Оценить энергию, выделившуюся при разряде молнии

[Антон Огурцевич]

10. Оценить энергию, выделившуюся при разряде молнии, полагая, что электрическое поле между земной поверхностью и нижней границей тучи является однородным, то есть подобно полю внутри плоского конденсатора. Горизонтальные размеры тучи 4×4 км, расстояние от тучи до земли 1 км, разность потенциалов между тучей и землей 10⁹ В. Биофизика. Сделать рисунок.

[Сергей]

Решение. Энергию, выделившуюся при разряде молнии определим по формуле:

\[ \begin{align}
  & W=\frac{C\cdot {{U}^{2}}}{2}(1),C=\frac{\varepsilon \cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot S}{d}(2),W=\frac{\varepsilon \cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot S}{d}\cdot \frac{{{U}^{2}}}{2}. \\
 & W=\frac{1\cdot 8,854\cdot {{10}^{-12}}\cdot 4\cdot {{10}^{3}}\cdot 4\cdot {{10}^{3}}\cdot {{({{10}^{9}})}^{2}}}{{{10}^{3}}\cdot 2}=70,8\cdot {{10}^{9}}. \\
\end{align}
 \]

Где: ε = 1 – диэлектрическая проницаемость воздуха, ε₀ = 8,854∙10^-12 Ф/м – электрическая постоянная.
Ответ: 70,8 ГДж.