¿Puede un arco eléctrico ser empujado por el viento? Trolley Plane [cerrado]

-4

Para ser más específicos, ¿se puede transmitir mejor la electricidad a través del viento usando un voltaje más alto? ¿Transferiría energía a través del aire a un motor de avión eléctrico construido para funcionar con un voltaje más alto en lugar de usar transformadores pesados? ¿Esta forma de obtener electricidad en un avión eléctrico comercial consumiría más energía que solo tener una batería o un transformador a bordo?

En una escala pequeña, los globos normales se pueden replantear verticalmente en distancias que podrían sobrepasar una batería de drones. Todavía tendría una batería pero mucho más pequeña en modo flotante. Horizontalmente podría viajar a la estratosfera mediante un cable guía al que los globos se conectan y el drone vuela y extrae energía.

enlace

    
pregunta Muze

4 respuestas

20

Es realmente fácil mover un arco alrededor.

Un arco es corriente a través de un plasma (es decir, aire muy caliente) que es sostenido por el calor producido por la corriente. Por lo tanto, si mueves el aire caliente, mueves la trayectoria del arco. Por eso los arcos se elevan hacia arriba: la convección ordinaria.

Si el arco se vuelve muy largo (mayor resistencia) o se corta completamente, y todavía hay suficiente voltaje para saltar la brecha del aire no ionizado, entonces el arco se reformará o acortará su trayectoria. Así es como funciona la "la escalera de Jacob" .

Es una técnica estándar en los interruptores automáticos para "soplar" un arco que se forma cuando los contactos se abren con gas a alta presión (también se elige para ser más aislante que para el aire). El efecto de convección también se puede usar, haciendo que el aire fluya más allá de las pantallas aislantes.

    
respondido por el Kevin Reid
9
  

¿El ahorro en electricidad por no llevar una batería enorme [superaría] la absorción de electricidad por la atmósfera a altas velocidades por este método en las imágenes?

No, mantener un arco de 10-100 km durante varias horas y usar láseres para guiarlo con precisión a un punto final pequeño que se mueva a lo largo de una distancia de cientos de kilómetros requeriría una enorme cantidad de potencia.

También presumiblemente dejaría un rastro humeante de pájaros muertos, Cessnas en rodajas y gases nocivos.

    
respondido por el RedGrittyBrick
3

El arco es una corriente de partículas con carga positiva y negativa que se mueven en el campo eléctrico en direcciones opuestas. Estas partículas son en la mayoría de los casos iones y electrones. La corriente eléctrica en el arco es el producto de la velocidad de las partículas en movimiento y su carga (y se entiende que la carga total es la suma de las cargas que alcanzan en el otro electrodo).

Por lo tanto, la corriente no "viaja a la velocidad de la luz", es un malentendido, la velocidad de la luz es la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas, no la velocidad de movimiento de las partículas cargadas.

Debido a que el arco consiste en portadores de material, puede cambiar su trayectoria por medios mecánicos, como el viento, por un campo electrostático adicional (que puede desviar la trayectoria según su dirección) o por un campo magnético. De hecho, en la mayoría de los casos, la trayectoria de la descarga del arco es irregular y está distorsionada en lugar de ser recta debido a los efectos magnéticos causados por la corriente del arco en sí.

    
respondido por el Jindrich Vavruska
1
  

¿Un arco eléctrico puede ser empujado por el viento?

Sí, pero esta función se utiliza para interrumpir el arco en lugar de mantenerlo.

Se puede alejar de su ruta principal, pero también se retrasará si se mueve a través del aire como una burbuja de jabón creada por un bucle. La velocidad del aire lateral puede romper el arco al forzar la intensidad de campo por debajo del umbral de extinción.

  • En la industria de la energía, usan interruptores con aislamiento de gas (GIS) y en interruptores de alta corriente usan una cuchilla de aire para romper el arco en menos tiempo.
    • En los incendios de perforación petrolera, si están fuera de control, se utiliza un explosivo cuidadosamente colocado para empujar el aire lo suficientemente rápido como para cortar el flujo de oxígeno que alimenta el fuego. reducir la intensidad de campo por debajo del umbral requerido para sostener el flujo
    • reducir la densidad de flujo y la intensidad de campo es similar a cómo funciona un SCR con un umbral de corriente de retención que se desencadena a una corriente de CC baja.
  

Para ser más específicos, ¿se puede transmitir mejor la electricidad a través del viento usando un voltaje más alto?

Sí. Pero esto solo es práctico para brechas cortas.

  • Esto se usa para mantener un arco cuando un tranvía o tren eléctrico que viaja por encima de la cabeza cruza un pequeño aislante de cable de una red eléctrica a la siguiente.

  • El umbral de extinción depende tanto de las fuerzas EM que lo unen como de las fuerzas que lo rompen, como el arrastre de aire lateral, que requiere espacios más pequeños o mayor voltaje.

  

¿Transferiría energía a través del aire al motor de un avión eléctrico construido para funcionar con un voltaje más alto en lugar de usar transformadores pesados?

No. Hay limitaciones prácticas en el aislamiento del motor eléctrico. eso limita el posible alto voltaje cercano que puede provocar un cortocircuito en la fuente de alimentación.

  • Las suposiciones falsas aquí son que el avión electrónico puede volar con un voltaje más alto o incluso con transformadores pesados.
  • Los aviones e-drone tienen un tiempo lo suficientemente duro como para cargar baterías y funcionar durante más de 26 minutos.
  • Los cojinetes del motor pueden arquearse y dañarse por los campos E de alta tensión y los devanados pueden fallar
  • los arcos de descarga dañan el aislamiento eléctrico y esto podría causar que el motor falle
  • incluso las turbinas de chorro mecánico fallan debido a la descarga electrostática. Si el aislamiento del aire en los cojinetes de una turbina se salva mediante la ruptura electrostática inducida de los reactores que vuelan cerca de tormentas eléctricas, los cojinetes picados siempre se reemplazan durante el mantenimiento de rutina. Estas fallas también han provocado que las turbinas de reacción comiencen a apoderarse, sobrecalentarse, encenderse y fallar.
  • Un motor eléctrico que opera con voltajes electrostáticos extremadamente altos también causaría fallas en el aislamiento y cortocircuitaría las fuentes de la batería de almacenamiento y causaría que el avión se caiga del cielo.
  

¿Esta forma de llevar electricidad a un avión eléctrico comercial consumiría más energía que solo tener una batería o un transformador a bordo?

Sí, el peso de la correa, el aislador y el almacenamiento de la batería le gustaría intentar volar un tanque al final de la cadena de cometas.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

Lea otras preguntas en las etiquetas