¿Podemos considerar los rayos como fuente de voltaje o fuente de corriente?

Answer 1

Comienza como una fuente de voltaje (sin corriente) y luego se convierte en una fuente de corriente. Si abre una pequeña brecha en la corriente, seguirá fluyendo de alguna manera (principalmente alrededor de su brecha) debido al enorme campo de voltaje que ahora se concentra en la pequeña brecha. El canal del rayo es de baja resistencia (plasma).

No es muy útil porque fluye solo por una fracción de segundo. Una gran cantidad de corriente lo atraviesa, por lo que si lo atraviesa a través de una resistencia, por ejemplo, puede calcular la energía instantánea utilizando la ley de Ohm (para una estimación aproximada). Incluso la resistencia de bajo valor produce una gran potencia. Por lo tanto, todo lo que use debe tener una potencia extremadamente alta.

¿Podrías cargar un condensador y usar la energía más tarde? Bueno, necesita un condensador que pueda cargar a una corriente extremadamente alta. Su ESR convertirá la corriente en una gran cantidad de calor. Entonces, si descubres el valor de la energía que has capturado y los momentos aleatorios e infrecuentes en los que puedes capturar un rayo, no valdrá la pena. Además, debe regular el voltaje capturado mientras se está cargando para que no exceda el voltaje de ruptura del condensador.

Los rayos son como cualquier fenómeno de ruptura de voltaje. Existe en los circuitos integrados como daño de ESD por el manejo. Un disparo SCR es una versión controlada.

Answer 2

Yo tampoco lo creo. La naturaleza es salvaje. el rayo está en la lista más salvaje de todas.

Para controlar la naturaleza, siempre estamos poniendo las cosas en pequeñas cajas de entendimiento. Estos modelos que hacemos son muy útiles para construir cosas. entre estos modelos se encuentran “fuente de corriente” y “fuente de voltaje”. cada uno de estos es una fuente constante, de modo que nuestras cajas de alimentación presentan energía a nuestras otras cajas de circuitos. qué caótico sería si, en lugar de un voltaje constante, hubiéramos puesto un poco de energía del rayo en una caja llamada “fuente de rayo” con toda su naturaleza aleatoria. al menos tendríamos que agregar funciones de regulación de potencia a cualquier otra caja.

los rayos no son constantes, son transitorios. no proviene de una fuente regular sino de las fricciones aleatorias del viento, la lluvia y la nieve. se reúne en grandes agrupaciones de poder a través de los delicados zarcillos de aire ionizado que buscan su carga opuesta. y cuando los caminos ionizados se han convertido en plasmas unidos en energías suficientemente grandes, una explosión oscilante de poder se mueve en el espacio o en el suelo. Guau.

Answer 3

En realidad, tampoco. Para la mayoría de las personas, una “fuente” es algo capaz de generar una producción sostenida. Cualquier cosa que sea “one-shot” probablemente se llamaría un “evento”.

Como todos sabemos, la iluminación es la transferencia más o menos instantánea de decenas de miles de culombios de electrones, generalmente del cielo a la tierra, o de una nube a otra. El rayo es un evento dramático, a veces un evento con resultados desastrosos.

Si los rayos fueran una fuente de voltaje, sería capaz de cargar un condensador. Pero no lo es, porque un condensador tiene una capa no conductora; y los rayos necesitan una ruta conductora a tierra (en realidad, una ruta ionizada) para ocurrir (o una ruta conductora similar entre dos nubes).

Si los rayos fueran una fuente de corriente, sería capaz de crear un campo magnético alrededor de un inductor enrollado, incluso magnetizando una pieza de hierro dentro del niño. pero el magnetismo instantáneo o residual no es un fenómeno generalmente asociado con los rayos.

No todo lo que es eléctrico debe definirse en términos de voltaje o corriente; y el rayo es un ejemplo perfecto de esto. Otro ejemplo es el campo magnético que rodea el planeta Tierra; ¿Dónde está el voltaje o la corriente que creó eso?

Es perfectamente razonable agregar “evento” a la lista de fenómenos eléctricos. Así como comúnmente pensamos que el mundo físico está compuesto de cosas que son sólidas, líquidas o gaseosas. Sin embargo, todos sabemos que hay un estado de la materia diferente de estos, conocido como plasma. Y si te mueves hacia el mundo cuántico, también hay otros estados de la materia.

Por lo tanto, expanda amablemente su pensamiento y no intente clasificar la iluminación como una u otra de las dos cosas, ninguna de las cuales es en realidad.

Answer 4

No es tan fácil, pero considere valores típicos de 20 a 100 kV y corrientes con picos en el rango de 10,000. kA, que involucra unos 20 a 30 Coulombs por descarga.

Luego tenemos una resistencia equivalente (aproximación) de 2 a 10 mili ohmios en la corriente máxima, luego el aire ionizado actúa como un cable y la base de la celda de tormenta eléctrica y la tierra como un condensador, con un tiempo de recarga de alrededor de 5 segundos.

¿Eso es todo? En realidad no, asumimos el aire ionizado, y usted necesita una “conexión” primaria entre la nube y la tierra para comenzar la ionización, esto lo logra un líder, lea Electricidad en la atmósfera por Feynman.

Answer 5

¿Podemos considerar los rayos como fuente de voltaje o fuente de corriente?

NO Pero puede considerarlo como un condensador cargado y también analizar los detalles con ecuaciones eléctricas, física, química e incluso compararlo con la descarga electrostática del dedo (ESD).

La carga adquirida en la nube Q = CV tiene un BreakDown Voltage (BDV) que depende de varios factores;

• carga, Q construida por fricción triboeléctrica del polvo de la nube
• El gradiente de potencial más cercano que exceda este BDV en kV / mm podría ser intercloud o a tierra
• volumen de nubes y contenido de humedad y, por lo tanto, su capacitancia, C donde el agua tiene una constante dieléctrica relativa de 80 en comparación con el aire. Por lo tanto, su voltaje periférico puede ser V = Q / C en cualquier polaridad con resultados en millones de voltios.
• brecha a la tierra con BDV resultante que depende de la longitud de la brecha y la humedad relativa,% HR que disminuye con brecha pequeña y HR creciente y también aumenta la contaminación del aire en el medio
• El gradiente de campo en la tierra debido al campo eléctrico de la nube, determinado por la nitidez y altitud del punto más cercano a la nube. Es por eso que esconderse debajo de un árbol en una tormenta eléctrica aumenta su riesgo.
• Los relámpagos comienzan con un streamer, luego una descarga parcial seguida de un volcado de CC de la carga de las nubes. Este fenómeno es similar a la explosión de transformadores y tubos de gas que no están limitados por la corriente. Es un proceso de tunelización que es lento para comenzar pero una vez que comienza el arco tiene un tiempo de descarga muy rápido. El tiempo que tarda la ESD en un espacio corto puede ser inferior a un picosegundo. En un semiconductor también puede ocurrir con espacios de aislamiento de 25 nm a un voltaje muy bajo. Pero debido a la longitud del espacio y al retardo de propagación y RC intermedios , por lo tanto, el tiempo de aumento aumenta (editado *) , el tiempo de aumento actual de ESD es ~ 10ps o menos y para rayos ~ 1us con una duración típicamente de 10us. Por ejemplo, el Big Bang ocurrió en tiempo cero y cubrió un espectro infinito, teorizamos, detonando así en todos los átomos que conocemos.
• Recuerdo que M. Faraday y / o Coulomb * descubrieron que la resistencia negativa a la descarga era inversamente proporcional a la potencia de la descarga. En otras palabras, el producto del Poder transferido y la resistencia negativa es algo constante. Esto es similar a mi descubrimiento de que cada diodo tiene una resistencia en serie cuando está saturado, de modo que es producto de la clasificación de potencia del paquete y la ESR es una constante aproximadamente igual a uno (= 1 vatio-ohm) … a 0.5 en productos avanzados. (adicional*)
• Durante esta descarga explosiva, el agua se descompone con suficiente energía para expulsar el átomo de hidrógeno del H2O y se reemplaza con un átomo de oxígeno libre y se convierte en O3, ozono en nuestra capa protegida contra los rayos UV alrededor de la tierra.
• Este evento espontáneo también es similar al túnel en la electrónica, por lo que estos procesos tienen tiempos de subida muy rápidos con resistencia negativa. Hay muchas otras formas de resistencia negativa en los amplificadores, pero estas son lineales. Luego, hay otros no lineales con regenerativo, pero no tunelización en electrónica, como SCR que solo requieren un potencial de 1.2V o dos caídas de Vbe, luego la retroalimentación de conmutación agrega polarización automática para acelerar el tiempo de conmutación para engancharse como un interruptor hasta que está por debajo de la corriente actual. Del mismo modo, los rayos dejan de conducir cuando la corriente de descarga cae por debajo del umbral de corriente de mantenimiento
• Hay muchas otras propiedades que he descuidado por brevedad. (y no fui breve)
• Así que piense en los rayos como una descarga de condensadores
• … con ESR muy bajo con algo de voltaje residual debido a la absorción, al igual que algunas tapas electrolíticas.
• El voltaje de ruptura (BDV) varía ampliamente con el polvo y la humedad, por lo que hay una gran variación con respecto a mi regla general de 1kV / mm. Es aún más bajo en el vacío, de ahí que haya tanta corona en la superficie del sol, que varía con la posición de Júpiter y sus efectos centrípetos en el sol.
• En resumen (juego de palabras) la respuesta es NO

Answer 6

Por lo general, se modela como una fuente actual.

El voltaje es tan inmenso que la resistencia y la caída de voltaje de cualquier aislante que uno pueda poner en su camino es insignificante en comparación con la resistencia del canal iónico de kilómetros de largo y el voltaje total del rayo. Este comportamiento (alta resistencia interna) es característico de los generadores de corriente.

Editar: investigé un poco.

Lesiones por rayos

Relámpago

Conclusión: SI. Los rayos se comportan como una fuente actual. Es decir, la corriente entregada en un objeto es prácticamente independiente de la resistencia de ese objeto.

Answer 7

Ninguna fuente de iluminación no puede considerarse como la fuente de voltaje o corriente. Es solo otra carga. Para la fuente de voltaje, el voltaje a través de ella debe ser constante para la carga grande o pequeña y, de manera similar, para la fuente de corriente, la corriente debe ser constante para diferentes cargas.