nhanh chóng, trong một khoảng thời gian rất ngắn (t):

Tương tự, có một sự tương tự trong thế giới điện, trong đó điện tích (Q), dòng điện (I), điện áp (V), năng lượng và năng lượng không phải luôn luôn đi đôi với nhau.

Các phương trình liên quan đến tất cả những phương trình như sau:

Trong trường hợp tia sét, V và tôi đều cực kỳ cao, nên công suất cực lớn, nhưng t khá thấp, do đó dòng điện cao và thời gian ngắn giảm nhẹ cho nhau, do đó không có một lượng điện tích lớn . Đáng lưu ý, tất cả những ảnh hưởng điện áp đó là bao nhiêu năng lượng mà cùng một lượng điện tích mang theo.

Cắm vào một số con số, 120 kA và 30 năm, chúng tôi nhận được 3,6 coulomb , gần với những gì bạn có. Tuy nhiên, bài viết trên Wikipedia cho biết có một chút biến thiên ("lên tới 350 C"), nhưng chúng nằm trong một vài cấp độ lớn và đã thấy một vài cơn bão sét, một số cuộc đình công là lớn và có thịt, những người khác thì không rất nhiều.

Trong pin, điện áp là thảm hại so với một cuộc đình công ánh sáng, nhưng điều đó không liên quan để tính phí. Điều quan trọng là nó có thể cung cấp một dòng có độ lớn ít hơn cho hàng chục đơn đặt hàng cường độ dài hơn. Một milliamp trong một giờ (1 mA · h) bằng 3,6 coulomb (nhìn, giống như tấn công ánh sáng 120 kA, 30 của chúng tôi) và pin thường có dung lượng trong hàng ngàn mA · h (2000 mA · h là điển hình cho một tế bào AA).

Có lẽ đúng, giữ năng lượng và tích điện (về mặt tinh thần) họ đo lường những thứ khác nhau.

Bản năng của bạn đã đúng. Bài viết gây hiểu lầm.

Bài báo bỏ qua điện áp. Nếu bạn sử dụng Tương tự thủy lực , điện áp giống như nhiệt độ / áp suất của nước. Về cơ bản, nước từ pin có nhiệt độ / áp suất cực thấp. Tuy nhiên, nhiệt độ / áp suất của nước từ sét là rất lớn. Về cơ bản, có CÁCH NHIỀU TỔNG NĂNG LƯỢNG (Joules) trong sét hơn là trong pin. Điều này được đo bằng Joules (kg.m / s ^ 2).

Chúng ta hãy so sánh TỔNG NĂNG LƯỢNG của sét và pin.

Sấm chớp:

15 coulomb

500 triệu Volts

15C x 500000000V = 7,5 tỷ Joules (kg.m / s ^ 2)

Pin AA:

5000 Coulomb

1,5 volt

5000C x 1.5V = 7.500 Joules (kg.m / s ^ 2)

Có một triệu lần năng lượng trong một tia sét so với trong pin AA.

Tại sao lại nhầm lẫn? Pin gửi nhiều electron hơn thông qua các dây (5000 Coulomb), nhưng những electron đó hầu như không có năng lượng trong đó. Để so sánh, sét gửi một số lượng rất nhỏ các electron (15 Coulomb) nhưng số ít electron đó vẫn mang tổng năng lượng lớn hơn rất nhiều.