He hecho mucha investigación sobre este tipo de propulsores, y todos ellos parecen requerir una cantidad relativamente grande de tensión pero poco corrientes. Veo que producen un empuje bajo por vatio de la energía, pero en general parece que hay generalmente kilovoltios y microamperios o algo a lo largo de esas líneas. Sé que debido a esto, la resistencia es alta, pero una parte de mi pregunta es ¿por qué debe la resistencia alta en primer lugar?
Respuesta
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Brian Drummond
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Piense por un momento : energías de las partículas se mide en electrón voltios.
Así que para aumentar la producción de energía, usted necesita para aumentar el número de electrones de cargos (es decir, el número de iones), o acelerar a través de un voltaje más alto.
Y el cohete de Tsiolkovski ecuación deja en claro que desea impartir la velocidad más alta (por lo tanto la mayoría de la energía) a la menor masa posible. Esto es lo que le da el más alto impulso específico de una determinada masa de reacción, suponiendo que puede generar la energía eléctrica de alguna manera.
Poner esto juntos y la corriente de iones será tan bajo como sea posible para una energía dada, y que, mediante la electrostática aceleración, significa utilizar el práctico mayor tensión.
(Incluso si la aceleración es magnético, el final de la partícula de la energía se mide en eV, y el actual que se emite en microamperios gama, a pesar de la aceleración de las bobinas puede ser de bajo voltaje y alta corriente de los dispositivos).
A diferencia de un cohete químico, donde la fuente de energía (combustible) y de la masa de reacción (productos de la combustión) están estrechamente relacionados, la energía por partícula está divorciada de la naturaleza de la partícula en sí, y por lo tanto potencialmente ilimitado. Esta es la razón por iones de unidades puede ofrecer mucho más alto impulso específico.
No es ciencia de cohetes...
EDIT : Nayuki el comentario de abajo se suma otra parte de la imagen : este proceso es, en realidad, menos de energía eficiente; a medida que se reduzca la masa que ha de aumentar la energía por unidad de impulso impartido a la embarcación.
Sin embargo, la tiranía de la ecuación del cohete de medios (una aproximación) eso no importa; la energía es barata, (solar o nuclear) de la masa de reacción es caro una vez que estás fuera de la atmósfera, que es la razón por la que usted necesita enormes tanques de ella.
Esto explica algo de la emoción sobre la reacción en masa de menos unidades , tales como el E-M de la Unidad o Caná de Unidad a pesar de su (hasta ahora) monumentalmente bajo el empuje.
El resto de la emoción parece estar basada en su incapacidad para seguir las reglas conocidas de la física, a pesar de los mejores esfuerzos de los revisores para cancelar el error experimental...
Notas:
- Tengo alguna sospecha de que la reacción de la "masa" que va a estar compuesta de fotones; pero que parece ser de-bunked como parte de un periódico (vinculado desde aquí)
- Los escépticos podrán tenga en cuenta que a los Escoceses, "Caná Unidad" significa "no se Puede Manejar". Vamos a ver...
EDIT 2 : Re: pregunta de Tony, al parecer, no todos los iones de los propulsores son pulsadas, y es fácil imaginar cómo un continuo empuje electrostática uno iba a operar.
He visto una pequeña "pulsos de plasma thruster" en (lab) de la operación, funcionamiento muy por debajo de 1 pulso por segundo. Uno puede inferir, a partir de los datos aquí empuje 40 micronewton segundos, el impulso total 44 Ns, toda una vida de alrededor de un millón de segundos en que el poder, y una frecuencia de pulso de aproximadamente 1 pps. (Puede ser estrangulado atrás de manera que las tasas más bajas son posibles).
