Spørsmål:
Er denne beskrivelsen av "dipolstasjonen" og hvordan den fungerer fysisk riktig?
uhoh
2018-07-01 18:19:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kommentarer i chat har bemerket det siste innlegget i Centauri Dreams-bloggen med tittelen The Dipole Drive: A New Concept for Space Propulsion.

I motsetning til singelen positivt ladet skjerm benyttet av det elektriske seilet, er dipolstasjonen konstruert av to parallelle skjermer, den ene ladet positiv, den andre negativ, og skaper et elektrisk felt mellom dem uten noe signifikant felt utenfor .

Også nær slutten:

Fordi dipolstasjonen ikke samhandler med plasma utenfor sonen mellom skjermene , er problemet med Debye skjerming av skjermsystemet mot utenforstående kostnader er ikke noe problem.

Spørsmålet mitt handler om hva uttrykket "no significant field" (så vel som "ikke interagerer ... utenfor. ..") midler. Hver skjerm er en ekvipotensial, og verdien av integralen til $ \ mathbf {E} \ centerdot d \ mathbf {l} $ kommer til å være den samme enten du integrerer langs en kort linje mellom plater, eller den lange veien rundt, der feltet er mye svakere, men avstandene er like mye lengre .

Er dette bare et tilsyn, eller har dette noen reell innvirkning på hvordan denne enheten faktisk ville utføre for en realistisk størrelse, plasmadensitet og potensiell forskjell i scenariene som er diskutert.

Merk at å legge til et par par jordede rutenett utenfor "dipol" -paret for å prøve å håndheve E = 0 utenfor, bare tilfører ekstra krefter i de ekstra hullene som kan ha en tendens til å avbryte effektiviteten. Jeg ser ingen rask løsning her.

Spørsmål: Er denne beskrivelsen av "dipolstasjonen" og hvordan den fungerer fysisk riktig?

The new "dipole drive" as reported in Centauri Dreams

The new "dipole drive" as reported in Centauri Dreams

Takk til @KimHolder for at du la merke til dette nye blogginnlegget i [Pod Bay] (https://chat.stackexchange.com/rooms/9682/the-pod-bay)!
To svar:
ScottBurson
2018-07-06 23:12:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg tror du har rett. Et endelig par ladede skjermer, med null nettolading, kan ikke skape et uendelig potensiale godt; potensialet langt borte fra enheten må gå tilbake til null, noe som betyr at de fremdrevne partiklene må bremses til de opprinnelige hastighetene, og ta tilbake momentet de opprinnelig ga.

Det ser ut til at Zubrin har tatt en kjent tilnærming - at feltet nær en ladet plan overflate er konstant (og derfor feltene til de to skjermene avbrytes, utenfor gapet mellom dem) - og glemte nøkkelforutsetningen: den gjelder bare på små avstander ( i forhold til størrelsen på skjermene). Men partiklene holder seg ikke like nær i det hele tatt. Når de beveger seg bort, begynner de å kjenne på dipol feltet rundt romfartøyet. Selv om dette feltet er svakt og faller av raskt, som $ \ frac {1} {r ^ 3} $, er avstanden partikkelen beveger seg i dette feltet, som du påpeker, mye større.

( Jeg vil gjerne ta feil med dette. Det virker som en så smart idé. Men jeg finner ikke en feil i dette resonnementet. Kanskje noen andre kan det.)

Redigert for å legge til: Jeg synes det er lærerikt å vurdere hva som ville skje hvis skjermene faktisk var uendelige. Anta at tettheten av plasma som kommer inn i gapet, er jevn, og at strømkilder også er plassert med jevnt avstand mellom skjermene, slik at inngangseffekten per arealeenhet er konstant og tettheten av utkastede partikler på de to sidene også er konstant. Denne enheten ville fungere! - fordi feltet virkelig ville være identisk null bortsett fra i gapet mellom skjermene; det ville ikke lenger ha betydning hvor langt unna partiklene kom. Interessant nok ville ladetettheten på skjermene øke uten bundet ; når protoner ble kastet ut fra den negative siden og elektroner ut fra den positive siden, ville strømkildene kontinuerlig måtte tilføre ladning til skjermene, slik at ladningsforskjellen mellom halvuniversene på hver side av gapet ville forbli konstant (som det må for at spenningen over gapet skal holdes konstant).

Men klart, på en endelig enhet, kan ikke ladningen på skjermene øke uten å være bundet; de utkastede partiklene kommer raskt langt nok til at ladningen ikke lenger motvirker den på skjermen de kom gjennom. Zubrins feil var å forveksle analysen for en endelig del av en uendelig enhet med den for en endelig enhet.

Mener du ikke at de må reduseres til de opprinnelige hastighetene (dvs. hastighetsstørrelsen), ikke hastigheten? Retningen til partikkelens hastighetsvektor kan endres i prosessen, nei? Og i så fall gir ikke dette fart?
En analogi til en gravitasjonsflyby kan være nyttig her: romfartøyets energi i forhold til planeten forblir konstant, men en fremdrift overføres fremdeles fordi retningen på romfartøyets reise endres.
Kritikken din ser ut til å være gyldig i tilfelle protonen reiser rett gjennom, som avbildet i noen av diagrammene. Men i refleksjonssaken tror jeg ikke det er det.
AlexT
2019-01-23 15:37:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg vil innrømme at Zubrins Dipole Drive-konsept ikke vil fungere selv i tilstand hvis du har uendelige elektroder. Overflaten er enda mer komplisert enn det ScottBurson beskriver. Scott glemte at under uendelig kondensatorladeprosess vil eksternt vakuum elektrisk felt fullt ut kompensere for indre elektriske felt, to deler av universet vil bli isolert av dette uendelige rutenettet :-), bare kvantum (tunnel) strøm / støy vil utveksle mellom halvuniverser .

I tillegg antas elektroder ikke å være sammensatt av solid ledende overflate, det er en eller annen type gitter, som har enorme mellomromgap, elektrisk felt og elektrodynamisk interaksjon mellom bevegelige ladede partikler og endelige store ikke-faste gitterelektroder er mye mer komplisert. Oppsummert energibalanse vil alltid være null, ingen bevegelse som sekvens. Du bør også være oppmerksom på forventede DC-spenninger, DC-strøm- og effektberegninger, som er veldig spekulative og ikke har noen forbindelse til ekte fysikk. Ledningsevne for interstellært plasma er veldig liten, slik det er beskrevet i Dipole Drive DC-strømmer er ikke ekte, ordrer høyere enn det virkelige liv. Skal du nevne antatte interstelare plasmakonposisjonselektroner og positivt ladede ioner, hvor er negative ladede ioner?

Velkommen til space stack exchange. Dette ville være et bedre svar hvis du kunne utvide det og forklare de forskjellige punktene dine lengre. Her oppfordres til lange svar, ligninger osv.
Problemet med Zubrins-konseptet, at han feilaktig bruker kjente elektrostatiske ligninger til konseptet sitt.
1. For eksempel forventer Zubring kinetisk momentum fra positivt ladede ioner på grunn av høyere masse av positiv partikkel, han bruker feilaktig kinematiske lover relatert til stive legemer som påvirker saken når ladede partikler er frittflygende gjennom elektriske nett i elektrisk felt. Lorenz (elektrostatiske) krefter avhenger bare av partikkeladning og er ikke avhengig av ladet partikkelmasse. Oppsummering, det bør ikke brukes noe momentum på dipolen når den er plassert i nøytralt ladede medier (plasma).
2. Det andre problemet DC-beregning er helt feil, selv om vi aksepterer Zubrins tall rekkert til plasmadensitet av interstellært vakuum, kan DC-strøm som er forårsaket av DC-spenning påført mellom to nett bare skyldes ladede partikler som påvirker den ledende overflaten rutenettet, de fleste partikler passerer fritt av begge nettene, så kan ikke påregnes på likestrømsberegninger på noen måte, til tross for noen elektromagnetiske forstyrrelser, ettersom vekselstrømstrømmen vil være forårsaket av passering av partikler, men den har ikke forbindelse til ligningene Zubrin bruker .


Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 4.0-lisensen den distribueres under.
Loading...