Электрическая емкость земли: Фарад (единица измерения) | это… Что такое Фарад (единица измерения)?

Фарад (единица измерения) | это… Что такое Фарад (единица измерения)?

Толкование

Фарад (единица измерения)

Фара́д (обозначение: Ф, F) — единица измерения электрической ёмкости в системе СИ (ранее называлась фара́да).

1 фарад равен электрической ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между обкладками конденсатора напряжение 1 вольт.

Ф = Кл/В = A·c/B

Единица названа в честь английского физика Майкла Фарадея

Фарад — очень большая ёмкость. Емкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус которого был бы равен 13 радиусам Солнца. Для сравнения, ёмкость Земли (шара размером с Землю, как уединенного проводника) составляет всего около 700 микрофарад.

Промышленно выпускаемые конденсаторы обычно имеют номиналы измеряемые в нано- и пикофарадах.
Впрочем, ёмкость т. н. ионисторов (конденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать нескольких килофарад.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
101 Ф	декафарад	даФ	daF	10−1 Ф	децифарад	дФ	dF
102 Ф	гектофарад	гФ	hF	10−2 Ф	сантифарад	сФ	cF
103 Ф	килофарад	кФ	kF	10−3 Ф	миллифарад	мФ	mF
106 Ф	мегафарад	МФ	MF	10−6 Ф	микрофарад	мкФ	µF
109 Ф	гигафарад	ГФ	GF	10−9 Ф	нанофарад	нФ	nF
1012 Ф	терафарад	ТФ	TF	10−12 Ф	пикофарад	пФ	pF
1015 Ф	петафарад	ПФ	PF	10−15 Ф	фемтофарад	фФ	fF
1018 Ф	эксафарад	ЭФ	EF	10−18 Ф	аттофарад	аФ	aF
1021 Ф	зеттафарад	ЗФ	ZF	10−21 Ф	зептофарад	зФ	zF
1024 Ф	йоттафарад	ИФ	YF	10−24 Ф	йоктофарад	иФ	yF
применять не рекомендуется

• Также не рекомендуется употреблять миллифарад и нанофарад.

См также

• Сантиметр — единица ёмкости в СГСЭ.

Единицы СИ
Основные: метр | килограмм | секунда | ампер | кельвин | кандела | моль
Производные: радиан | стерадиан | герц | градус Цельсия | катал | ньютон | джоуль | ватт | паскаль | кулон | вольт | ом | сименс | фарад | вебер | тесла | генри | люмен | люкс | беккерель | грей | зиверт

Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем написать курсовую

• Фара Диба
• Фарадей (единица кол-ва электричества)

Полезное

Емкость земли в фарадах

Конденсатор электр. Одно и то же количество электричества , будучи придано различным телам, вызовет в них неодинаковое повышение напряжения, подобно тому, как одно и то же количество тепла повысит температуру различных тел на различное число градусов. Обратно, чтобы повысить напряжение потенциал различных тел на одну и ту же величину, нужны различные количества электричества, для одних тел весьма малые, для других весьма большие.

О первых телах говорят, что они обладают малой электрической емкостью, о вторых, что их электрическая емкость весьма велика. Вообще же, электроемкость тела определяется тем количеством единиц электричества — кулонов см. Поэтому за единицу электрической емкости принята емкость тела, которому нужно придать один кулон, чтобы повысить потенциал его на один вольт.

Поиск данных по Вашему запросу:

Емкость земли в фарадах

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Что измеряется в фарадах
• Электрическая емкость. Конденсаторы. Емкость конденсатора.
• Электрическая емкость уединенного проводника
• Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?
• Фарад единица измерения чего. Электрическая ёмкость, конденсатор
• 9. Электрическая емкость
• ЭСБЕ/Конденсатор, электрический
• Конденсаторы. Электрическая емкость.
• Фарад (единица измерения)
• ЛЕКЦИЯ №15

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Чем опасны конденсаторы

Что измеряется в фарадах

Сообщение электрического заряда проводнику называется электризацией. Чем больший заряд принял проводник, тем больше его электризация, или, иначе говоря, тем выше его электрический потенциал. Между количеством электричества и потенциалом данного уединенного проводника существует линейная зависимость: отношение заряда проводника к его потенциалу есть величина постоянная:.

Для какого-либо другого проводника отношение заряда к потенциалу есть также величина постоянная, но отличная от этого отношения для первого проводника. Одной из причин, влияющих на эту разницу, являются размеры самого проводника. Один и тот же заряд, сообщенный различным проводникам, может создать различные потенциалы. Чтобы повысить потенциал какого-либо проводника на одну единицу потенциала, необходим определенный заряд. Свойство проводящих тел накапливать и удерживать электрический заряд, измеряемое отношением заряда уединенного проводника к его потенциалу, называется электрической емкостью, или просто емкостью, и обозначается буквой С.

Практически заряд измеряется в кулонах, потенциал в вольтах, а емкость в фарадах:. Емкостью в 1 фараду обладает проводник, которому сообщают заряд в 1 кулон и при этом потенциал проводника увеличивается на 1 вольт.

Единица емкости — фарада обозначается ф или F очень велика. Поэтому чаще пользуются более мелкими единицами — микрофарадой мкф или , составляющей миллионную часть фарады:. Устройство, предназначенное для накопления электрических зарядов, называется электрическим конденсатором. Конденсатор состоит из двух металлических пластин обкладок , разделенных между собой слоем диэлектрика. Чтобы зарядить конденсатор, нужно его обкладки соединить с полюсами электрической машины.

Разноименные заряды, скопившиеся на обкладках конденсатора, связаны между собой электрическим полем. Близко расположенные пластины конденсатора, влияя одна на другою, позволяют получить на обкладках большой электрический заряд при относительно невысокой разности потенциалов между обкладками. Емкость конденсатора есть отношение заряда конденсатора к разности потенциалов между его обкладками:.

Как показывают измерения, емкость конденсатора увеличится, если увеличить поверхность обкладок или приблизить их одну к другой. На емкость конденсатора оказывает влияние также материал диэлектрика. Чем больше электрическая проницаемость диэлектрика, тем больше емкость конденсатора по сравнению с емкостью такого же конденсатора, диэлектриком в котором служит пустота воздух.

Выбирая диэлектрик для конденсатора, нужно стремиться к тому, чтобы диэлектрик обладал большой электрической прочностью хорошими изолирующими качествами.

Плохой диэлектрик приводит к пробою его и разряду конденсатора. Несовершенный диэлектрик повлечет за собой утечку тока через него и постепенный разряд конденсатора. Длинные линии передачи высокого напряжения можно рассматривать как своеобразные обкладки конденсатора. Емкость провода нужно рассматривать не только относительно другого провода, но также относительно земли, стен помещений и окружающих предметов.

Значительной емкостью обладают подводные и подземные кабели ввиду близкого расположения токо-ведущих жил между собой. Конденсаторы, емкость которых изменять нельзя, называются конденсаторами постоянной емкости.

Наиболее распространенные в настоящее время конденсаторы постоянной емкости состоят из очень тонких металлических станиолевых листов с парафинированной бумажной или слюдяной прослойкой между ними. Для увеличения емкости увеличения площади пластин конденсатора чаще всего берут по нескольку станиолевых листов и соединяют их в две группы, входящие одна в другую и разделенные диэлектриком, как схематически показано на фиг.

Иногда также берут две длинные станиолевые пластины, прокладывают между ними и снаружи парафинированную бумагу и затем свертывают все в компактный пакет или в трубку. Конденсаторы большой емкости во многих случаях. Определим емкость плоского конденсатора. Возьмем пронзвольную замкнутую поверхность вокруг одной из пластин конденсатора. Тогда по теореме Гаусса поток вектора напряженности, проходящий через любую замкнутую поверхность, внутри которой находится электрический заряд, равен:.

Таким образом, для увеличения емкости плоского конденсатора нужно увеличить площадь его пластин обкладок S, уменьшить расстояние между ними d и в качестве диэлектрика поставить материал с большой относительной электрической проницаемостью б. Конденсаторы, емкость которых можно менять, называются конденсаторами переменной емкости.

Наиболее простой конденсатор переменной емкости имеет несколько реже один медных или алюминиевых полудисков, соединенных между собой электрически и укрепленных неподвижно. Другой ряд таких же полудисков собран на общей оси. При повороте этой оси каждый из укрепленных на ией полудисков входит между двумя неподвижными полуднсками. Поворачивая ось и меняя таким образом взаимное расположение подвижных и неподвижных полуднсков, мы можем менять емкость коиденсатоpa.

На фиг. В радиотехнике применяются также электролитические конденсаторы. Эти конденсаторы изготовляются двух типов: жидкостные и сухие. В обоих типах конденсаторов употребляется оксидированный алюминий. Путем специальной электрохимической обработки на поверхности алюминия получают тонкий по-. Оксидная изоляция обладает электроизолирующими свойствами, механически прочная, нагревостойка, но гигроскопична. В жидкостных электролитических конденсаторах алюминиевую оксидированную пластину помещают внутрь металлического корпуса, который служит второй пластиной.

В корпус заливают электролит, состоящий из раствора борной кислоты с некоторыми примесями. Сухие электролитические конденсаторы изготовляют путем сворачивания трех лент.

Одна лента представляет собой алюминиевую оксидированную фольгу тонко раскатанный лист металла. Другой пластиной является лента из алюминиевой фольги.

Между двумя металлическими лентами помещается бумажная или марлевая лента, пропитанная вязким электролитом. Плотно свернутые ленты помещаются в алюминиевый корпус и заливаются битумом.

Когда емкость одного конденсатора мала, то соединяют несколько конденсаторов параллельно фиг. Следовательно, при параллельном соединении конденсаторов общая емкость равна сумме емкостей отдельных конденсаторов. При параллельном соединении каждый конденсатор окажется включенным на полное напряжение сети.

Рассмотрим последовательное соединение конденсаторов фиг. Значит, при последовательном соединении каждый конденсатор независимо от величины его емкости получит один и тот же заряд, т. Таким образом, при последовательном соединении конденсаторов обратная величина общей емкости равна сумме обратных величин емкостей отдельных конденсаторов.

Каждый из конденсаторов включен на меньшее напряжение, чем напряжение сети. Конденсаторы широко применяются в радиотехнике, рентгенотехнике, высокочастотной промышленной электротехнике, для увеличения коэффициента мощности. Электрический привод [26] Однофазный переменный ток [23] Основные законы постоянного тока [21] Электроизмерительные приборы и техника электрических измерений [21] Машины постоянного тока [20] Электростатика [14] Электромагнетизм [13] Тепловые действия электрического тока [10] Трансформаторы [9] Электромагнитная индукция [9] Химические действия тока и химические источники э.

Основы электротехники. Электрическая емкость Сообщение электрического заряда проводнику называется электризацией. Добавить комментарий. Выполняется отправка Форум Блоги Доска объявлений Разместить материал.

Новости Новости энергетики Новости сайта. Статьи Основы электротехники Основы релейной защиты. Справочник реле Каталог микропроцессорных устройств. Фотогалерея Видео.

Электрическая емкость.

Конденсаторы. Емкость конденсатора.

Random converter. От истории, классификации и определения логарифмических единиц до интересных примеров их использования в акустике, телекоммуникациях, фотографии и других областях науки и техники. Конденсаторы — устройства для накопления заряда в электронном оборудовании. Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:. Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах Кл , — разность потенциалов, измеряется в вольтах В. В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах Ф.

Емкостью 1 Ф обладает тело, когда при заряде 1 к между ним и землей получается напряжение 1 В. Фарада – очень большая единица измерения.

Электрическая емкость уединенного проводника

На нашем сайте собрано более бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике. Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 авторов выполнят вашу работу от руб! Подскажите, пожалуйста, в чем измеряется емкость конденсатора в системе СИ? Как данная единица измерения выражается через основные единицы системы СИ? Давайте начнем с предложенной Вами задачи. Основой для ее решения является формула, определяющая емкость:. Теперь можно вычислить емкость конденсатора:. Теперь разберемся, в чем измеряется емкость конденсатора.

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Сообщение электрического заряда проводнику называется электризацией. Чем больший заряд принял проводник, тем больше его электризация, или, иначе говоря, тем выше его электрический потенциал. Между количеством электричества и потенциалом данного уединенного проводника существует линейная зависимость: отношение заряда проводника к его потенциалу есть величина постоянная:. Для какого-либо другого проводника отношение заряда к потенциалу есть также величина постоянная, но отличная от этого отношения для первого проводника.

Рассмотрим уединенный проводник, т.

Фарад единица измерения чего. Электрическая ёмкость, конденсатор

Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием фарада. В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в году, одновременно с принятием системы СИ в целом [2]. В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников , то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах и производных единицах измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов , межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы , измеряемые в микро- , нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад. Ёмкость т.

9. Электрическая емкость

Рассмотрим уединенный проводник, т. Это связано с тем, что избыточные заряды. Сказанное не противоречит формуле Согласно Из формулы Дата добавления: ; Просмотров: ; Нарушение авторских прав? Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал?

Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника: равен 13 радиусам Солнца (ёмкость же шара размером с Землю, используемого как.

ЭСБЕ/Конденсатор, электрический

Емкость земли в фарадах

Радиоактивный распад Радиация. Экспозиционная доза Радиация. Поглощённая доза Десятичные приставки Передача данных Типографика и обработка изображений Единицы измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д.

Конденсаторы. Электрическая емкость.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 2 Как выглядят радиоволны в пространстве

Электрические расчеты. Емкость C есть способность конденсатора принять накопить и удержать количество электричества Q в ампер-секундах или заряд Q в кулонах. Если сообщить какому-либо телу, например шару, электрический заряд количество электричества Q, то электроскоп, включенный между этим телом и землей, покажет напряжение U рис. Это напряжение пропорционально заряду и зависит также от формы и размеров тела. Постоянная пропорциональности C называется емкостью тела. В случае, если тело имеет форму шара, емкость тела пропорциональна радиусу шара r.

Если увеличить электрический заряд проводника, то повысится его потенциал.

Фарад (единица измерения)

Правила форума. RU :: Правила :: Голосовой чат :: eHam. Форум Общий раздел Общие вопросы Как это «Емкость человека»? Показано с 1 по 13 из Тема: Как это «Емкость человека»?

ЛЕКЦИЯ №15

В детстве, я ходил в радиокружок. И это было еще в СССР. И мы паяли всякие схемки, делали платы, короче постигали азы.

Имеет ли планета емкость?

You are here: Home / Новые статьи / Есть ли у планеты емкость?

12 марта 2021 г. Автор: Дэвид Херрес Оставить комментарий

Собственная емкость Земли составляет примерно 710 мкФ, если предположить, что диэлектриком в свободном пространстве является вакуум. Емкость Марса 378 мкФ. На первый взгляд может быть неясно, откуда берутся эти цифры или как планета может иметь емкость. А если у планеты есть емкость, может ли она иметь и индуктивность, а если да, то может ли она иметь и резонансную частоту? На эти вопросы ответ положительный. Интересно, что, возможно, именно Никола Тесла первым задумался над этими вопросами.

Емкость планеты определяется уравнением емкости сферы. Емкость C сферы радиуса R определяется выражением C=4πεR . Здесь ε — диэлектрическая проницаемость диэлектрической среды. Учитывая, что в большинстве конденсаторов используется разность потенциалов между двумя пластинами, вы можете задаться вопросом, где находится другая пластина, когда мы говорим о сфере. Ответ: Другой проводник считается удаленным на бесконечность. Таким образом, диэлектрическая проницаемость в уравнении становится ε ₀ , диэлектрической проницаемостью свободного пространства. (Вероятно, хорошая оценка, потому что большая часть пространства между Землей и бесконечностью действительно занята свободным пространством.) Радиус Земли = 6378 км. Таким образом, емкость земли C= 4π×8,854×10 ^-12 × 6 378 × 10 ³ = 7,096 × 10 ^-4 Фарад, или 710 мкФ. Поскольку Марс имеет радиус 3400 км, его емкость меньше. Вы можете использовать уравнение для емкости между двумя сферами и сделать несколько предположений, чтобы получить оценку емкости между Землей и Луной как 159 мкФ.

Лаборатория Теслы в Колорадо-Спрингс (Википедия). Тесла заинтересовался электрическими свойствами Земли благодаря своим экспериментам по беспроводной передаче энергии на своей экспериментальной станции Шорхэм в Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, и в Колорадо-Спрингс, полковник. полость. Ясно, что Тесла в некоторой степени разобрался с концепцией полости Шумана, хотя формально она не была задумана до 19 века.50-е годы. Вот идея: на самом деле атмосфера — слабый проводник. Имеется полость, определяемая поверхностью Земли и внутренним краем ионосферы на высоте 55 км. Резонансы Шумана представляют собой квазистоячие электромагнитные волны, существующие в этой полости. Но чтобы их увидеть, их нужно «возбудить» электрической активностью в атмосфере, как от сильной молнии. Они происходят на частотах 7,8, 14, 20, 26, 33, 39 и 45 Гц с суточными колебаниями около ± 0,5 Гц.

Стоячие волны (модоподобные) образуются в полости, которая функционирует как волновод. Решая классические уравнения Максвелла, можно прийти к выводу, что в полости присутствуют как продольные (пропорциональные среднему радиусу полости), так и поперечные (пропорциональные высоте полости) моды (или стоячие волны). Помимо частот ELF (0-100 Гц) Шумана, существуют также резонансы VLF (0-10 кГц). Грозовые (или техногенные) разряды могут возбудить эти моды, особенно моду 7,83 Гц.

Тесла сделал первые задокументированные наблюдения глобального электромагнитного резонанса в своей лаборатории в Колорадо-Спрингс в 1899 году. Наблюдения привели его к идее беспроводной передачи энергии. Расчеты, основанные на его экспериментах, привели Теслу к выводу, что резонансная частота Земли составляет около 8 Гц, то есть резонансная частота Шумана.

Оказывается, беспроводная передача с использованием резонансов Шумана не очень практична. Одна из причин заключается в том, что полость между землей и ионосферой имеет малую добротность (отношение энергии электрического поля, хранящейся в полости за цикл, к средней подводимой мощности). Тем не менее, Тесла в Колорадо-Спрингс возмущал электрическое поле Земли (или одеяло) сильными электрическими разрядами, пытаясь возбудить земно-ионосферную полость. Он определил, что время, необходимое переданному импульсу для прохождения от точки передачи до антипода (точки на поверхности Земли, диаметрально противоположной) и обратно, составляет 0,08484 секунды, что дает частоту фундаментального земного резонанса 11,78689.2 Гц.

Завод Теслы в Уорденклиффе на Лонг-Айленде в 1904 году (Википедия). Для дальнейшей проверки своих теорий Тесла переехал на Шорхэмскую экспериментальную станцию, где располагалась культовая 187-футовая башня, часто связанная с его именем. Башня на самом деле была конденсатором. Идея Теслы состояла в том, чтобы электрически соединить два отдаленных поднятых терминала таким образом, чтобы это напоминало передачу электрической энергии между двумя близко расположенными пластинами конденсатора. Но задействованные расстояния значительно превышали одну шестую или половину длины волны передаваемых частот, типичных для обычных конденсаторных пластин.

Тесла придерживался двух разных принципов работы беспроводной передачи. Один из них назывался методом разомкнутой цепи или земного резонанса. Здесь передатчик катушки Тесла создает локальное возмущение заряда земли. Источник работает на некоторой гармонике резонанса поля Земли 11,78 Гц. Приемная катушка Теслы является пассивной и симпатически активируется способом, аналогичным камертону, вибрирующему в соответствии с другой соседней вилкой на той же частоте, по которой ударили молотком.

Вторым методом Теслы была атмосферная или замкнутая проводимость. электростатическая индукция вместо истинной проводимости. В нем использовался передатчик катушки Тесла, создающий ионизированный путь, соединяющий верхнюю атмосферу передатчика, и ионизированный путь, соединяющий верхние слои атмосферы обратно вниз с принимающей катушкой Теслы. Цепь замыкается за счет тока, протекающего обратно к передатчику через землю.

В частности, колеблющееся электрическое поле RF формирует состояние плазмы в пластине конденсатора высокого напряжения (от 10 до 12 МВ). Ионизирующий пучок ультрафиолетового излучения должен был также использоваться для формирования высоковольтной плазменной линии передачи в верхней тропосфере для создания токопроводящей дорожки. В основе процесса лежали плазменные волны, развивающиеся в ионизированной области между двумя терминалами (электростатические волны или магнито-гидродинамические волны). Ионизация пространства между двумя «конденсаторными» пластинами, в свою очередь, позволит волнам ELF и VLF проходить между двумя точками.

Были теоретические проблемы с методом земного резонанса. Они включают скалярные производные электромагнитных потенциалов. Кажется, нет никаких проблем с физикой атмосферной проводимости, но задействованные масштабы могут сделать ее непрактичной. Однако говорят, что дочерняя компания Массачусетского технологического института под названием Witricity исследует идеи Теслы о беспроводной передаче данных.

Рубрики: Часто задаваемые вопросы, Рекомендуемые, Новые статьи

Емкость между Землей и Луной

спросил 8 лет, 5 месяцев назад

Изменено 6 месяцев назад

Просмотрено 7к раз

\$\начало группы\$

Есть ли емкость между Землей и Луной, и если бы была достаточная разность потенциалов, мог ли произойти удар разряда?

9{-11} = 10\text{ pF}$$

Числа были усечены до ближайшего третьего разряда.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Я помню, что в одной из своих колонок в «Электронном дизайне» покойный Боб Пиз показал, как рассчитать эту емкость. Только что я нашел дополнение к первоначальному вкладу: Вот он

Цитата R.A.Pease :

Я получил много ответов после того, как задал вопрос: «Какова фактическая емкость от Земли до Луны?» Было несколько нечетных на 0,8 мкФ или 12 мкФ. Но около 10 парней сказали, что это 143 или 144 мкФ. Они использовали формулу:

$$C = 4x(\frac{l}{r_1} + \frac{1}{r_2} — \frac{2}{D})−l$$

действительно для \$r_l, r_2 << D\$.

ТЕПЕРЬ, моя первоначальная оценка 120 мкФ была основана на следующем приближении: емкость от земли до (воображаемой) металлической сферы, окружающей ее, 19На расстоянии 0000 миль будет 731 мкФ. (Если эту окружающую сферу отодвинуть на расстояние 1 900 000 миль, емкость изменится только до 717 мкФ — всего на пару процентов меньше. Если «сфера» уйдет в бесконечность, C уменьшится только до 716 мкФ.) от Луны к окружающей сфере на расстоянии 48 000 миль будет 182,8 мкФ. Если две сферы замкнуть вместе, емкость будет 146,2 мкФ. Я предположил, что если сферы исчезнут, емкость упадет, возможно, на 20% до примерно 120 мкФ, поэтому я дал это как свою оценку. Но удаление этих концептуальных «окружающих сфер», вероятно, приведет к уменьшению емкости только на 2%. Это полностью согласуется с теми 10 парнями, которые прислали цифру 143 мкФ.

Но ТОГДА 6 читателей написали ПОЗЖЕ — из Европы — все с ответами 3мкФ. Я проверил их формулы из похожих книг на нескольких разных языках. Все они были вида:

$$C = \frac{4\pi \times \epsilon \times ( r1 \times r2 )}{D}$$

, умноженное на поправочный коэффициент, очень близкий к 1,0. Если вы верите в эту формулу, вы поверите, что емкость уменьшилась бы в 10 раз, если бы расстояние D между Землей и Луной увеличилось в 10 раз. Это не так! Любой, кто использовал подобную формулу для получения 3 мкФ, должен ПОМЕТИТЬ эту формулу большим крестиком.0003

Наконец, один парень прислал ответ 159 мкФ. Почему? Потому что он ввел правильный радиус Луны, 1080 миль, а не 1000. Это лучший, правильный ответ! / РПД

Первоначально опубликовано в Electronic Design 3 сентября 1996 г.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Я считаю, что ответы

1) Редактировать: см. другой ответ о Бобе Пизе

2) Нет теоретической причины почему бы и нет, но есть ряд практических причин:

• Требуется колоссальное количество заряда. Википедия утверждает, что напряжение пробоя вакуума составляет 20 МВ/метр. Луна находится на расстоянии 384 400 000 метров от Земли. Это ставит минимальное напряжение в 7 688 000 000 000 000 вольт.

• Откуда взялся этот заряд?

• «Солнечный ветер» содержит постоянный поток заряженных частиц, движущихся со скоростью. При входе в атмосферу Земли это приводит к северному сиянию. При столкновении с планетой с очень большим ненейтральным зарядом она будет стремиться притягивать противоположные заряды и отталкивать подобные заряды, постепенно уменьшая суммарный заряд до нуля.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Рассчитать емкость любых двух проводников несложно. Поместите равные и противоположные количества зарядов на каждый проводник, а затем рассчитайте напряжение между ними. По определению C=Q/V.

В случае Земли и Луны расчет затруднен, потому что заряды распределены не по идеальным сферам, а по сплюснутым сфероидам. Однако в разумном приближении мы можем предположить, что это сферы.

При таком приближении разность электрических потенциалов примерно (примерно до 0,3%) равна разности потенциалов каждого тела на его собственной поверхности. Это немного странно, но поскольку Луна находится так далеко, электрический потенциал, скажем, Земли на Луне очень мал по сравнению с электрическим потенциалом самой Луны.

Взаимная емкость довольно мала по сравнению с собственной емкостью Земли и Луны по отдельности. Собственная емкость Земли составляет около 709микрофарад, а у Луны около 193 микрофарад. Эффективная емкость пары составляет 1/709+1/193=1/Ceq, поэтому Ceq=152 мкФ. Опять же, странно, что емкость между Землей и Луной не зависит от радиуса орбиты Луны, но это ответ.

Чтобы точно решить эту задачу, вам нужно проинтегрировать электрическое поле между Землей и Луной по любому пути между ними, а затем разделить это напряжение на заряд, который вы использовали для создания поля. Это покажет небольшую зависимость от разделения. И последнее замечание: это хорошая задача, поскольку она показывает, что сами проводники удерживают заряд и накапливают энергию в соответствующих электрических полях.