Радиомаяки из мелкого металлического порошка. А вы такое знали ? (Химики, вы в прямом эфире)

[ank94]

К примеру есть порошок меди который по госту имеет размер частички от 1-до 20 микрометра. Каждая частичка этого порошка, получая заряд от магнитного поля земли, будет излучать  на частоте примерно 7,77 мегагерца. Т.е. это диапазон радиовещания.

 

Вот расчёты.

 

Расчёт частоты точечного излучателя.

C = ε₀ * εᵣ * (π * r²) / l

где:

ε₀ - электрическая постоянная (8,854 * 10^-12 Ф/м)

εᵣ - относительная диэлектрическая проницаемость меди (около 1)

r - радиус провода (10 мкм)

l - длина провода (20 мкм)

Подставляем значения:

C = 8,854 * 10^-12 * 1 * (π * (10*10^-6)²) / (20*10^-6)

C ≈ 1,11 пФ

Ответ: ёмкость круглого провода меди длиной 20 мкм и радиусом 10 мкм равна примерно 1,11 пФ.

____________________________

Для расчета индуктивности круглого провода меди можно использовать формулу:

L = μ₀ * μᵣ * (π * r²) / l

где:

μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^-7 Гн/м)

μᵣ - относительная магнитная проницаемость меди (около 1)

r - радиус провода (10 мкм)

l - длина провода (20 мкм)

Подставляем значения:

L = 4π * 10^-7 * 1 * (π * (10*10^-6)²) / (20*10^-6)

L ≈ 1,256 мкГн

__________________________

Ответ: индуктивность круглого провода меди длиной 20 мкм и радиусом 10 мкм равна примерно 1,256 мкГн.

Подставляем значения:

f = 1 / (2π√(1,256 * 10^-6 * 1,11 * 10^-12))

f ≈ 7,77 МГц

Ответ: частота резонанса точечной антены с ёмкостью C ≈ 1,11 пФ и индуктивностью L ≈ 1,256 мкГн равна примерно 7,77 МГц.

 

Длина волны на частоте 7 МГц:

λ = c / f, где c - скорость света (около 299 792 458 м/с)

λ ≈ 42,8 м

Радиовещание на частоте 7 МГц возможно и используется в диапазоне коротких волн (КВ), который позволяет передавать сигналы на большие расстояния, в том числе и на международные расстояния. Однако, из-за особенностей распространения сигнала в этом диапазоне, связь может быть непостоянной и подвержена помехам.

Диапазон	Полоса частот	Длина волны
Сверхдлинные радиоволны	3...30 кГц	100000...10000 м
Длинные радиоволны	30...300 кГц	10000...1000 м
Средние радиоволны	300...3000 кГц	1000...100 м
Короткие радиоволны	3...30 МГц	100...10 м
Метровый радиодиапазон	30...300 МГц	10...1 м
Дециметровый радиодиапазон	300...3000 МГц	1...0,1 м
Сантиметровый СВЧ диапазон	3...30 ГГц	10...1 см
Микроволновый СВЧ диапазон	30...300 ГГц	1...0,1 см
Инфракрасное излучение	0,3...405 ТГц	1000...0,74 мкм
Красный цвет	405...480 ТГц	740...625 нм
Оранжевый цвет	480...510 ТГц	625...590 нм
Жёлтый цвет	510...530 ТГц	590...565 нм
Зелёный цвет	530...600 ТГц	565...500 нм
Голубой цвет	600...620 ТГц	500...485 нм
Синий цвет	620...680 ТГц	485...440 нм
Фиолетовый цвет	680...790 ТГц	440...380 нм
Ультрафиолетовое излучение	480...30000 ТГц	400...10 нм
Рентгеновское излучение	30000...3000000 ТГц	10...0,1 нм
Гамма излучение	3000000...30000000 ТГц	0,1...0,01 нм

Изменено 8 Апреля, 2023 в 21:10 пользователем ank94

[podlyinarod]

Бред, да и формулы ошибочные. Не меняется индуктивность отрезка провода пропорционально квадрату диаметра, это точно. Нас этому учили.

Изменено 9 Апреля, 2023 в 08:10 пользователем podlyinarod

[Arkadiy]

Опоздали на неделю! Эта новость  для 1 апреля!

 7 Мгц, соответствует   длине волны около 40 метров, так что к этой частице медного порошка для эффективного излучения  нужна еще антенна  минимум  четверть-волновая, т.е метров 10 длиной

[ank94]

09.04.2023 в 10:09, podlyinarod сказал:

Бред, да и формулы ошибочные. Не меняется индуктивность отрезка провода пропорционально квадрату диаметра, это точно. Нас этому учили.

С чего бы это бред ? Вы может правильные формулы знаете ? Или ты тупо автомат перевертыш, всё с ног на голову переворачиваешь ?

[podlyinarod]

Я в этой теме знаю столько, сколько вы никогда знать не будете. Это моя профессия - радиотехника.

[yatcheh]

08.04.2023 в 23:50, ank94 сказал:

Расчёт частоты точечного излучателя.

C = ε₀ * εᵣ * (π * r²) / l

C = 8,854 * 10^-12 * 1 * (π * (10*10^-6)²) / (20*10^-6)

C ≈ 1,11 пФ

Ответ: ёмкость круглого провода меди длиной 20 мкм и радиусом 10 мкм равна примерно 1,11 пФ.

 

Диэлектрическая проницаемость меди около 1? Это вас кто-то обманул. Но - не важно, важна проницаемость воздуха, а не меди. А она действительно около 1.

 

Ёмкость шара:

C = 4πεε0*R = 4*3.14*8.85Е-12*20E-6 = 0.0022 пФ

Уже в тысячу раз ошибка.

 

08.04.2023 в 23:50, ank94 сказал:

Для расчета индуктивности круглого провода меди можно использовать формулу:

L = μ₀ * μᵣ * (π * r²) / l

 

А этот бред откуда?

 

И вообще - вы что, серьёзно полагаете, что проводящий шар диаметром 20 мкм может резонировать на 40-метровых волнах? 

[ank94]

09.04.2023 в 19:58, yatcheh сказал:

А этот бред откуда?

Ну вообще то я формулы крепко подзабыл все,, рассчитывал автоматом, искусственным интеллектом.

 

А индуктивность сферы по какой формуле рассчитывается ?

Изменено 9 Апреля, 2023 в 18:45 пользователем ank94

[Максим0]

09.04.2023 в 22:27, ank94 сказал:

С чего бы это бред ? Вы может правильные формулы знаете ? Или ты тупо автомат перевертыш, всё с ног на голову переворачиваешь ?

По вашей формуле последовательное соединение проводов понижает индуктивность, а в школьном учебнике физики они складываются! Уже из этого можно сделать вывод что там длина проводника в первой, а не минус первой степени. Вернутся бы вам за школьную парту...

[yatcheh]

09.04.2023 в 21:41, ank94 сказал:

А индуктивность сферы по какой формуле рассчитывается ?

 

Тут всё не так просто. Вот когда откроют монополь Дирака, тогда и индуктивность уединённой сферы обретёт смысл. 

Если принять сферу за виток круглого провода диаметром 20 мкм и толщиной 2 мкм , то для него индуктивность будет

L = μ0*R*(ln(8*R/r) - 7/4) ~ 32 пГн (формула, ясен пень - сильно приближённая...)

Частота получается около 20 ГГц при длине волны 1.5 см. Тоже длинновато, но хоть как-то... Учитывая внесённые допущения.

 

 

Изменено 9 Апреля, 2023 в 19:43 пользователем yatcheh

[yatcheh]

09.04.2023 в 21:41, ank94 сказал:

А индуктивность сферы по какой формуле рассчитывается ?

 

Если рассматривать проводник шаровой симметрии, то ток в нём должен быть направлен радиально и всенаправленно от центра к поверхности. Но тогда индуктивность его будет равна точно нулю. Если  же выбрать полярное направление (от одного полюса к другому), то это будет уже короткий и толстый провод, к тому же - переменного сечения. Рассчитать его индуктивность конечно можно, но выкладки будут многоэтажными.

Изменено 9 Апреля, 2023 в 20:02 пользователем yatcheh