Como el título ya lo dice, me gustaría hacer un gran condensador de levitar.
Antes de cerrar esta pregunta por favor escúcheme: En esencia, esta es la intención de ser una manera de evitar la limita de un "vacío de la aeronave". Básicamente el problema con el vacío de la aeronave es que un cuerpo rígido es necesario para soportar la presión atmosférica, y se ha demostrado que actualmente no hay ningún material que sea lo suficientemente rígido para soportar la presión atmosférica y, al mismo tiempo, la luz suficiente para mantener una densidad total que es menor que la densidad del aire.
En el caso de un globo de aire caliente o un globo de helio no tenemos este problema debido a que el globo no tiene que ser rígido. Se basa en la presión de la baja densidad de gas para contrarrestar la presión atmosférica, de tal manera que la presión de la red en el globo es cero.
Ahora mi idea original era tomar un evacuados (conductor) de balón y darle una muy alta carga eléctrica, de tal manera que las paredes del globo se repelen entre sí, y el globo se expande. Por expansión, el globo de ocupar más espacio sin que la masa de haber cambiado significativamente, por lo tanto la densidad del globo reduciría. En algún momento el globo debería de empezar a levitar porque es la densidad será menor que la densidad del aire circundante. Un potencial material conductor podría ser el papel de aluminio...
Bueno, aquí vienen algunas cifras para ver qué tan real es esta:
$$\text{el aire Seco tiene una densidad de} \;1.2754 ~\text{kg}{\text{m}^{-3}} \\\text{A}\; 6.35 ~\mu \text{m} \;\text{papel de aluminio pesa}\; 17.2 ~\text{g}\text{m}^{-2} \\\Rightarrow \text{Un cubo en forma de globo, con un volumen de}\; 1~\text{m}^3\; \text{tiene un empuje que nota de} \\F \aprox (1.2754-0.1032)~\text{kg} \cdot 9.81\text{m}\text{s}^{-2} = 11.499282 ~\text{N} \\\text{Datos provenientes de diversas fuentes.} $$
El trabajo realizado a cargo de este globo también puede calcularse fácilmente: $$ \text{Trabajo} \aprox F\cdot s = 11.5~\text{N} \cdot 1~\text{m} = 11.5 ~\text{J} \\\text{lo Ideal sería cargar en} \; 11.5 ~\text{s}\: \text{con} \; 1~\text{W}\:\text{ fuente de alimentación!} $$ (Suponiendo que el aire se desplaza desde la parte inferior del globo)
Edit: Se necesitaría mucho más de 11,5 segundos para cargar hasta con 1 watt de suministro debido a los factores mencionados en uno de los comentarios. Esto no importa demasiado, aunque, debido a las inversiones de energía puede ser completamente recuperado después de desinflar el globo (idealmente).
Si usted piensa que el papel de aluminio es demasiado fina para hacer la aproximación realista, puede escalar todo el globo para obtener un mayor empuje que nota y a la satisfacción de espesor. Esencialmente el punto clave de la carga de la lámina de aluminio es así que el globo puede ser ampliado sin necesidad de cambiar el espesor del aluminio.
Supuesto no es realista, ya que los de aluminio tendría que tener un muy alto cargo y este rápidamente se disipa en el entorno por ionización del aire.
Lo que intenté hacer en un intento de utilizar este efecto es:
Me tomó un vacío, delgada, de cierre hermético de la bolsa de plástico.
Me coloca un poco de polvo de grafito en la bolsa de plástico.
Me cobraron el polvo de grafito a través de un aluminio de contacto en la bolsa de plástico, el uso de un 1 watt de la ión negativo del generador.
Básicamente lo que he descrito aquí es 1/2 de un condensador debido a la carga del generador sólo genera iones negativos (no tengo ni idea de lo que hace con la carga positiva). Si me gustaría tener un alto voltaje de la fuente (terminales positivo y negativo), me gustaría que fuera, por supuesto, tomar un segundo globo/la bolsa de plástico para la carga opuesta.
Cuando lo probé, me ha decepcionado al ver que nada pasaba. Hubo algunas chispas de vez en cuando y me atreví a observar un poco de repulsión entre las partículas de grafito, pero no era nada importante.
Por último, la pregunta es:
¿Qué estoy haciendo mal?
Podría tener algo que ver con el hecho de que sólo tengo un terminal y no sé lo que está sucediendo con el de otro cargo?
Podría ser que me estoy perdiendo demasiada carga para el medio ambiente? (Sin duda, parte de la razón).
Podría ser que lo que yo necesito mucho más altos voltajes para lograr este tipo de repulsión? (Estoy teniendo problemas para calcular el voltaje requerido, porque coulombs ley a obtener un poco difícil con tantas partículas involucradas y también no sé la misa de mi partículas de grafito).
Y por último pero no menos importante: ¿Podría ser que yo cometí un error catastrófico en mi razonamiento?
Por supuesto que yo sería muy feliz si alguien con acceso a un alto voltaje de la fuente está dispuesto a probarlo. Las aplicaciones de un globo de aire de la nave sería increíble...
Por favor, tenga en cuenta que yo no soy físico, y por lo que yo pueda haber cometido errores en mi razonamiento.
Gracias :-)
