Максимальный ток в металлах

[Vlad IM]

Все, по-моему, сводится к закону Джоуля-Ленца.

azfiztech в сообщении #1406594 писал(а):

Надо знать максимальный ток в проводнике с сечением ХХ, потери в котором полностью отсутствуют при проходящем токе АА. Если хоть один заряд потерян - это уже невыполнение условий.

Согласно закону ваше условие невыполнимо в принципе. Если сверхпроводники не рассматриваем.
Если же некоторые потери допускаются, то огласите, до какой температуры допускается нагрев, и можно будет посчитать максимальный допустимый ток. Не знаю, правда, по какой формуле, и, скорее всего, далеко не по одной, так как придется учитывать не только нагрев, а и теплопередачу от провода во внешнюю среду. Это если решать задачу строго с учетом всех воздействий.
Видов теплопередачи три: теплопроводность, конвекция, тепловое излучение. Так что придется учитывать массу параметров... Даже перечислять не буду. На бумаге такую задачу не решить.

[EUgeneUS]

Vlad IM в сообщении #1406695 писал(а):

Все, по-моему, сводится к закону Джоуля-Ленца.

И к уравнению теплопроводности. А также не нужно забывать о максимальных температурах, которые связаны с температурами:
а) плавление изоляции
б) возгорания окружающих проводник материалах. Деревянных стенах, например, куда заштробили проводку.

Vlad IM в сообщении #1406695 писал(а):

Если же некоторые потери допускаются, то огласите, до какой температуры допускается нагрев, и можно будет посчитать максимальный допустимый ток.

Не уверен, что Вы сможете при этих вводных посчитать максимальный ток. В обратном тоже не уверен (но Вы запросили не все исходные данные, как минимум)

Vlad IM в сообщении #1406695 писал(а):

Не знаю, правда, по какой формуле, и, скорее всего, далеко не по одной, так как придется учитывать не только нагрев, а и теплопередачу от провода во внешнюю среду. Это е

Вот, теперь уверен, что не сможете

Vlad IM в сообщении #1406695 писал(а):

На бумаге такую задачу не решить.

"На бумаге" - смотрим СНиПы.

[azfiztech]

Alex-Yu в сообщении #1406666 писал(а):

Максимальная плотность тока в металле ограничивается именно нагревом

EUgeneUS в сообщении #1406669 писал(а):

Двумерный аналог трехмерного закона "куб-квадрат", однако.

EUgeneUS в сообщении #1406684 писал(а):

связанные с сопротивлением проводов к колонкам.

Во сколько всего. И ничего конкретного. К чёрту электриков и аудиофилов. Ну хорошо. Толщина скин слоя для меди на частоте 2 МГц равна 50 мкм (для простоты расчёта). Какой диаметр круглого в сечении провода из меди выбрать для антенны, что бы потери на излучение не увеличивались больше чем на 3 ДБ при последовательном уменьшении этого диаметра, если в пучности тока будет 10 А. К примеру. Предвосхищаю отмазки типа - радиохулиган. Где конкретика? Какую плотность тока в данном металле выбрать?

[EUgeneUS]

azfiztech в сообщении #1406701 писал(а):

И ничего конкретного.

Каков вопрос, таков ответ. То Вы про электриков, то про какое-то критическое значение плотности тока, то нет скин-эффекта:

azfiztech в сообщении #1406663 писал(а):

И я намеренно не рассматриваю здесь скин эффект,

то он вдруг ВНЕЗАПНО появляется

azfiztech в сообщении #1406701 писал(а):

толщина скин слоя для меди на частоте 2 МГц равна 50 мкм (для простоты расчёта). Какой диаметр круглого в сечении провода из меди выбрать для антенны, что бы потери на излучение не увеличивались больше чем на 3 ДБ при последовательном уменьшении этого диаметра, если в пучности тока будет 10 А. К примеру.

а) Если Вам известно распределение тока по длине проводника, то потери (на тепло в проводнике) легко считаются суммированием (интегрированием) по длине проводника.
И тут знание значения тока в пучности недостаточно. Так как надо суммировать (интегрировать) по всей длине проводника.
б) но Вы ВНЕЗАПНО говорите о потерях на излучение (как я понял на излучение в радиодиапазоне). Это вообще из другой оперы, от слова совсем.
в) если Вы посчитали распределение тока по длине проводника без учета его активного сопротивления, то возникает большой вопрос: а Вы знаете распределение тока по длине проводника?

[azfiztech]

EUgeneUS в сообщении #1406703 писал(а):

Какую плотность тока в данном металле выбрать?

EUgeneUS в сообщении #1406703 писал(а):

Каков вопрос, таков ответ

Да уж - конкретно ответили.

EUgeneUS в сообщении #1406703 писал(а):

а) Если Вам известно распределение тока по длине проводника, то потери (на тепло в проводнике) легко считаются суммированием (интегрированием) по длине проводника.
И тут знание значения тока в пучности недостаточно. Так как надо суммировать (интегрировать) по всей длине проводника.
б) но Вы ВНЕЗАПНО говорите о потерях на излучение (как я понял на излучение в радиодиапазоне). Это вообще из другой оперы, от слова совсем.
в) если Вы посчитали распределение тока по длине проводника без учета его активного сопротивления, то возникает большой вопрос: а Вы знаете распределение тока по длине проводника?

Вы точно понимаете о чём пишете? Максимальный ток в антенне, а именно в пучности тока будет 10 А. При чём здесь распределение тока? В пучности напряжения этот ток будет стремиться к минимуму. Будем считать эта антенна - диполь, т.е. имеется одна пучность тока в 10 А и две пучности напряжения. Т.е. если провод однородный, то какой диаметр провода понадобится, чтобы потери тока в пучности не превышали 0.1-0.5-1-3 ДБ? Что ещё конкретней спросить, что бы вновь не увидеть отмазок? Какая критическая плотность тока в меди? Я уже раз в третий задаю здесь конкретный вопрос. Куда уж конкретней.

[Emergency]

azfiztech

(Оффтоп)

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

Будем считать эта антенна - диполь, т.е. имеется одна пучность тока в 10 А и две пучности напряжения.

Вообще-то диполи бывают не только четвертьволновые...

[EUgeneUS]

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

Вы точно понимаете о чём пишете?

Да, точно. Более того, я точно понимаю, когда моих знаний не хватит и я перестану писать.

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

Максимальный ток в антенне, а именно в пучности тока будет 10 А.

Тут нужно догадываться, что "максимальный ток в антенне", это не максимальный ток на выходе БУМа, а максимальный ток в проводниках антенны. ОК. Догадались.

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

именно в пучности тока будет 10 А

Ок. 10А в пучности. (Не знаю как Вы это узнали, но пусть).

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

При чём здесь распределение тока?

А Вы что хотите узнать? Если потери на тепло в проводниках антенны, то распределение тока по длине проводников антенны нужно, значения в одной точке (в пучности) недостаточно.

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

чтобы потери тока в пучности не превышали 0.1-0.5-1-3 ДБ?

"Потери тока в пучности" - это какой-то бессмысленный набор слов.

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

Что ещё конкретней спросить, что бы вновь не увидеть отмазок?

Надо спросить не конкретнее, а осмысленнее.

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

Какая критическая плотность тока в меди?

Никакой! "Критическая плотность тока" - это про сверхпроводники, а сверхпроводимость в меди не обнаружена!
Уточните смысл Вашего вопроса.

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

Я уже раз в третий задаю здесь конкретный вопрос. Куда уж конкретней.

Каков вопрос, таков ответ. Больше смысла в вопросе - больше смысла в ответе. Ноль смысла в вопросе - $0+$ смысла в ответе (плюс - указание на бессмысленность).

[wrest]

azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):

Какая критическая плотность тока в меди?

42

[azfiztech]

wrest в сообщении #1406714 писал(а):

42

Спасибо всем участникам. Адью....

[EUgeneUS]

wrest

(Оффтоп)

Ну вот... Спугнули.

-- 23.07.2019, 23:35 --

(Про радиолюбителей)

Видимо, ТС из них.

Моя радиолюбительская юность была в Тюмени.
У нас было... Ааааа, не надо вспоминать мем из более поздних времен...
Но тем не менее
Киловатт мощности в антенне. Антенна 8-el LogoYagi на 20 метров. Плюс треугольники на 80 и 40 метров, плюс 5-el Yagi на 15 метров.

А еще были такие люди как Бережнов Виктор Михайлович, который англоязычную литературу читал и переводил, для нас сирых, и сейчас (надеюсь) это делает. И свои разработки докладывал, в том числе в журнале "Радио".
Поэтому, каких-то фриков ... Ну не было. А сейчас, бида-бида

[wrest]

(EUgeneUS)

EUgeneUS
Ну, обратный отсчет до Пургатория, я думаю, уже тикал. А перспектив не просматривалось.

[Dmitriy40]

(Оффтоп)

Alex-Yu в сообщении #1406666 писал(а):

Максимальная плотность тока в металле ограничивается именно нагревом. Никакой другой "критической" плотности тока нет, не существует в природе.

А я вот где-то читал что в тонюсеньких дорожках микросхем достигается настолько большая плотность тока (порядка $10^6\text{А}/\text{см}^2$, цифра отсюда, хотя мне помнилась ещё в миллион раз больше), что физически сносит атомы из узлов решётки (вроде бы это электромиграция) и соответственно второй предел плотности тока всё же есть, даже если проводник не успевает перегреться (наносекунды). Можете пояснить? То что это малореально для обычных (макроскопических) проводников понятно.

[Osmiy]

Dmitriy40 в сообщении #1406758 писал(а):

Можете пояснить?

Тут уже писали, что, чем меньше диаметр проводника, тем больше удельная поверхность провода, и тем лучше охлаждение провода. Поэтому чем, тоньше провод, тем большая плотность тока в нём достигается до расплавления. Есть катушки Биттера, в них с помощью интенсивного водяного охлаждения (десятки литров воды в секунду) удается в проводнике с сечением в несколько кв. сантиметров достичь тока в десятки килоампер. При этом выделяется тепловая мощность единицы мегаватт.

[Munin]

Alex-Yu в сообщении #1406666 писал(а):

Максимальная плотность тока в металле ограничивается именно нагревом. Никакой другой "критической" плотности тока нет, не существует в природе.

Ну почему, а когда диффузия начинается?

-- 24.07.2019 18:41:12 --

Osmiy
Не об этом спрашивали.

[Osmiy]

Munin в сообщении #1406906 писал(а):

Ну почему, а когда диффузия начинается?

Если не учитывать тепловую энергию атомов и туннельные эффекты, можно самим теорию придумать. Нужно создать такую напряженность поля, которая скомпенсирует одну из стенок потенциальной ямы, в которой находиться атом. Грубо эту напряженность можно представить как энергию хим. связи в электрон-вольтах ($E$), делённую на межатомное расстояние ($l$) (или тоже самое, что радиус атома). Тогда с учётом заряда иона атома ($Z$) и координационного числа ($n$) по закону Ома в дифференциальной форме
$J= \frac{n\sigma E}{Zl}$
Для меди получаем
$J= \frac{12\cdot57\cdot10^6\cdot4} {2\cdot130\cdot10^{-12}}\approx 10\cdot10^6 \text{А}/\text{м}^2$
Получилось на несколько порядков ниже. Это видимо связано с тем, что нужно учитывать не только энергию хим. связи, но эффект протискивания иона между другими атомами.