화성에서 귀환 접지로 지구에서 회로에 전력을 공급할 수 있습니까?

지구의 뜨거운 전선 (120v 60 hz)과 다른 외계 물체 (화성)에 삽입 된 구리 막대를 사용하여 회로를 완성 할 수 있습니까? 임피던스가 걱정할 것이 없다면 (화성은 1 마일이나 거리에 있다고 가정).

나는 다른 곳에서 이것을 전에 요청했고 실제로 상충되는 답변을 얻었습니다.

그것은 우리가 모르는 화성과 지구 사이의 전압이 무엇인지에 달려 있습니다. 이 전압이 0 일 가능성은 낮고 막대 할 수도 있습니다. 회로는 대략 같은 크기의 전압을 수신하여 행성 간 토스터의 화려한 고장이 발생할 수 있습니다.

공기를 청소

"전류가 흐르려면 지구와 연결되어 있어야합니다"라는 아이디어는 일반적인 것이며 완전히 잘못된 것 입니다. 오해가 사실이라면, 지구와 연결되어 있지 않기 때문에 비행기와 위성의 회로 가 작동하지 않을 것입니다. 이러한 회로 가 작동하고 일부 회로가 제대로 작동하기 위해서는 접지 연결이 완전히 필요하지 않습니다. 오해는 접지 개념에서 발생 하지만 접지는 단순히 기준 전압이라는 점을 기억하십시오. 반드시 지구 일 필요는 없습니다. 화성 또는 다른 전위 일 수 있습니다.

둘째, 전류가 흐르기 위해 회로는 물리적으로 닫힌 루프를 만들 필요가 없습니다 . 지점 A가 로 고정 되고 지점 B가 로 고정 된 경우이 속성이 true가되기 위해 물리적으로 연결될 필요는 없습니다 . 점 A와 점 B 사이에 저항을 연결하면 옴의 법칙 에 따라 B에서 A 로의 전류는 이됩니다 . 때로는 상징적으로 도움이됩니다$0V$$V_b$$I_{BA} = V_b/R$모든 구성 요소를 접지 기준 전압에 연결하십시오. 이런 식으로 접지는 지점 A에 연결되어 있고 지점 B에 연결되는 전압 소스에 연결되어 있다고 생각할 수 있습니다.이 경우 두 지점은 여전히 ​​물리적으로 연결될 필요는 없지만 상징적으로 연결된 것으로 간주 될 수 있습니다. 이 프레임 워크에서 기준 전압이 인 지구를 점 A로, 화성은 전압을 가진 지점 B로 .$0V$$V_{mars}$

화성과 연결

어디에서나 거의 이상적인 전기 연결을 만들 수 있다고 가정 해 보겠습니다 (포탈이 편리하다고 가정). 전기를 통제하는 물리 법칙은 우주 어디에서나 동일합니다. 이 포털을 사용하여 화성 빵 껍질에 회로를 연결하면 어떻게됩니까? 실제로 가 무엇인지에 따라 다릅니다 .$V_{mars}$

사례 1 ,$V_{mars} \approx V_{earth} = 0V$

이 경우 회로가 정상적으로 작동합니다. 당신의 회로는 그것이 거의 동일한 전위를 가지고 있기 때문에 지구가 아니라 화성에 연결되어 있다는 것을 모릅니다.

사례 2 , 또는V m a r s ≪ V e a r t h = 0 $V_{mars} \gg V_{earth} = 0V$$V_{mars} \ll V_{earth} = 0V$

화성의 전압이 지구의 전압과 크게 다른 경우 전류는 여전히 흐르지 만 회로는 예상대로 작동하지 않을 수 있습니다. 크기에 따라 퓨즈를 끊거나 근처의 모든 것을 아크 용접하거나 용감한 작은 토스터를 기화시킬 수 있습니다.$V_{mars}$

화성과 지구 사이의 전압

우리는 가 무엇인지 알지 못합니다. 지구 나 화성의 순 전하를 모르기 때문입니다. " 지구의 순 전하에 관한 토론 "이라는 논문이 있습니다 .$V_{mars}$

... 충분히 오랜 시간 동안 통합되면 지구와의 순 전류는 0이되어야합니다. 만약 그렇지 않다면, 지구의 전위는 더 이상의 전하를 쏠 수있는 힘이 없을 것입니다.이 상태에 도달하면 순 전류는 실제로 0이됩니다. 이것은 동적 평형입니다.

고체 (및 액체) 지구 (즉, 지구)의 순 전하 문제는 해당 몸체의 전류가 0 (항상 또는 평균에 걸쳐 오랜 시간)이라는 사실부터 시작하여 거의 대답 할 수 없습니다. "대기 전기의 고전적인 그림"의 틀 안에서도. 실제 측정 방법이없는 것 같습니다.

기본적으로 우리는 지구와 화성이 각각 각자의 평형 전하에 도달했다고 가정 할 수 있지만 이러한 전하가 순 양수인지, 중성인지, 음수인지 또는 크기가 무엇인지 알 수있는 방법은 없습니다. 각 행성의 순 전하를 모르기 때문에 행성 사이의 전압을 추정 할 수 없습니다.

당신이 생각하는 이유는 아니지만 대답은 실제로 그렇습니다.

SF 트릭 상자에 도달하여 4 억 km의 파괴 불가능한 케이블을 뽑아도 몇 가지 실질적인 문제가 있습니다.

그 중 첫 번째는 "태양 바람"입니다. 태양으로부터 고속으로 대전 된 입자의 흐름입니다. 이것은 자유 전자와 양성자로 구성됩니다. 그것들은 지구의 자기장에 영향을받습니다. 대기로 들어가면 오로라와 같은 오로라가 발생합니다. 태양풍의 영향으로 지구 나 화성의 순 전하가 0이되지 않을 수 있습니다. 이로 인해 전선 연결시 번개처럼 매우 큰 방전이 발생할 수 있습니다. 예를 들어이 질문을보십시오.

와이어는 또한 태양의 자기장에서 움직이는 도체이므로 양쪽 끝이 접지되어 있어도 전류를 유도합니다. 길이가 주어지면 이것은 클 수 있습니다.

그것은이다 또한 안테나, 그래서 태양 RF 간섭을 선택할 것입니다.

우리가 그 모든 것을 무시한다고 가정 해보십시오. 또 다른 효과가 있습니다. 50Hz 주 파장의 파장은 6000km에 불과하므로 케이블이 전송선으로 작동합니다. 어떤 시점에서든 전류가 앞뒤로 흐릅니다.

탁구 공이 달린 자동차 안테나처럼 끝에 비전 도체가있는 매우 큰 모노폴 안테나로 모델링 할 수 있습니다. 전선의 저항 손실을 극복하기에 충분히 큰 전원이 있다고 가정하면 AC 장치를 연결하면 작동합니다. 케이블이 초전도 상태 일지라도 와이어 중간에서 120V를 달성하려면 구동 측에서 120V 이상이 필요할 것입니다.

두 몸체는 (매우 매우 작은) 커패시터를 형성하므로 회로가 실제로 닫히고 (매우 매우 작은) 전류가 흐를 수 있습니다.

이것이 이론적으로 정답입니다. 실제로 전류는 거의 모든 실제적인 목적을 위해 너무 작아서 우리가 0이라고 부를 수 있습니다.

모든 의도와 목적을 위해, 아닙니다.

"지구"연결은 단일 행성의 땅에 삽입 된 모든 지구 봉이 행성의 지각을 통해 효과적으로 연결되어 있다는 사실에 의해 작동합니다. 연결이 반드시 완벽하지는 않습니다 (예 : 0Ω, 임피던스는 상당히 낮음).

지구와 화성은 수백만 킬로미터의 극도로 단단한 진공에 의해 서로 전기적으로 절연되어 있기 때문에 전류가 통과 할 경로가 없습니다. Wouter van Ooijen이 말했듯이 커패시터와 매우 유사한 기능을 수행 할 수 있습니다.

그것은 질문 의 단어를 사용하여 회로 를 완성 했는지 여부 또는 반환 접지 에 달려 있습니다 .

그림의 혼란스러운 부분은 AC 발전기입니다. 2 개의 단자가없고 대서양의 등가 물로 둘러싸여 있습니다. 따라서 그것이 생성하는 모든 전류는 바다에 그대로 유지됩니다. 귀하의 질문에 대한 잠재적으로 (pun 의도 된) 오해의 여지가있는 세부 사항은 화성의 지구 / 지상 기호이며, 이것이 귀하의 문제의 근본이라고 생각합니다. 따라서 ...

두 개의 단자가있는 발전기의 다른 그림을 사용하여 자유롭게 설정을 재 배열 할 수 있습니다. 발전기의 한쪽 끝은 지구 (ⴲ)에 연결되고 다른 쪽 끝은 전구로 이동하고 거기에서 화성 (♂)으로 이동하며 언급 한 구리 막대로 완성됩니다. 전구는 꺼져 있습니다 ( "꺼짐").

당신은 전류 흐름을 원하고 전구가 될 경우, 당신은 필요 반환 , 와이어 회로를 닫은 다음과 같이 :

회로가 작동하려면 접지 하거나 접지 할 것이 필요 없으며 전류가 루프로 흐를 수있는 전체 회로가 필요합니다. 재미를 위해 지구 / 지상 기호를 임의로 사용하고 접지 된 회로 와 Marsed 회로를 만들어 봅시다 . 이것은 우리의 재량으로 전체에 대한 공통 참조를 얻기 위해 사용되는 추가 기호 일뿐입니다. 회로가 작동하는 데 필요한 것은 아닙니다.

회로가 작동하기 위해 실제로 필요한 것은 화성에서 지구로의 귀환 전선이었습니다. 이 리턴 와이어는 실제로 화성과 지구를 동일한 전위로 배치하므로 지구가 화성 화 되고 화성이 접지 된 것으로 간주 할 수도 있습니다 . 하나 또는 두 개의 지구 / 지상 기호를 사용하더라도 상관없이 여전히 동일한 배열입니다.

이제 마지막 질문이 남을 수 있습니다. 첫 번째 그림에서 리턴 기호가없는 접지 기호를 사용하면 어떻게됩니까? 이처럼 :

아니면 이거:

글쎄, 전구는 꺼져있어. 다시 : 그것은 상징이 아니며, 필요한 리턴 와이어이며, 마지막 두 그림 중 하나에는 없습니다.

흠 ... 회로가 접지 / 지구 기호를 실제로 신경 쓰지 않는다면 왜 그렇게 많이 사용됩니까? 점은 무엇인가?

이것 좀 봐:

전구가 켜져 있지만 리턴 링크가 없습니다. 접지 기호 magic을 사용 하면 회로의 모든 접지 된 비트를 연결하는 와이어를 실제로 그리는 데 시간이 걸리지 않았더라도 접지 기호에 연결된 회로도의 모든 부분이 연결된 것으로 간주되기 때문에 가능합니다 .

다른 표기법을 사용하여 모두 동일합니다.

지면 / 지구 기호는 매우 편리하여 자주 사용하며, 느슨해지면지면이나지면을 올바르게 호출하는 데주의를 기울이지 않는 경우가 있습니다. 엄밀히 말하면 접지 회로가 접지 또는 안전 접지에 연결되어 있고 (문자 적으로 : 집 또는 정원 옆에있는 큰 막대, 접지로 구동 됨) 접지 회로는 배터리 구동 장치의 (-) 끝에 연결될 수 있습니다 실제 접지와 실제로 연결되어 있지 않습니다. 이것은 혼란 스럽지만 전문 용어이며 모든 사람이 사용합니다.

이 모든 지식으로 무장 한 이유를 알 수 있습니다 ( 이미지 소스 ).

• 주 (1) : 나는 천문학적 상징 (ⴲ, ♂)을 이유로 사용했다. 그렇게하면서 나는 어느 행성에서나 전기 지구의 상징을 자유롭게 사용할 수있었습니다.

• 참고 (2) : AC 발전기는 DC 배터리 일 수도 있습니다. 이 설정을 이해하기 위해 배터리를 1 초에 50 또는 60 회 뒤집는 것처럼 (국가 표준에 따라) AC 소스를 생각할 수 있습니다. 금속으로 만들어진 물리적 리턴 와이어없이 DC가 왜 땅과 땅에서 잘 작동하지 않는지 설명하기 위해, 지상에서 전기 분해와 수분을 고려하여 시작하십시오.

"접지"라는 단어를 버리는 것이 좋습니다. 회로의 한 노드는 접지되고 다른 노드는 접지됩니다. 이들은 별도의 근거입니다.

우리는 연결이 끊긴 땅을 만들기 위해 우주로 갈 필요가 없습니다. 다음 체계에서 V1은 60Hz에서 120VRMS를 공급하며 XFMR1과 XFMR2는 1 : 1 절연 변압기입니다. 각 노드는 노드를 접지로 식별하고 다른 노드를 "핫"으로 식별 할 수있는 자체 전기 도메인을 만듭니다. 완전한 회로가 없기 때문에 한 도메인의 "핫"과 다른 도메인의 접지에서 전류가 흐를 수 없으므로 램프가 켜지지 않습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

불행히도 나는 화성에 가본 적이 없으므로이 이론을 테스트 할 방법이 없습니다. 발전기의 120v 60hz는 접지에서 교정됩니다. 다시 말해, 우리는 지구의 전하를 0 기준으로 사용하고 있습니다. 참조는 속도의 아날로그 일 수 있습니다. 예를 들어, 당신은 얼마나 빨리 움직이고 있습니까? 그것은 당신이 그것을 비교하는 것에 달려 있습니다 : 당신은 시작점입니다. 지구의 중심; 태양; 은하 중심; 또는 경주에서 당신 옆에있는 사람. 접지 전압은 같은 것이라고 가정합니다. 따라서 접지 회로의 순 전압은 120v +/- 지구와 화성의 전하 차이입니다. 가능하다면, 알려진 전압원을 가진 화성에서 접지 회로의 전압을 측정하여이 이론을 테스트 할 것입니다. 그것이 지구에 대해 교정 되었기 때문에, 그 차이는 지구에 대한 마르의 책임을 정의 할 것입니다.

문제는 현재 도면에 닫힌 루프가 포함되어 있지 않으므로 전류가 흐르지 않아야한다는 것입니다.

그러나 일부 경우에 가능합니다.

1. 지구에 약간의 전하를 싣고 두 행성의 전하가 같아 질 때까지 전류가 흐릅니다. 예를 들어 화성에서 전자를 가져 와서 지구로 보낼 수 있습니다.

2. AC를 사용하면 그들 사이에 커패시턴스가 있으며 ( Wouter van Ooijen의 답변 참조 ) 루프를 닫습니다.

3. 지구의 전하가 0과 다르면 (케이스 1), 태양 주위를 회전함에 따라 주위에 자기장이 있으며, 행성 사이의 전압을 유도하는 데 사용될 수 있습니다. 어떻게 제어 할 수 있을지 상상이되지 않습니다.

내 대답은 그렇습니다-가능하지만 현재는 이론적 인 방법으로 만 가능합니다.