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 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение21.09.2021, 21:45 


18/09/21
241
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?

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение21.09.2021, 22:03 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
23723
Кронштадт
Магнитное поле берется само по себе и никаких затрат на поддержание (сиречь генерацию) не требует? :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение21.09.2021, 22:26 


18/09/21
241
А как ещё оно берётся, если туда поставить постоянный магнит?

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение21.09.2021, 22:52 


20/04/10
1042
Русь
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение21.09.2021, 23:06 


18/09/21
241
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение21.09.2021, 23:25 


20/04/10
1042
Русь
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 00:26 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
4475
ФТИ им. Иоффе СПб
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 00:33 


31/07/14
616
Я понял, но не врубился.
Нечто подобное осмосу.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 00:47 


18/09/21
241
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 01:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
4475
ФТИ им. Иоффе СПб
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 01:59 


18/09/21
241
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 02:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
4475
ФТИ им. Иоффе СПб
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 02:16 


18/09/21
241
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 02:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
4475
ФТИ им. Иоффе СПб
zykov в сообщении #1532300 писал(а):
при возникновении положительной плотности заряда они туда притянутся и опять скоменсируют заряд в ноль.
Заодно охладив ионы.

 Профиль  
                  
 
 Re: ионы в магнитном поле - ВД2
Сообщение22.09.2021, 02:36 


18/09/21
241
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.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 78 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

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