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雷温度

雷の温度って超高温?太陽表面温度の数倍になるメカニズムを徹底解説


以前、登山をしている時に隣の尾根の高い木に大音響と共に雷が落ちて火は出ませんでしたが、多くの煙が上がるのを見て腰を抜かすほどビックリことがありました。


おかしな事にこの時に思ったのは、次は自分の居る尾根に雷が落ちるかも!ではなく



あれって、木の表面を大電流が通ったので発熱したのか、又は雷自体が熱いのか?でした。



僕は趣味で年中山に登ったり、海でサーフィンをしたりしているので雷は恐ろしいモノのダントツ1位です。


そんなこともあり、雷の直撃を避けることは勿論、そのパワーや大きなエネルギーについてもかなり調べました。



その時に稲妻が走ると周りの空気は太陽の表面温度の数倍という温度に熱せられることを知りました。



今回は、その時に調べた内容を含め雷の温度はどの位なのか?なぜそこまで高温になるかを以下の項目で解説してゆきます。


  1. 1. 雷の温度ってどの位
  2. 2. 雷が光る理由も温度にあった
  3. 3. 3万度を発する雷のパワーってどのくらい

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雷の温度ってどの位


雷による放電は0.001~1秒と一瞬ですが、電圧にして数千万~約1億V、電流では3000~20万A(アンペア)という桁外れの大きなエネルギーが加わります。



その結果、稲妻の通り道では 空気の温度が3万度 という高温になります。



これは太陽の表面温度(6000度)の5倍という、これも桁外れの高温となります。



身近な物の温度を調べてみましたが雷の温度が異常に高いことが分かります。


炎の種類 温度
タバコ 850℃
ロウソク 1400℃
ガスコンロ 1700℃
アセチレンバーナー 3000℃
太陽の表面 6000℃
30000℃

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そもそも何で温度が上がるの?


空気中を無理やりに電気が通ると、通り道になった空気は瞬間的に高温となります。


その時のメカニズムを簡単に説明すると以下のようになります。



空気は絶縁体で電気を通しませんが、そこに超高電圧をかけて無理やりに電気を通すのが雷です。



専門的に言うと「衝突電離」(による雪崩崩壊)と呼ばれるもので、非常に高い電圧差がある場合に発生します。


電流の元となる電子はマイナスからプラスに向け移動するときに、空気分子と衝突を起こし複数の電子を作り出します。


作り出された電子は更に電界を加速して倍々ゲームの様に電子が増え電流が流れ始めます。


この現象によりプラスとマイナスの間(雲と地上間)を結ぶように電流の流れるルートが出来たものが雷です。



このルートは短時間ですが3000~20万アンペア、約1億ボルトものエネルギーが起こり大量の電気が流れます。



基本的に抵抗のある物に大きな電圧をかけ、大電流を通そうとすると抵抗の大きさに比例して発熱量も大きくなります。



雷の巨大な電気エネルギーを絶縁体である空気中を無理やり通そうとするわけですから発熱量もまた巨大となります。



ちなみに、この時に高温となった空気は瞬間的に爆発するように激しく膨張します。


その時の衝撃が大気に伝わり「ゴロゴロ」とか「バリバリ」という音になります。


雷の音に関しては他に詳しく説明していろページがありますのでこちらをどうぞ。




雷がジグザグに進むのはなぜ


稲妻が走るのって一瞬なので観測しずらいかもしれませんが、写真など見ると直線ではなくジグザグに走っています。



ちなみに1mmの間隔の空気に電気を通そうとすると絶縁を破るのに1万ボルトほどの電圧が必要です。



稲妻が空気中を進むときには絶縁を破りながら少しでも通り易い所を進んでは止まり、止まってはまた進むを繰り返してゆきます。



この時に湿度が高いなど通り易い所を進み直線的には進めないので、軌跡がジグザグになってしまいます。



しかし進みやすいところを進んでも、空気中は大きな抵抗があるため3万度という高温になってしまいます。


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雷が光る理由も温度にあった


ところで雷ってなぜ発光して、しかも赤や黄色の光の種類があるんでしょう。


殆どの物質は温度が上がると光り始めるという特性があり、500度を超えるとくすんだ赤色に光り出します。



さらに温度が上がり1300度を超えた辺りから赤色から白色へ、その後は青白く変化してゆきます。



空気も同じで約3万度まで上がった稲妻の周辺の空気は白く眩しく発光します。



他に雷がオレンジ色や赤色、紫色に見えることがありますが雷に色の種類があるのではありません。


これは、雷の光が人の目に届くまでに空気中のちりや水滴などにぶつかって散乱するのが理由です。


散乱する量が多ければ赤っぽくなり、少なければ本来の色の白色や青白く見えます。



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3万度を発する雷のパワーってどのくらい


雷のパワーって主に桁外れの電圧に電流と発生する熱になりますので表にまとめてみました。


エネルギーの種類 数値
電圧 数千万~1億ボルト
電流 1000~20万アンペア
温度 約3万℃
エネルギー放出時間 1/1000秒


雷の電気エネルギーは雷一発で、数千万~1億ボルトと言われていてその瞬間に100Wの電球を90億個点灯することが出来ます。



エアコンを24時間フル稼働すると10日間使用できる電力にもなり、これは一般家庭での使用では50日分に値します。



また一回の放電で流れる電流は1000~20万アンペアにもなり、いっぺんに10A程のコタツを2万台使うことが出来ます。



温度は今回説明させて頂いたとうりの3万度という太陽の表面温度(6000度)の5倍のとんでもない温度になります。


このエネルギーの放出は1/1000秒というまさに瞬きする間もなく行われます。



この強力な雷のパワーをさらに詳しく解説したページもあります。



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雷の温度ってどの位? まとめ


雷の温度が3万度というのは調べてみてビックリでした。


電圧や電流に至っては数千万~1億ボルトで1000~20万アンペア、家庭用の電圧が100ボルトで15アンペアなので..ちょっと数字が大きすぎてイメージし辛いですね。


それでも現在は科学的に色々と解明されていますので雷をあまり怖いとは思いません。


ですが昔は、雷や地震など自然災害がなぜ起こるのかわからず、無念の死を遂げた誰かの怒りによって引き起こされると信じられていた時代がありました。



例えば「くわばら、くわばら」という言葉、実は雷よけのおまじないなんです。



930年6月26日平安京の清涼殿にあった落雷は、大宰府に左遷され失意のうちに亡くなった菅原道真の怨霊の仕業ではないかと思われていました。



死後、各地で続いた落雷が彼の領地であった「桑原」には落ちなかったことから「くわばら、くわばら」が雷よけのおまじないとして唱えられるようになったようです。



また、子供の頃言われてた「雷が鳴ったらおへそをかくせ。」というのも僕はへそを取られると思っていました。



しかしこれは、身を低くするほうが雷に打たれないので、体を屈めさせるために言ったことのようです。



このように雷には面白い言い伝えが数多く残っています。


雷や地震など人の力ではどうにもならない自然現象を調べてみると、このような言い伝えなども出てきますので、ちょっと息抜きに調べてみるのも面白いかと思います。



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