LINUX.ORG.RU

Идиотский вопрос про электричество


0

1

Что будет, если взять сверхпроводящий аккумулятор и замкнуть его сверхпроводящими проводами?

Стандартные формулы дают противоречивые данные:

P = (U^2)/R говорит, что тепловая мощность будет равна бесконечности и наступит апокалипсис.

P = (I^2)*R говорит, что тепло выделяться не будет и всё ок (куда делась энергия? распилили?)

Или же создать сверхпроводящий (т.е. его внутреннее сопротивление равно нулю) аккумулятор в принципе никогда не будет возможно?

Или сверхпроводник имеет сопротивление стремящееся к нулю, но не нулевое?

Можно сформулировать задачу иначе - что будет со сверхпроводящим ломом, если его положить на клеммы идеально источника ЭДС.

Про то, что проводник выходит из сверхпроводящего состояния при нагревании выше некоторой температуры знаю, но если P = 0, то нагрева то не будет.

Вопрос, вероятно, идиотский и я задаю его не особо серьёзно, но интересно, что скажут местные специалисты.

★★★★★

Последнее исправление: KivApple (всего исправлений: 2)

Ответ на: комментарий от peregrine

ну значит они разгонятся просто пzдц как сильно, что и представить нельзя, и описать нельзя. Ну из-за наличия реактивного сопротивления (как выше уточнили), все придет к адскому бесконечному электромагнитному излучению (тут кстати не понятно, ведь уравнения максвела завязаны на С, вроде, это надо будет все переделывать), и неограниченному взрыву, я думаю даже пространство порвет, как Тузик грелку. Так что такие задачки не имеют смысла. Апокалипсис похлеще библейского, и менее обоснован к тому же :)

Deleted
()
Последнее исправление: Deleted (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Deleted

Тоесть чем дальше от источника поля тем быстрее движутся электроны? А когда они прилетают на большой скорости и влетают в мой процессот, что там происходит? А почему валентные электроны на электростанции не кончаются? Мне правда не сильно понятно(физику в школе вёл физрук, а сам не понял).

hope13 ★★★
()
Ответ на: комментарий от Deleted

А как по твоему разгоняют некоторые частицы в ускорителях до скоростей приближающихся к световым?

они там в вакууме и по большому радиусу круги нарезают, БАК не зря столько территории занимает

Harald ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Harald

они там в вакууме и по большому радиусу круги нарезают, БАК не зря столько территории занимает

где-то читал описание ускорителя на баке и там было написано, что до 99% скорости света разгон осуществлятся уже на первом метре а дальше там 2 больших контура. Сейчас поищу ссылку.

hope13 ★★★
()
Ответ на: комментарий от hope13

Тогда что мешает построить прямую трубу метров 100 в длину и с двух сторон запустить электроны? Движение по кривой траектории между прочим жрёт дополнительную энергию, чтобы не дать электронам вписаться в стену.

KivApple ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от hope13

Тоесть чем дальше от источника поля тем быстрее движутся электроны?

К сожалению для вас, напряженность поля обратнопропорциональна растоянию между зарядами . Поэтому - нет :)

Электроны не летят на большой скорости, а слегка перемещаются, ибо им там тесно и они постоянно стукаются друг о друга. Но у нас есть сверхпроводимость и аксиоматическое отсутствие активного сопротивления в системе. Поэтому черт знает, что там происходит, я исхожу из этого, и говорю - раз нет сопростивления, значит в итоге все электроны нафиг ускорятся до бесконечной скорости (да да, СТО тоже мы убрали, см выше). и начиинается безумие.

А процессор свой береги, вынимай его почаще, гладь, можешь поделиться с ним своими школьными переживаниями о физруке. Он будет заботиться о тебе, ты будешь заботиться о нем, и тогда электроны на электростанции не кончатся

Deleted
()

все уйдет в эм излучение. ибо переходные процессы, весь заряд разрядится почти мгновенно. сила же тока будет нарастать потом снижаться, что и породит эм излучение. скорость процесса будет зависеть от индуктивности лома и емкости обкладок аккума.

Kartas39
()
Ответ на: комментарий от Deleted

А процессор свой береги, вынимай его почаще, гладь, можешь поделиться с ним своими школьными переживаниями о физруке. Он будет заботиться о тебе, ты будешь заботиться о нем, и тогда электроны на электростанции не кончатся

прикольно получилось. :)

А если серьёзно теперь?

hope13 ★★★
()
Ответ на: комментарий от hope13

направленная скорость электронов достаточно мала. нагуглил: ~5мм/с. Называется дрейф электронов. Ток может присутствовать в замкнутой системе. При разрыве цепи - ток прекращается. По замкнутой цепи электроны так и двигаются вперед и далее по кругу, попадая в аккумуляторную батарею, они могут войти в состав иона, попадая обратно в металл - опять это отдельный электрон.

Куча преобразователей, трансформаторов и прочих гальванических развязок на пути от электростанции к процессору не позволит, к сожалению, попасть электрону со станции в процессор :( Для процессора ЭДСом является блок питания (ATX, ага) (предположительно, но черт знает, может там еще какой источник питания стоит в схеме), и замкнутая на него цепь. Попадая из этой цепи в полупроводник процессора, электроны остаются электронами, а так же способствуют образованию так называемых дырок (положительных зарядов в полупроводнике). Ну, там уже всякие p-n переходы, потенциальные барьеры и прочая неинтересная электроника :)

Deleted
()
Последнее исправление: Deleted (всего исправлений: 4)
Ответ на: комментарий от Kartas39

у нас же идеальная система в ТС. я предлагал ваще убрать индуктивность. и емкость заодно. но не хотят... :(

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Не совсем она идеальная. Аккумулятор идеальный, а вот сверхпроводник реальный (иначе будет совсем скучно). В общем-то и аккумулятор можно реальный, если взять сверхпроводящие обкладки, однако электролит всё портит.

Условия задачи поставлены так, чтобы допущений было как можно меньше.

KivApple ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: KivApple (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Deleted

невозможно же. ненулевая длина проводника - ненулевая индуктивность. нулевая длина - акум короткозамкнутый, т.е. без заряда

Kartas39
()
Ответ на: комментарий от KivApple

вот с аккумулятором пока проблема

Да нет проблем, возьми конденсатор большой ёмкости со сверхпроводящими обкладками.

Stanson ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Harald

и? электрическое поле то для них создается постоянным, хоть и сложной конфигурации, внутри тора, ага. По крайней мере такого поля будет достаточно для ускорения. Да, им нужно длинная дистанция, они долго разгоняются...

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Stanson

Хм... всё новые идеи. Одна интереснее другой. Уже почти дошло до практической проверки xD

А точно никаких подвохов нет? Или у конденсатора кроме обкладок никто на внутреннее сопротивление не повлияет точно?

KivApple ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Stanson

кстати это идея. сверхбольшой конденсатор, которые не разряжается, со сверхпроводящими накладками. Исключит влияние электролита на мозги решателей этой задачи :)

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Kartas39

а если конденсатор не будет разряжаться, тау бесконечность, бесконечный конденсатор - не будет колебательного процесса :-) будет идеальная ЭДС, не?

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Итак, задача уже перешла в разряд «теоретически реально сделать». Так что же случится? Пока ты говорил про достижение электронами скорости света и последующий БП. Получается любой школьник со сверхпроводящим конденсатором может устроить конец света?

KivApple ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от KivApple

А точно никаких подвохов нет?

Ну механизмы получения тока из конденсатора и из батареи, разумеется различны, но вроде изначально не было условия на именно химический источник.

Или у конденсатора кроме обкладок никто на внутреннее сопротивление не повлияет точно?

Нет, для DC - никто кроме обкладок не повлияет.

Stanson ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Kartas39

колебательный процесс выйдет у вас с кондером. долгий и нудный

Ага. Аццкий такой колебательный контур с дичайшей добротностью. Месяцев на несколько может хватить :)

Stanson ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Deleted

я так думаю, что большой радиус для нарезания кругов нужен, чтобы электрон не терял свою энергию на излучение, а по кругу он должен бегать, потому что на коротком линейном участке он не успеет набрать нужную скорость

Harald ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Deleted

сколлапсирует под кулоновскими силами ) а если нет то в теории ток будет нарастать. хз до какого . то есть что будет если замкнуть кондер бексконечного заряда? выравнивание зарядов упрется в скорость перемещения электронов вроде. то есть процесс не мгновенный. значит опять эми, который можно посчитать. длину волны по крайней мере. мощность будет бесконечна

Kartas39
()
Ответ на: комментарий от KivApple

Школьник должен обладать возможностью залить поверхность нептуна и его спутника (как раз там около 70K градусов) сверхпроводником, что бы получить большой такой конденсатор, потом соединить эти же планеты сверхпроводящим тросом - и тогда ,возможно, будет какой-нибудь эффект. Однако я подозреваю здесь подвох )))

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Вообще, проблема ещё в искрении, когда мы будем кидать лом на клеммы конденсатора. Ведь сопротивление в этом месте будет не нулевое и нагрев таки будет. Причём возможно выведет из сверхпроводящего состояния ближайший участок сверхпроводника и дальше всё будет печально.

Так что в идеале нужно подключать к этому эпическому конденсатору не менее эпическую сверхпроводящую катушку индуктивности, чтобы ток в ней успел нарасти лишь после хорошего плотного контакта.

KivApple ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Kartas39

сколлапсирует под кулоновскими силами )

думаю, не будет проблемой сделать огромный суперпроводящий конденсатор из сверхпрочного материала )) значит годится! ну чо, ребята, на кикстартер го?

Deleted
()
Последнее исправление: Deleted (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Deleted

Звучит как сценарий для какого-нибудь фильма про супергероев (школьник в данном случае будет злодеем) xD

А быть может всё же масштабов поменьше хватит для чего-нибудь интересного (хотя бы взрыва)? Получить нужные температуры в принципе реально в домашних условиях (охлаждают же процессоры жидким азотом) при наличии некоторого количества денег (если не надолго, то даже получится накопить сохранив деньги со всех школьных обедов за 11 лет - ещё и на конденсатор хватит).

KivApple ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Deleted

Кстати, вариант с планетами мне кажется бессмысленным - слишком большое расстояние. В итоге ёмкость будет мизерной, несмотря на площадь.

KivApple ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от KivApple

размеры ограничены конденсатором. нужно что бы хоть какое-то значимое время после замыкания он не разряжался и ЭДС с него была почти постоянной. это выливается в огромные размеры. Надо у Tesla Motors спросить, может у них есть более компактные идеальные ЭДС :)

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

монохроматическая мне кажется интереснее. интерференция с дифракцией, зондирование глубокого космоса. узи в космическом масштабе

Kartas39
()
Ответ на: комментарий от KivApple

теоретически, используя принцип «наматывания» троса, мы можем добиться сближения планеты со спутником на близкое расстояния :) Далее спутник натыкается на торчащий сверхпроводящий мега «лом» и начинается процесс. с искрением тут да, надо продумать)

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Разве завязывание лома в катушку не решит проблему? Ведь если индуктивность будет достаточна, то в момент полного контакта ток ещё не будет составлять миллионы ампер и конденсатор будет разряжаться медленно. А вот потом... Как вариант в этот момент мы резко разматываем лом, уменьшая индуктивность.

KivApple ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Kartas39

с этим проблем не будет) так насадит, по самое ядро :)

Deleted
()

Без расчётов и конкретных цифр этот тред выглядит слишком скучно... а у меня знаний ещё не хватает для учёта всяких странных эффектов, которые обязательно возникнут.

KivApple ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Kartas39

Соединение гибкой индуктивностью двух обкладок конденсатора перед сближением не решит проблему? а потом ее обрубить.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от KivApple

расчеты будем вести только после сбора определенной сумммы на этап. а пока главное идея!)

Емкость конденсатора из двух рядом находящихся шаров:

C = 2 (b - a) * a * Pi * Eps0 / (b - 2a),

где a - радиусы шаров (одинаковые), b - расстояние между центрами шаров. :)

Deleted
()
Последнее исправление: Deleted (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Deleted

Да, есть подвох. Придёт твоя учительница по физике и разбудит тебя посреди урока, не дав досмотреть сон до конца. Заодно двойку поставит. :D

peregrine ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от yura_ts

This. Только математически корректно так: «очень маленькое, но ненулевое сопротивление».

Хрен там. При сверхпроводимости сопротивление строго нулевое. В этом вся фишка.

Stanson ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от KivApple

Энергия ушла на нейтрализацию заряда аккумулятора.
Электромагнитное излучение это да, его там выработается как на солнце во время вспышки.

Goury ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Нет, чёрные дыры и масса так не работают.

Goury ★★★★★
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.