[занимательная физика] Как работает идеальная электрическая батарейка?

Не взлетит.

Позитроний, милейший, будет фонить гамма излучением и нейтрино, причем 1кг антивещества это очень серьезная заявка на титул Большого Песца в рамках земли.

нейтрино

Горе на мои седины, обложался.

Позитроний не будет фонить нейтрино, учи матчасть.

И да, я же написал, что есть какой-то хитрый механизм, который ограничивает скорость распада, а всё выходящее гамма-излучение улавливается со 100% КПД (мы же хотим рассмотреть идеальную батарейку)

Милейший, ну сравните выход аннигиляции с идеальным преобразованием массы в энергию и «электронный газ» который демон максвела будет выпихивать наружу.

причем 1кг антивещества

В килограмме позитрония всего лишь 0.5 кг антивещества (позитронов), кстати.

А насчёт темы — я вот и хотел что бы Лоровцы поразмяли мозги и посчитали.

Неверно высказался, аннигиляция килограмма происходит.

представляете сколько энергии нужно потратить, что бы получить столько антиматерии? 100% кпд никогда не получится, ибо технологии удержания антивещества, опять таки, не существует нормальной для большого количества.

ваш вопрос похож на изучение сферических коней в вакууме

а так то конечно удельная емкость будет больше у антиматерии, там выход энергетический по 2 гэв на позитрон. => 2*10^27 гэв это эмкость. у электронного газа всё будет сильно сильно хуже

Конечно похож, но я же придумал для чего может пригодиться ответ — что бы знать, насколько существующие батарейки близки к идеалу или далеки от него.

удельная емкость будет больше у антиматерии, там выход энергетический по 2 гэв на позитрон. => 2*10^27 гэв это эмкость. у электронного газа всё будет сильно сильно хуже

А во сколько раз?

То что ты описал не подходит под категорию «Батарейка». Т.к. батарейка (я подразумеваю аккумуляторную батарею либо обычную угольную батарейку) накапливает заряд, а не генерирует его в результате распада атомов на частицы.

а не генерирует его в результате распада атомов на частицы.

man изотопный элемент питания

Такие батарейки тоже есть, но применяются в основном для питания космических аппаратов или там маяков на крайнем севере.

Однако баллон с электронным газом — это вполне себе батарейка.

я если честно не очень понял устройство второй батарейки. либо там просто электронный газ, который никуда не вылетает, и тогда это недо конденсатор получается, либо я не понял постановки задачи. вообще я так подозреваю, что будет пренебрежима мала эмкость по сравнению с антиматерией.

ps. позор на мою голову, цифры выше привел для антипротонов. для позитронов соответственно 2*0,511мэв*10^30

изотопный элемент питания это уже не батарейка :) Это другое, что-то космическое и недостижимое... А ты же сказал «Настоящие электрические батарейки неидеальны»... :)

Кроме того мне, если честно, непонятен смысл такого коэффициента. Как по мне он бессмыслен, потому что в случае альтернативных материй ты столкнешься с проблемой измерения массы, а так же ее изменения в зависимости от электрической активности. Теория теорией, но КПД вычисляется на основании экспериментальных данных, а не на основании исследований сферического коня в вакууме.

Но вообще я уже ничего не помню, если быть честным %)

я если честно не очень понял устройство второй батарейки

Баллон с электронным газом, который состоит из гипотетической идеальной материи, не пропускающей электроны, хотя можно придумать и магнитную бутылку...

Из этого баллона в нужной дозировке выпускаются электроны, попадают на электрод, таким образом, создавая на нём отрицательный электрический заряд, а другой электрод можно просто хорошо заземлить — и между ними уже включить установку которой требуется питание.

Xenius

Предположим, что в обоих батарейках масса рабочего вещества одинаковая и равна 1 кг.

А теперь вопрос: какая из двух описанных батареек более ёмкая и во сколько раз?

задача бредовая, но если принять за аксиому, что КПД == 100%, то очевидно количество энергии в обоих батарейках будет одинаковым (E = mc^2), и их ёмкость - тоже.

количество энергии в обоих батарейках будет одинаковым (E = mc^2)

В позитрониевой батарейке — именно так. А вот в батарейке на электронном газе принцип действия другой — используется непосредственно поток электронного газа, а не внутренная энергия самих электронов.

Xenius

А вот в батарейке на электронном газе принцип действия другой — используется непосредственно поток электронного газа, а не внутренная энергия самих электронов.

ну значит КПД не 100%, ибо E = mc^2 это ПОЛНАЯ энергия.

ну значит КПД не 100%

Это понятно, но вообще-то вопрос так и стоял — во сколько раз одна батарейка эффективней другой?

Xenius

во сколько раз одна батарейка эффективней другой?

дык если не всю энергию отбирать, то надо хотя-бы знать сколько.

Я же описываю принцип действия:

В баллоне из идеального непроницаемого вещества килограмм электронного газа и маленькая дырочка, через которую электроны вылетают и попадают на металлическую пластинку (для простоты считаем, что во время работы до пластинки долетают все электроны)

Эта пластинка подключена в паре с заземлением к потребителю электроэнергии.

когда электроны в баллоне кончаются — батарейка полностью разряжена.

Xenius

В баллоне из идеального непроницаемого вещества килограмм электронного газа и маленькая дырочка, через которую электроны вылетают и попадают на металлическую пластинку (для простоты считаем, что во время работы до пластинки долетают все электроны)

и 100% их энергии передаётся пластинке? А какая энергия? Она от скорости вообще-то зависит.

Xenius

Эта пластинка подключена в паре с заземлением к потребителю электроэнергии.когда электроны в баллоне кончаются — батарейка полностью разряжена.

дык посчитайте. У вас 1кг электронов? Масса электронов известна (кстати, она сильно зависит от скорости), считайте сколько у вас электронов, и множьте их на заряд одного (единица). Потом переведите в СИ.

Основная проблема в «атомных батарейках» состоит в том, как эффективно, с высоким КПД превратить частицы (излучения) с энергией в миллионы эВ (МэВ) в миллион частиц с энергией 1 эВ. Плюс, например, вопрос, как управлять распадом — он ведь никак не контролируется.

Кури учебник по ТОЭ на тему источника тока и источника ЭДС.

По определению батарейка это химический источник энергии.

выделяющиеся при аннигиляции фотоны каким-то способом улавливаются и преобразуются в электрическую энергию с КПД 100%

У меня есть более практичная идея. Батарейка, которая _каким-то образом_ даёт неисчерпаемую бесконечную энергию!

По определению батарейка это химический источник энергии.

Это по какому такому определению? В студию оное! :D

…

Я, вот, почему-то считал, что «батарейка» — это бытовое сокращение от «батарея элементов питания». Которые могут быть химическими, могут быть солнечными, могут быть изотопными и так далее.

превратить частицы (излучения) с энергией в миллионы эВ (МэВ)

У бета-гальванических элементов поток излучаемых электронов используется напрямую.

и 100% их энергии передаётся пластинке? А какая энергия? Она от скорости вообще-то зависит.

Подожди, а какая разница, всё равно же мы используем электрическую энергию?

Предположим, что электронный газ в баллоне имеет комнатную температуру — это было бы логичней всего.

Ну или можно ещё попробовать если посчитать что он имеет температуру 0 К

*солнечной системы

Дык. Зависит же, сколько электронов появится от распада(фу ты, аннигиляции) одной античастицы в первой батарейке

В первом же случае лучше брать не позитроний, а позитронный газ и электронный газ по отдельности.

и нейтрино

Во-первых нейтрино-антинейтрино, во-вторых эта реакция идет по слабому взаимодействию, а потому крайне редка по сравнению с распадом на фотоны

масса позитрона 0.5 мэв. Как и электрона. Есть, конечно, орбитальные возбуждения, но не думаю, что 2 гэв - это характерная величина

во втором случае запасена кинетическая энергия электронов и потенциальная энергия отталкивания, зависящая от объема.

скажи адрес своего дилера

В первом же случае лучше брать не позитроний, а позитронный газ и электронный газ по отдельности.

Это понятно, но тогда придётся ещё учитывать энергию, появляющуся от разделения позитронов и электронов, а если взять позитроний, то энергию посчитать просто — E=mc^2

Кстати, можно ещё предположить, что баллон с электронами имеет именно внутренний объём 1 литр, сферическую форму, толщину стенок 1 мм и сделан и абсолютно твёрдого вещества, имеющего нулевую плотность %)

написал же ниже правильные цифры. читай тред

Xenius

Подожди, а какая разница, всё равно же мы используем электрическую энергию?

число электронов в килограмме электронов сильно зависит от их энергии.

ЗЫЖ «килограмм электронов»... Какой же бред...

Как работает идеальная электрическая батарейка?

идеальная электрическая батарейка работает идеально.

и абсолютно твёрдого вещества, имеющего нулевую плотность

противоречит СТО

а если взять позитроний, то энергию посчитать просто — E=mc^2

А орбитальные возбуждения ты учел? В них масса будет не 2*m_e

шаровая молния - лучший кумулятор. только хер поймешь как она работает.

после него - чугуниевая болванка. раскручиваемь болванку и на проценты жируешь. потом кислотные кумуляторы. потом щелочные. на них есть предельные коцифиенты сколько джоулей туда можно запихать на килограмм.

У бета-гальванических элементов поток излучаемых электронов используется напрямую.

О, сделали уже значит! Как-то я пропустил. Круто! Вот уж от чего бы я в своем ноуте не отказался. Батарея мощностью в 3W обеспечит питанием ноут на 4-8 часов в сутки (конечно, в паре с обычным аккумулятором).

Вот уж от чего бы я в своем ноуте не отказался

Вот для ноутов их и позиционируют. Только на рынок никак не выйдут :)

— http://lenta.ru/news/2008/12/18/tritium/
— http://www.nbprice.ru/info/details/29488.htm
и т.д.

Только на рынок никак не выйдут :)

Ну стандартно же. Видимо, надо ждать свою apple