ионы в магнитном поле - ВД2

[zykov]

Вспомнился такой вопрос, обсуждали ещё когда я был студентом.

Представим, что у нас есть закрытый сосуд с плоской перегородкой внутри. Перпендикулярно этой перегородке наложено магнитное поле (например постоянным магнитом).
Пусть этот сосуд наполнен частично ионизованным газом. Тогда эти ионы будут летать по спирали.
Теперь представим, что в перегородке сделаны маленькие отверстия спиральной формы и размером соотвествующим среднестатистической траектории иона летящего по направлению к перегородке в одной из половин.
В другой половине ион летящий к перегородке будет двигатася по спирали закрученной в другую сторону.

Т.е. получается, что перегородка более проницаема для ионов из одной половины в другую, чем обратно.
Да, эти ионы могут лететь и под углом, и с разной скоростью. Но всё равно есть статистический сдвиг.
Получается какой-то вечный двигатель второго рода.
Газ ионизуется либо просто потому что всё это находится при достаточно высокой температуре. Либо каким-то внешним ионизующим воздействием (в этом случае есть траты энергии на ионизацию, так что нужно чтобы баланс остался положительным).

Вот честно говоря до сих пор не знаю, как внятно объяснить, что такой ВД2 не работает.
Есть какие идеи?

[Pphantom]

Магнитное поле берется само по себе и никаких затрат на поддержание (сиречь генерацию) не требует?

[zykov]

А как ещё оно берётся, если туда поставить постоянный магнит?

[lel0lel]

Детали: через некоторое время в результате разделения заряда возникнет переменное, нарастающее электрическое поле, появится потенциальный барьер и мягкое излучение. Кроме этого, в области перегородки возникнет магнитное поле от тока, созданного ионами пересекающими перегородку, это будет влиять на траекторию частиц.

[zykov]

lel0lel в сообщении #1532282 писал(а):

через некоторое время в результате разделения заряда возникнет переменное, нарастающее электрическое поле

Чтобы получился "двигатель", должен быть какой-то обратный отток с забором полезной энергии.
Так что если бы такой двигатель работал, то он бы вышел на какой-то стационарный режим.

lel0lel в сообщении #1532282 писал(а):

в области перегородки возникнет магнитное поле от тока, созданного ионами пересекающими перегородку

Да.
Но во-первых, это только если он работает (а по второму началу термодинамики он не должен работать).
Во-вторых, наверно ток маленький и искажение поля очень маленькое.

[lel0lel]

zykov в сообщении #1532283 писал(а):

Чтобы получился "двигатель", должен быть какой-то обратный отток с забором полезной энергии.
Так что если бы такой двигатель работал, то он бы вышел на какой-то стационарный режим.

Пока что двигателя не видно. Есть только предположение, что в начальный момент времени возникнет поток ионов, который быстро прекратится. Нужно честно рассчитать изменение энтропии такой системы с учётом излучения и возникшего электрического поля.

[amon]

zykov в сообщении #1532275 писал(а):

Вот честно говоря до сих пор не знаю, как внятно объяснить, что такой ВД2 не работает.

IMHO. Рассматриваемая конструкция разделяет электрические заряды - мальчики направо, девочки налево. Возникает электрическое поле, препятствующее дальнейшей диффузии, возникает двойной заряженный слой, такой, что электрохимические потенциалы выравниваются, и на этом все заканчивается.

[chislo_avogadro]

Нечто подобное осмосу.

[zykov]

Насчет зарядов - не уверен. Ведь кроме ионов там ещё электроны летают. Они полетят под действием электрического поля и скомпенсируют его.
Та же перегородка может быть легко проницаемой для электронов.
Т.е. разделения зарядов может и не быть, как и поля. А вот перенос атомов вроде как должен быть. А значит и разность давлений.

[amon]

zykov в сообщении #1532293 писал(а):

Они полетят под действием электрического поля и скомпенсируют его.

Положительно заряженные частицы летят по левому винту, а отрицательно - по правому.

[zykov]

Это да.
Но ионы и электроны - совсем разные частицы.
Масса разная, значит радиус разный. Но главное, что проницаемость стенки для них может быть разной.
Для электронов это вообще может быть не преграда.

[amon]

zykov в сообщении #1532298 писал(а):

Но главное, что проницаемость стенки для них может быть разной.

При любой разной проницаемости для частиц с разными зарядами будет разделение зарядов.

[zykov]

Не понял, к чему это.
Если электроны почти свободно перемещаются (слышали наверно о токах утечки), то при возникновении положительной плотности заряда они туда притянутся и опять скоменсируют заряд в ноль.

[amon]

zykov в сообщении #1532300 писал(а):

при возникновении положительной плотности заряда они туда притянутся и опять скоменсируют заряд в ноль.

Заодно охладив ионы.

[zykov]

Что-то мы не в ту сторону движемся.
Охладит ионы или нет, будет разделение зарядов или нет - не так важно.

Вопрос то в том, будет ли ВД2 или нет. Точнее, почему ВД2 не будет?
Если есть разность потенциалов, то можно поставить электроды и снимать с них ток для внешней нагрузки.
Если нет разности потенциалов, но есть разность давлений, то можно поставить турбину и снимать с неё механический момент для внешней нагрузки.