천둥 번개와 우뢰가 치는 원리는 무엇일까요?
어제 저녁 비가 오면서 천둥번개와
우뢰가 치는데 하늘이 무너지는 줄
알았어요.
한밤중에 자다가 깜짝 놀라 깼어요.
천둥번개와 우뢰는 어떤 원리로 생겨
날까요?
3개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.천둥과 번개는 번개가 발생할 때 동시에 일어나는 현상입니다. 아래는 천둥과 번개의 발생 원리를 설명하는 간략한 개요입니다:
번개의 발생: 번개는 대기 중에서의 전하 변화로 인해 발생합니다. 구름 내부에서 높은 온도와 기압으로 인해 양성 전하와 음성 전하가 형성됩니다. 이 전하는 구름 내부에서 상승하고 하강하는 과정을 반복하면서 전하가 충돌하고 충돌에 의해 전하가 분리됩니다. 이러한 충돌과 분리 과정에 의해 대기에서 전하가 축적되고 전하 밀도 차이가 형성됩니다.
번개의 방출: 전하 밀도 차이가 일정한 수준에 도달하면 번개 방출이 발생합니다. 전하 방출은 전기적인 방전으로서 번개의 광학적인 형태인 번개를 생성합니다. 이 방전은 대기 상의 전자들이 매우 빠른 속도로 이동하면서 공기 분자들과 충돌하여 에너지를 방출합니다. 이러한 방출이 번개로 시각적으로 관측됩니다.
천둥의 발생: 번개가 발생할 때 발생하는 열은 주변 대기를 급격하게 팽창시킵니다. 이로 인해 주변 대기의 압력과 온도가 급격하게 변화하면서 음파가 생성됩니다. 이 음파가 원거리에서 들리는 소리인 천둥이 됩니다. 번개와 천둥의 발생은 실제로는 동시에 일어나지만, 빛의 속도가 더 빠르기 때문에 번개를 먼저 관측한 후 몇 초 후에 천둥 소리를 듣게 됩니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
우선 우레가 맞는 말이며 우뢰는 비표준어입니다. 그리고 우레는 천둥의 순 우리말입니다.
천둥은 번개에 동반되는 자연현상입니다.
번개는 적란운이 발달하면서 구름 내부에 분리 축적된 음전하와 양전하 사이에서 일어나는 방전을 말합니다.
그렇게 방전된 번개는 전도체가 아닌 대기를 가르며 낙뢰가 되는데 이 과정에서 번개의 열로 인해 주위 공기가 압축되고 다시 팽창하면서 공기 진동이 발생하고 그 진동이 소리가 되어 들리고 그것이 천둥소리입니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
번개 구름의 생성원리
구름은 물방을과 얼음 알갱이로 이루어져 있으며 이들은 내부는 양으로 외부는 음으로 대전되어 있다. 이들은 강한 상승기류와 와류에 의해 물방울 외부의 음으로 대전된 부분이 뜯겨나가면서 전하의 분리가 이루어 진다. 이 때 구름의 상부는 양으로 하부는 음으로 대전되게 된다. 이를 뇌운이라고 하며 뇌운에는 적란운, 적운 등이 속한다.
번개가 치기까지
번개구름의 아래부분이 음으로 대전되이 있으며 이로부터 가장 가까운 땅은 양으로 대전되고 땅에 있던 음전기는 멀리 배척된다. 이 때 음전기는 양전기 보다 몇천배나 작아 움직이기 쉬우므로 양과 음이 서로 끌어 당기는 동안 그 사이의 대부분은 음전기(전자)가 채워지게 된다. 이를 보이지 않는 번개단계로서 "Steped Leader"라 불리운다.
이 단계에서 양과 음의 전기가 만나자마자 구름에서 땅까지는 전도성의 길이 만들어 지고 음의전기는 아래로 밀고 내려오며 이것이 눈에 보이는 번개를 만들어 낸다. 정전기로 가득찬 전기적 통로는 마치 빨간색 신호등에 서있는 자동차들의 행렬과 같다.
두 전하가 만나는 순간 마치 신호등이 초록불로 바뀔 때 가까운 차들부터 움직이는 것과 같이 불빛은 두 전하가 만나는 곳과 가까운 곳에서부터 불빛이 움직이기 시작한다.이리하실제로 전하는 아래로 움직이나 번개의 불빛은 위로 움직인다고 할 수 있다.
번개란 무엇인가
번개란 우리가 겨울날 옷을 벗을 때 번쩍하는 정전기와 같이 전기의 방전에 의한 것이다.
번개 구름에 의해 생성되며 구름과 땅사이에 또는 구름들 사이에서 발생한다. 이는 수많은 인명과 산림의 피해를 주기도 하지만 한편으로 식물들에게 니트로겐을 땅에 돌려주므로서 자연을 돕기도 한다.
구름아래의 음전기로부터 유도된 땅의 양전기는 구름으로부터 가장 가까운 곳으로 모이며, 특히 뾰족한 곳에 많이 모이게 된다. 순간적으로 양전기로부터 음전기까지 전기 에너지가 흐르게 되는데, 이것이 번개이다.
번개는 보통 10억볼트(1,000,000,000V)정도라고 하며, 0.006초 동안에 5000A(암페어)의 전류가 흐른다고 한다. 이는 한 도시에서 500W(와트)가로등 전구 2000개를 동시에 8시간동안 켤 수 있는 에너지이다. 이때 주변 공기의 온도는 태양표면 보다 4배정도 뜨거운 2만 7천도 정도라고 한다. 이러한 고온에 의해 주변공기의 순간적인 팽창이 일어나고, 소리에너지로서 우리의 귀에 전파되어 오게 된다 이것이 천둥이다.