2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3  След.
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 21:16 


13/06/13
25
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 21:39 
Аватара пользователя


11/12/16
13834
уездный город Н
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 :mrgreen: (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 :mrgreen:

Vlad IM в сообщении #1406695 писал(а):
На бумаге такую задачу не решить.

"На бумаге" - смотрим СНиПы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 21:54 


23/07/19
7
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?

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 22:08 
Аватара пользователя


11/12/16
13834
уездный город Н
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

:mrgreen:

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?

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 22:39 


23/07/19
7
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 22:49 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
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...

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 23:04 
Аватара пользователя


11/12/16
13834
уездный город Н
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).

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 23:12 


05/09/16
12041
azfiztech в сообщении #1406708 писал(а):
Какая критическая плотность тока в меди?

42

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 23:21 


23/07/19
7
wrest в сообщении #1406714 писал(а):
42

Спасибо всем участникам. Адью....

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 23:27 
Аватара пользователя


11/12/16
13834
уездный город Н
wrest

(Оффтоп)

Ну вот... Спугнули. :mrgreen:


-- 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... :mrgreen:
Но тем не менее :D
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 :-(

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение23.07.2019, 23:49 


05/09/16
12041

(EUgeneUS)

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

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение24.07.2019, 04:07 
Заслуженный участник


20/08/14
11721
Россия, Москва

(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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение24.07.2019, 10:51 


01/03/13
2613
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение24.07.2019, 18:36 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Максимальный ток в металлах
Сообщение25.07.2019, 08:23 


01/03/13
2613
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.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 32 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group