消防設備士普通考試-消防設備士火災學概要109 年第 6 題單選題
某次閃電的過程中，雲的底部和地面之間，電壓高達 1 千萬伏特，並在約 0.02 秒內輸送 20 庫倫的電量至地面。下列與閃電有關的敘述何者正確？
A該次閃電所產生的電功率約為 107 瓦特
B雲和地面間高電壓的產生與摩擦起電有關
C飛機在空中飛行時不可能遭雷擊，因此不須裝置避雷針
D閃電時的大電流，使空氣產生高熱而快速膨脹，故常伴隨有雷聲正確答案
D正確答案
閃電大電流使空氣瞬間受熱膨脹產生震波,即雷聲,故(D)正確。
為什麼答案是 D
閃電瞬間數千安培的大電流,使閃電通道空氣溫度可達數萬度,空氣急速膨脹產生震波即雷聲,正確。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 閃電大電流使空氣瞬間受熱膨脹產生震波,即雷聲,故(D)正確。
1. 計算電流 $I = Q/t = 20/0.02 = 1000$ A。
2. 電功率 $P = IV = 1000 \times 10^7 = 10^{10}$ W,故(A)錯。
3. 雲層帶電主因是雲中冰晶、水滴碰撞摩擦累積電荷,(B)看似合理但嚴格說是「感應」與「摩擦」皆有,本題以(D)為最佳答案。
4. 飛機在高空仍可能被雷擊,故(C)錯。
5. 閃電瞬間電流極大,空氣被加熱至上萬度急速膨脹產生震波即雷聲,(D)正確。
逐選項分析
A✕
電功率 $P = VI = 10^7 \times 1000 = 10^{10}$ 瓦特,並非 $10^7$ 瓦特,錯誤。
B✕
雲層內電荷分離主要源於水滴與冰晶在對流中相互碰撞、摩擦並伴隨感應作用,稱為摩擦起電過於簡化;相對於(D)非最佳答案。
C✕
飛機在空中仍可能遭雷擊,機體外殼設計可導引電流,並設有放電裝置,敘述錯誤。
D✓ 正確
閃電瞬間數千安培的大電流,使閃電通道空氣溫度可達數萬度,空氣急速膨脹產生震波即雷聲,正確。
計算電功率須先用 I=Q/t 求電流,再 P=VI;勿被(A)中 10^7 數字誤導。 
