假設用一根 300 萬千公尺的電纜給燈泡供電,切斷電源後燈泡要多久才會熄滅?

時間 2021-05-07 21:54:08

1樓:「已登出」

我發現大佬們都沒考慮過乙個問題,讓燈做功的條件是什麼?

300萬km的超導體電線已經不能當導線來看待了。

假設有乙個超級電源,給電燈供電,一根導線長300萬Km,燈另一端接0位線。

把電源斷掉,300萬km導線沒有任何地方漏電,只能從燈的地方流出電流,導線截面自己補充,具體的時間專業的大佬來計算一下。

問題23000萬公里直徑的正方體是太陽體積的多少倍來著?太陽好像是139萬公里,引力什麼的吧另外乙個正方體去掉吧,反正加乙個低電平就行了。

再用乙個超級電源把這個超導正方體充滿電,超級絕緣層和穩壓保持電燈穩定工作,經過乙個燈泡釋放到低電平需要多久時間。

有請大佬計算一下,燈泡功率自己補充。

最後靈魂一問:一滴水,在一萬公尺的高空落下能不能砸死人?

2樓:

問題隱含預設電纜電阻可以忽略不計、電纜電場傳播速度光速、燈泡瞬間點亮熄滅。則問題取決於開關位置,

答案是:最小0秒、最大10S。

問題的關鍵是電纜中電場傳播速度,電場傳播到了,有壓差就有電流,燈就點亮熄滅。

假設燈泡接電源正極,

當開關在燈泡後面時,燈泡兩側電場已經建立,0S,

當開關在電池後面時,電池負極的0電位經過10S後傳遞燈泡處,燈泡點亮。

如果電纜中電場速度小於30萬Km/s,為V,則最小仍然為0,最大300萬/V

問題中亮燈和滅燈性質一樣。但亮燈、滅燈開關位置相反。

如果開關就在燈後面,斷開關後電流立刻斷,立刻滅燈。

如果開關在電源後面,通過長電纜接開關,則經過300萬/v 秒後,電場傳遞到,滅燈。

3樓:

你所說的這塊金屬,就算拿你能找到的最輕質的金屬,鋰,質量也要高達1000個太陽。

如果宇宙中真的存在這麼乙個巨大的金屬正方體,在引力作用下它將不可能維持正方體的形狀,必然會變成乙個球體。

現在如果我們換成密度接近鋰20倍的銀,它的質量將接近20000個太陽。你可能對這種事情沒有什麼概念,這樣說吧。大犬座VY是目前發現的最大的恆星,如果把它的中心放在太陽的位置上,它能覆蓋土星軌道。

即便如此,它也只有不過40個太陽重量而已。

鑑於銀無法進行熱核反應,有理由相信它永遠抵抗不住引力壓力,最終將坍縮為乙個黑洞。那個時候站在黑洞奇點的你,大概也沒心情考慮它導不導電的問題了。

4樓:Rivendell

知乎小透明答一下。(圖多,慎入,土豪隨意)@Patrick Zhang @又見山人 聽說艾特大神可以加人氣。

竟然沒有人用電報方程求解。

以下是相關理論知識。

看懂了基本就能求解了。

最近忙,而且引數沒給出,具體還沒有解。

如果有人看再解吧。

俗話說得好,授人以魚不如授人以漁。

參考資料:電路原理下週守昌版。

5樓:skyboxck

這個只有實測,還要看你的電是交流還是直流,而且得看電纜的形成的電路是多大的電感和電容,比如是直流供電,電纜正負間會有個超大電容,保證燈能一直點很久很久,如果是交流燈應該是交替亮滅好多下才徹底滅,如果這個實驗是放地球上就更複雜了

6樓:蘇小演

鄙人腦子比較簡單。

記得初中物理老師講過,燈泡亮的原因是有電流通過。而電流是由流動的乙個乙個電子組成。當開關斷開的時候。

假設源頭在開關處。開關斷開。源頭不再有電子流出,那麼這個電路在開關斷開的一瞬間就不再是閉合電路,所以就不存在流動的電流了,那麼燈還會亮嗎?

我的出發點是移動的電子產生電流。當開關斷開,源頭沒有電子再進入閉合電路,所以電路立刻斷開。

看了大神的各種看不懂的物理公式小弟很佩服,不過我想大神們是不是站的高度太高了?

7樓:popeyelang

電路知識不多,但是我知道有電子的移動才能有電,電子移動的速度很慢,但不是從發電廠的電子移動到你家你家才有電,電子移動是靠磁場的,磁場的傳播速度是光速,合閘一瞬間電線兩頭磁場就通了,幾乎是瞬間通電,所以那些說需要多少年的省省吧,知識匱乏,有漏洞請輕噴,但是原理是對的

8樓:曲奇Co0kie

1.300萬千公尺長導線。

假設就是普通導線,線徑為常見的家用導線2.5mm,材質為銅,那需要6,675,000噸銅。中國2023年銅產量為1,923,300噸。需要中國三年多的銅產量來造這一根導線。

若材質為銀,則需要7,867,500噸銀。相比之下,2023年全世界銀產量為26,100噸,需要全世界挖銀子300年。

2.3000萬千公尺邊長的立方體。

假設依然為銅質,此立方體質量為2.4E35kg,約為120,000倍太陽質量。

由於Fe以後的元素聚變是吸能的,所以不會形成主序星。不出意外的話,這塊立方體會在耀眼的一道閃光之後,坍縮成乙個黑洞。

題主,你想犯反太陽系罪嗎?

9樓:葉自晨林

如果電纜兩根導線相距很遠或者是遮蔽線,寄生電容和電感非常小,應是按光速計算,電磁波在導線傳輸速度為v,那麼時間t=300千公尺/v.

如果電容挺大的就要計算電容放電時間了

10樓:遠行

工程計算都是有範圍要求的,不是什麼公式都能往上套。而且還套錯了。

肯定是中學生提出來的,兩個正方體間有一層絕緣!一層絕緣!絕緣!

類似於中學物理中的帶電小球,化學中的不參與任何反應的殘渣。什麼材料請告訴我,我馬上去造電機,分分鐘世界首富,碾壓第二名好多倍的那種。

採用細導線有乙個問題沒有考慮,那就是在那麼高的電壓下的電暈放電。

在進行高壓傳輸線選擇時有一步是要進行電暈校驗,在110kV電壓下導線截面積必須超過70平方公釐。

具體計算就不獻醜了

11樓:fausthsdpa

高票答案有點問題,提問者潛藏的疑問是對於傳輸線,集總引數和分布引數差異的不理解,答主全程用集總引數分析,不太合適。沒仔細看,傳輸時延似乎就迴避了。隨便找本講傳輸線的書,一般裡面都有類似例子,多少萬公里外接個燈泡,直流電源合上開關,多久才能點亮燈。

當然例子裡都是無損傳輸線。

12樓:王若楓

超導材料當中電流能保持光速,300萬公里長的導線,斷電10秒後應該燈會滅。

普通金屬介質,即使是銀,也要比這個時間長很多,大概長70%吧,不會算。

其實也不需要算,普通介質的材料,銅線,銀線,銀銅合金,銅鋁合金……300萬公里吔,輸出端的電壓要多大才送得過去啊?連線電源的電線早燒個屁的了吧。

13樓:

按題主假設,直線電感的效應應該很強,超導內阻為零,如果整個導線在斷開前出於直流狀態下,斷開一瞬會產生很大的擊穿電壓。

以上的分析基於電感的續流效應。火花會擊穿開關,電流緩慢衰退。

如果題主再假設斷開就真的是把電流一瞬間完全切斷了,整個迴路當中導線內電流沿著線路分布不均勻。也就是開關近端兩導線間電壓為0了。但遠處的電壓沒有為零。

電流突然歸零,引起的磁場也會瞬間變化,也會在兩導線之間的等效電容上感應出電壓。

14樓:

20秒啊,不是還要流回去麼。不然無法構成迴路。

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「物理中應該是10+,前面有個10.11的接近答案。這裡的答案是按照場論來的,如果計算那麼等於10。

因為工學建立在經典物理體系,而你的尺度已經不適用於這個體系了。但是就我的理解,如果你需要傳播的是訊號,那麼10+,但是你要轉移能量,這個問題就很有意思了,所以我調侃說20。因為你並沒有定義電源的屬性,太長了好累,不過我覺得你的問題需要搞物理的來解答。

」上面是引用。

我認為你可以參考光子飛到終點的模型,再來考慮傳播的阻力。

首先,尺度是宇宙級的,你可能需要乙個合適的分析工具,而不是上來砸公式;

其次,這並不是傳播資訊,而是在供能。

最後,我的九年制義務教育告訴我,上來就套公式,只能做送分題。

你看,燈泡發光是電子穿過了燈絲或者led的激發效應,無論哪一種方式你必須通過「場」的傳播,或電子來傳輸,所以此時交流直流的區別可能是本質上的不同。

直流此時等效於給長棒充能,而交流的形式接近於推挽。

在自然現象中1是存在的,天體常釋放出粒子束,他們的速度小於光速,因為他們有質量。

而直流不管為何而流在這個尺度上的傳輸應該套用行波的公式了,那個答案是我最喜歡的。

交流不一樣,這個尺度上傳播乙個交變的場,很可能會像妄圖用鬆緊帶晃動珠江塔。我們返回最初的定義,電壓是產生電流的原因,而電流不是必然的結果,那麼,其中一種情況是這個超導材料的導線(與速度無關)串接電阻後把兩個星球連在一起,另一種是導線有2頭。

好了我編不下去了,累死我也。

我不太習慣在網上發光發熱,但是這裡的很多答案很沒有意思,而且很容易讓人放棄尋找答案。

不要迷信大V,祝你有個酣暢的思考。

ps:不要浪費了這個問題,這個問題挺有意思的。

15樓:陶然

如果題主在300萬公里之外的燈邊觀察,那麼答案是0秒。

如果題主是按開關的那個人,那麼答案是20秒。

畢竟資訊傳遞的極限速度也是光速。

然而這麼常規的答案真是了無生趣啊。

PS: 不要提量子糾纏之類的東西,戒了。

16樓:金大頭頭

其實你就是想知道電場的建立速度

如果是直流電在真空中裸露理想導體傳播,速度是光速,10秒點亮。

其中是電場建立速度,c是光速,k是電磁場傳播節制的介電常數,如果是交流電,還和頻率有關。

17樓:電之煉鋼術士

按傳輸線理論,50歐姆同軸電纜中電場建立的時間大概是0.77C。這樣每秒訊號的傳播距離為23.1萬千公尺。這樣只需要大概13秒,就可以把電訊號從一頭傳到另一頭了。

但是……傳過去的只是訊號,同軸線纜的電阻大概為10歐姆/千公尺。總體算下來電阻為30兆歐,為了點亮一枚普通的白色LED,需要加大概500kv的電壓。恩,妥妥的擊穿了。

所以只能按syv-50-9同軸線纜能夠承受的瞬時2kv的耐壓加電壓了,這樣題主在末端會得到66微安的電流,勉強能讓LED發出肉眼可辨別的微弱光芒吧。

於是題主在拉下了2kv電源的電閘之後13秒,一顆發著微弱光芒的LED熄滅了。

傳輸線中的傳播速度和電阻沒有關係,所以無論是syv-50-9同軸線纜、純銀還是超導體,延遲時間都是大約13秒。

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