Apakah ada kapasitansi antara Bumi dan Bulan, dan jika ada perbedaan potensial yang cukup, dapatkah terjadi pemogokan debit?
capacitance
skyler
sumber
sumber
Jawaban:
Kapasitansi antara dua pelat bervariasi sebagai:
di mana adalah jarak antara lempeng, A adalah luas lempeng dan e adalah konstanta Coulomb. e = 8.9 × 10 - 12 Jarak dari bumi ke bulan: d = 4 × 10 8 meter Perkiraan permukaan bumi yang setara: A = ( 1.28 × 10 4 ) 2 Oleh karena itu, C = 8.9 × 10 - 12 × 1.64 × 10 8d SEBUAH e
Jumlahnya terpotong ke tempat ketiga terdekat.
sumber
Saya ingat bahwa - di salah satu columnes-nya di "Desain Elektronik" - almarhum Bob Pease telah menunjukkan cara menghitung kapasitansi ini. Baru saja saya telah menemukan tambahan kontribusi asli: Ini dia
Kutipan dengan cepat :
Awalnya diterbitkan dalam Desain Elektronik, 3 September 1996.
sumber
Saya percaya jawabannya
1) Edit: lihat jawaban lain tentang Bob Pease
2) Tidak ada alasan teoretis mengapa tidak, tetapi ada sejumlah alasan praktis:
Ini membutuhkan jumlah biaya yang sangat besar. Wikipedia mengklaim tegangan tembus vaksin adalah 20 MV / meter. Bulan berjarak 384.400.000 meter dari bumi. Itu menempatkan tegangan minimum pada 7.688.000.000.000 volt.
Dari mana datangnya tuduhan ini?
"Angin matahari" mengandung aliran konstan partikel bermuatan yang bergerak dengan kecepatan tinggi. Saat memasuki atmosfer Bumi ini menghasilkan Cahaya Utara. Saat menghadapi planet dengan muatan non-netral yang sangat besar, ia cenderung menarik muatan berlawanan dan mengusir muatan serupa, secara bertahap mengurangi muatan bersih menjadi nol.
sumber
Sangat mudah untuk menghitung kapasitansi dari dua konduktor. Tempatkan jumlah muatan yang sama dan berlawanan pada masing-masing konduktor kemudian hitung voltase di antara mereka. Menurut definisi, C = Q / V.
Dalam kasus Bumi dan Bulan perhitungannya sulit karena muatannya tidak didistribusikan ke bola yang sempurna tetapi mengacaukan spheroids. Untuk perkiraan yang masuk akal meskipun kita dapat mengasumsikan bahwa mereka adalah bola.
Dengan perkiraan ini, perbedaan potensial listrik kira-kira (sekitar 0,3%) sama dengan perbedaan potensi setiap tubuh pada permukaannya sendiri. Ini agak aneh, tetapi karena Bulan berada sangat jauh, maka potensi listrik mengatakan Bumi di Bulan sangat kecil jika dibandingkan dengan potensi listrik Bulan itu sendiri.
Kapasitansi timbal balik cukup kecil dibandingkan dengan kapasitansi diri Bumi dan Bulan secara terpisah. Kapasitansi mandiri Bumi adalah sekitar 709 microFarads dan Bulan memiliki sekitar 193 mikrofarad. Kapasitansi efektif dari pasangan adalah 1/709 + 1/193 = 1 / Ceq, jadi Ceq = 152 mikrofarad. Sekali lagi, aneh bahwa kapasitansi antara Bumi dan Bulan tidak tergantung pada jari-jari orbit Bulan, tetapi itulah jawabannya.
Untuk melakukan masalah ini tepatnya mengharuskan Anda untuk mengintegrasikan medan listrik antara Bumi dan Bulan pada jalur apa pun di antara keduanya, lalu bagi tegangan ini menjadi muatan yang Anda gunakan untuk membuat medan. Ini akan menunjukkan ketergantungan kecil pada pemisahan. Sebagai komentar terakhir, ini adalah masalah yang bagus karena itu menunjukkan bahwa konduktor itu sendiri memegang muatan dan menyimpan energi di medan listrik masing-masing. Kapasitansi harus memperhitungkan semua energi ini.
Biasanya, saling kapasitansi mendominasi seperti pada kapasitor pelat paralel dengan celah kecil di antara pelat. Tetapi kapasitansi kapasitor pelat paralel, di mana rasio ukuran pelat terhadap celah sangat kecil, hanyalah jumlah kapasitansi dari setiap pelat secara terpisah!
sumber