Piller vs. Şimşek işareti

Wikipedia sayfasındaki bilgilerin olup olmadığına karar vermeye çalışıyorum

http://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb#In_everyday_terms

makul. Özellikle bir şimşek cıvatasının bir pilin 5000 olduğu yaklaşık 15 coulomb'a sahip olduğu ifadeleri. İlk içgüdüm bunun açıkça yanlış olduğu (şimşek böyle bir enerjik olay ve çoğunlukla masum görünen bir batarya), ancak daha sonra yansıma Bir şimşek, yalnızca olağanüstü kısa bir süre dayanır. Sonunda bunun anlamlı olup olmadığını kontrol etmekten emin değilim.

batteries energy

— kasterma
kaynak

Daha fazla bilgi için bkz . Gelecek Başkanlar için Fizik , Berkeley'den dersler (özellikle ilki). Aramızdaki mühendisleri bile şaşırtacak çeşitli enerji formları hakkında birçok bilgi var.

— JPC

@jpc, bağlantınız kopmuş gibi görünüyor.

— Kortuk

@Kortuk, URL ne yazık ki. Bu dersler ("yeni sürümleri" de dahil olmak üzere) YouTube'daki Berkeley kanalında

— jpc

Yanıtlar:

Ortak bir karışıklık kaynağı, enerji ve güç arasındaki farktır. Örneğin bir Snickers bar, içinde bir el bombasından daha fazla enerjiye sahiptir. Biri “enerjik” patlayan bir el bombası olarak adlandırılabilir, ancak burada asıl önemli olan gücü (P) veya enerjiyi (E) çok kısa bir sürede (t) son derece hızlı bir şekilde dönüştürme kabiliyetidir :

P = \frac{E}{t}

$P = \frac{E}{t}$

Benzer şekilde, elektrik dünyasında şarj (Q), akım (I), voltaj (V), güç ve enerjinin her zaman el ele gitmediği bir analoji vardır.

Bunları ilişkilendiren denklemler aşağıdaki gibidir:

I = \frac{Q}{t}

$I = \frac{Q}{t}$

P = I \cdot V

$P = I{\cdot}V$

E = P \cdot t = I \cdot V \cdot t

$E = P{\cdot}t = I{\cdot}V{\cdot}t$

Q = I \cdot t

$Q = I{\cdot}t$

Şimşek çakması durumunda, V ve ben her ikisi de son derece yüksektir, bu nedenle güç aşırıdır, ancak t oldukça düşüktür, bu nedenle yüksek akım ve kısa süre birbirini biraz azaltır, bu yüzden çok fazla şarj olmaz . Tüm bu voltaj etkilerinin, aynı miktarda şarjın ne kadar enerji taşıdığıdır.

120 kA ve 30 µs gibi bazı sayıları takarak , sahip olduğunuza yakın 3,6 coulomb alıyoruz . Ancak Vikipedi maddesi, çok az miktarda değişkenlik ("350 C" ye kadar) olduğunu söylüyor, ancak birkaç büyüklük düzenindeler ve birkaç yıldırım fırtınası gördüklerini, bazı grevlerin büyük ve etli olduğunu, bazılarının olmadığını söyledi. çok fazla.

Bir bataryada, voltaj bir ışık çarpmasına kıyasla acıklıdır, ancak bu şarjın hesaplanmasıyla alakasızdır. Önemli olan, onlarca büyüklük sırası için birkaç büyüklük sırası daha düşük bir akım sağlayabilmesidir . Bir saatlik bir miliamper (1 mA · h) 3,6 coulomb'a eşittir (bak, 120 kA ile aynı, 30 µs aydınlatma çarpması gibi) ve piller genellikle binlerce mA · h (2000 mA · h AA hücresi için tipik).

— Nick T
kaynak

-1 en az 2 Maxwell denklemi içermediği için. (+1)

— tyblu

İlginç ... El bombası benzetmesini beğendim ... Teşekkürler.

— BG100

Yine de biri bana bir el bombası yerine bir Snickers bar fırlattı.

— wilhil

+1 Bilim ve kahkahalar için "Bir Snickers bar, içinde bir el bombasından daha fazla enerji var" ve "Bir bataryada, voltaj acıklı" ise

— Nicu Surdu

Mikrosaniyeden daha uzun düzinelerce sipariş çok uzun zaman alacaktır. Asgari -2 düzine - 100 milyar saat açık mı?

— C. Towne Springer,

Muhtemelen doğru, enerjiyi koru ve ayrı tut (zihinsel olarak) farklı şeyleri ölçer.

— russ_hensel
kaynak

Btw, eksik bağlantı gerilimdir. Bir volt, bir coulomb'un bir joule enerji taşıdığı anlamına gelir. Bir batarya

— 12V'de

Onlar farklı ama bağlantılılar. Yükler arasında potansiyel enerji var. Ve yıldırım çarpması sırasında binlerce amper de önemlidir. O kadar kısa, sadece birkaç coulomb'un aktarılması.

— Eryk Sun

İçgüdün haklıydı. Makale yanıltıcıdır.

Makale voltajı görmezden geldi. Eğer kullanırsanız Hidrolik Analoji , gerilim suyun sıcaklığı / basınç gibidir. Temel olarak, bataryadaki su aşırı düşük bir sıcaklık / basınca sahiptir. Ancak, yıldırımdan gelen suyun sıcaklığı / basıncı BÜYÜK'dür. Temel olarak, yıldırımda aküden daha fazla YOL TOPLAM ENERJİ (Joule) var. Bu Joule cinsinden ölçülür (kg.m / s ^ 2).

Şimşek ve akünün TOPLAM ENERJİSİ'ni karşılaştıralım.

V o l t s = \frac{J o u l e s}{C o u l o m b s}

$Volts = \frac{Joules}{Coulombs}$

Şimşek:

15 Coulombs

500 milyon Volt

15C x 500000000V = 7,5 Milyar Joule (kg.m / s ^ 2)

AA Batarya:

5000 Coulomb

1,5 volt

5000C x 1.5V = 7.500 Jul (kg.m / s ^ 2)

Bir cıvatada AA pilinden milyonlarca kat daha fazla enerji var.

Neden karışıklık? Akü, tellerden (5000 Coulombs) çok fazla sayıda elektron gönderir, ancak bu elektronların içinde neredeyse hiç enerji yoktur. Buna karşılık, yıldırım çok az sayıda elektron (15 Coulomb) gönderir ancak bu birkaç elektron hala çok daha fazla toplam enerji taşır.

— mdh8b
kaynak

P = \frac{E}{t}

$P = \frac{E}{t}$

Bunu merak ediyordum ama seninkini seçtim çünkü açıklaman benim için çok açık.

— Sedumjoy