LZ还没醒悟：要想不变成炸*，到底该做多大的电容和装置呢

只看该作者 · 2008-12-2 18:04

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只看该作者 · 2008-12-2 18:07

四、旋转电容器
如果一个电容器做成如下的形式，并满足两板平行且内部介质可以移动的条件，这时我们假设有如下两种条件：
A、极板由外部给定稳定的电荷，介质是一个无限长的绝缘体并不停的以速度v移动，这时候电源上的能量将不停的由极板电场对绝缘介质的极化作用储存在绝缘材料上面。设介质的宽度为a，速度为v，极板电压为U，并经过时间为T（设为1秒），则电源被绝缘介质带走的极化能量为：

方程中：W 能量。单位：焦耳
        P  功率。单位：瓦特
        C  等效电容量。单位：法拉
        U  电压。  单位：伏特
        T  时间。  单位：秒
          真空介电常数
          相对介电常数（无单位，仅仅系数而已）
        .d 绝缘材料的厚度  单位：米
        A 绝缘材料的经过面积。单位：平方米
        .a 介质的宽度。单位：米

在一般的应用中，我们的系统都是考虑到功率，而不是总能量为多少，对于希望将一个电源变换成另外一个电源一般也是考虑能带多少负载，而不是多少能量。
所以上面的方程应修改为：

这就是电容变换器的能量吸收方程试。

B、假设一个无限长的已经极化好的绝缘体以速度v，移入到导体电极中，这时候绝缘材料所向极板提供的功率为

上面的方程没有计算摩擦损耗、极化损耗、驱动损耗等相应的消耗量，并且本方程是符合能量守恒定律的，也同样符合电容器的相关定律不同的仅仅是利用绝缘材料的静电特性将能量从一个地方以绝缘隔离的原则转移到另外一个地方罢了，并且总体效率永远小于1，但它却能够实现直流到直流电源的直接变换，并能够将强大的高压静电场转换成低压直流电能用于供应生产生活，并在主变换器上不再需要半导体器件，这些特性将直接让强大的雷电能够变换成工业用电。

上面讨论的是对于理想情况的，但实际上是不可能有无限长的绝缘体供我们应用的，比较简单的方法是用环行的绝缘材料或类似如光盘的介质，只不过大些。

2万 · 2008-12-2 18:23

俺错了，楼主继续努力...

2万 · 2008-12-2 19:44

闪电，在击穿空气，并经过较长的放电通道后，已是强弩之末，类似于一恒流源，据相关文献记载，地球上的有记录的强雷电，是发生在1978年的纽芬兰的钟岛，那是一次超级闪电，连13公里以外的房屋也被震得格格响，整个乡村的门窗都喷出蓝色火焰。这次闪电的最高放电电压为10亿伏，瞬间电流为43万安培（跟据附近铁器的磁化强度推算），时间10毫秒，推算相当于30万度电。

然而，自然界的闪电，通常要比这个低得多，多数放电电压为3-5亿伏，电流1-2万安培，时间约0.1毫秒。

下面，我们以经常发生的普通闪电来计算闪电接收装置的参数吧。

接收装置（电容器）能接受的电量为20000*0.0001=2库仑

装置所能够承受的最高电压，受空气击穿场强所限制，干燥空气的击穿场强约5KV/mm，雷雨时由于空气潮湿，降到约3KV/mm，然而，考虑到爬电距离，实际工程应用时以500V/mm计，设装置高100m，则可承受5000万伏。

需要的电容量C=2库/5000万伏=0.04uF

平板电容的计算公式C=εS/4πkd

ε为介质常数，空气约为1，K为静电力常量8.9880×10^9Nm2/库仑平方

算来下，电极面积需要225800平方米，知道有多大吗？

然后，我们在电极间每隔10米插入一块同样的电极，便得到10个可串可并的0.4uF的可施转电容器了

这个电容器储存的电能是少呢？Wc=UUC/2=50000000*50000000*0.00000004/2=5*10^5(焦)，合13.89度

10片22.58万平方米的可旋转金属装置，便是换来每年偶然的几次闪电，跟原子弹炸蚊子差不多一回事儿...

4万 · 2008-12-2 19:56

    雷电的瞬态功率极大，但总能量却不象不少人想象的那么大，很多报刊上的“数据”其实根本就是错的，极高能量密度的瞬态释放对变流及储能装置的要求极高，再加上雷电现象本身的不确定性，商品化利用雷电能量根本无从实现，更不值得。
    雷电的功率可达百KKW甚至更高的量级，但持续时间是mS量级，合算下来（方法：功率×时间然后进行单位换算）一次闪电只能达到几度最多几十度的电能量级，就算极罕见的超强闪电一次最多莫过于几百度量级的电能，这还是无转换损失的原始量级，即使在雷电频发的地区，要满足一个普通家庭的年用电量（1K度量级），不妨算算需要多少次闪电，而这些闪电又得分布在多大地域，一个城市又有多少这样的家庭，这还没算工业用电呢。

    科学，环环相扣，一环不成立，整个链条就不成立。

2万 · 2008-12-2 20:07

只好坐地毯了，嘿嘿...

4万 · 2008-12-2 21:03

一声叹息……

德先生和赛先生在中华大地上游荡了百年还找不到归宿，奈何、奈何啊！

1万 · 2008-12-2 23:25

LS两位高手

只看该作者 · 2008-12-3 10:21

你们知道没有放电时候的情况吗?

这里是一个理论学习的贴,仅仅提供给对于科学探索有兴趣的人..

原子蛋也是瞬间爆炸的,但你们考虑了不是瞬间爆炸的情况吗?

那就是核电站.

我的**是将其吸收,并在击穿空气之前吸收.

而不是之后.....

只看该作者 · 2008-12-3 10:31

按照上面的方法可以直接将直流电升压的,而不需要变压器.

磁场需要变化才能传递能量,这就是变压器器的原理,并得到交流电.

而电场通过运动的介质也能传递能量,这就是现在的**,是能够得到直流电的.

雷电的能量存储在空气的电场中,这个方法是用来提前释放能量的,这些可以供人类应用...

但也可以反过来将低压直流升压到接近雷电的强度来进行科学实验...

比如材料测试、可靠性测试、大功率脉冲激光**、太瓦级别微波辐射、远程雷达。。。。

等应用的

只看该作者 · 2008-12-3 10:41

材料总是有内电阻的，要获得冲击函数的数学模型并验证系统的可靠性

就必须提供强大的高压来产生冲击电流并严正军用、航天仪器的可靠性同耐用性，比如飞机经过雷雨云时被闪电击中时会有何反映。。。。

这篇**将提供最好的高压产生方案。。。。

再有大功率的小型激光武器是必须要有极高压电源的，但现有变压器是达不到的，并且内阻大的很，不适合。。。。

不说啦，仅仅为有兴趣的人提供，也仅此而已。。。

只看该作者 · 2008-12-3 10:46

你就不能换点介质吗？
我没有叫你用空气啊？
使旋转的，转换功率同转速成比例的。。。
体积可以做的很小的。

在说我这是物理规律啊，不管你如何用的。

难道赫兹证明电磁波时就可以同GSM吗？

2万 · 2008-12-3 11:05

俺在4楼，主要是提醒你，要去算一下你的电容器可不可实现？

搞研究要有一点逆向思维，你要反过来计算一下：

1、一个电容器要储电能30度，耐压几千万伏，那么电容量要多大？

2、这个电容要满足安全电场，电极距离是多大？面积与距离成正比的？

公式和常量都给了你，还不去动笔？

这些东西，是一定要定量分析的，不能想当然。

2万 · 2008-12-3 11:11

你打算用什么介质？可以同时满足高介电常数、高击穿电场、密封性好（爬电）、廉价？

就算你用云母来做，也需要几百砘

工程造价有没有估算过？纸上谈兵？

这跟“给俺一个支点，俺可以把地球翘起来”是两码子事...

2万 · 2008-12-3 11:18

俺错了，楼主继续努力...

只看该作者 · 2008-12-3 13:10

发到这里的目的是找一些更有才华的人,是为了交朋友

不是为了吵架的,我不同你争.

现在是请高手一起参与预算,并提供解决意见.

这仅仅是一个可以实现的物理理论,不是产品.我也没有钱做成产品,做了产品也卖不了...

你的一切都为了钱,但我是为了兴趣...

如果能造福人类当然好,如果不行,,,为一份爱来思考也是值得的...

我们除了钱还需要很多东西的

2万 · 2008-12-3 13:47

俺对雷电的兴趣，中学时代便已消失了，现在对其“恨之如骨”

当年，俺自制电击器，用香烟锡纸及封箱的胶约卷了一个5nF/20KV的电容器，差不多有罐头大，储能0.5焦尔

俺QQ满了，Sorry！！！

只看该作者 · 2008-12-3 15:21

后来把自己给电了,还厉害啊..

不过我还是继续玩

后来我发现一个规律:

将两个电极间隔一定距离然后让它放电.

旁边用一个3DD15D的三极管接万用表能有电压(X线的穿透效应)

并能用耳机听到声音...

可好玩啦,几米远都行啊.

2万 · 2008-12-3 15:38

平板电容常识：

电容充电完成后，断开电源，人为拉开极板距离，电荷量不变，极板间电场强度不变。

电容量与距离成反比，电势差与距离成正比，电容储能与跟离成正比。

多出来的能量那里来？机械能转化为电荷的电势能罢...

2万 · 2008-12-3 15:42

刚刚才下载你的**看了，
觉得这个计算方法可真有意思：

上面提到雷电有时候有高达10兆伏特的电压或高达500kA的电流，我们假设放电时间是1秒，则得到的能量是
W= P*T = U*I*T = 10MV*500KA*1S = 1.389GKWh
假设一个家庭一天能有用掉10度电，则1000个家庭可以使用380年，可见威力之强大利益之丰厚。

你把“或”当成“与”了哦~~~

而且，用皮带传动来带动极板传送电荷、变压？
你想过你的装置得多大的尺寸吗？
1、要多大的可转动的电容器？
2、要多大的皮带以及附加装置？
3、那么，需要多大的功率来带动这些机械装置呢？？它们的能量又充哪里来呢？？？

LZ还没醒悟：要想不变成炸*，到底该做多大的电容和装置呢

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受教了

那是放电时候的

这是应用物理的科学发现,不是发明.

还有

PowerAnts

此子可教否？

空气是性价比最高的介质!!!

楼主好点子

这是在同别人开发产品时发现的规律,不是国家给钱干的.

不客气

那个我也做过,也是中学时期的.

原来你的问题出在于此啊

哈哈，这个计算方法可真有意思：

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