Mi sfugge il principio di funzionamento delle valvole elettroniche che accelerano gli elettroni fino alla velocità della luce.. o quasi

Come numero: i volt equivalgono numericamente agli elettronvolt, questo è possibile perchè il rapporto elettronvolt/joule è (guarda caso) uguale numericamente alla carica elettrica dell'elettrone (o del protone) che è 1,6*10^-19

La scelta dell'elettronvolt come unità di misura dell'energia fu fatta in modo tale da rendere facile i calcoli, però i volt non sono 'unità di misura dell'energia.

la relazione tra volt ed energia espressa in joule è la seguente

tensione = (energia in joule) / (carica elettrica)
volt

siccome il rapporto ev/joule è numericamente uguale alla carica... allora possiamo semplificare dicendo che se volessi dare un certo numero X di elettronvolt all'elettrone o al protone basta che applico lo stesso valore X di tensione elettrica.


Ovviamente, la particella non deve arrivare prima che l'impulso elettrico abbia raggiunto la cresta massima altrimenti il numero X di elettronvolt non viene realizzato ed il valore effettivo e MINORE di X, questo fatto di rispettare la tempistica crea non pochi problemi ai progettisti di acceleratori di particelle i quali devono posizionare gli anelli distanti fra di loro con distanze opportune ed in perfetta sincronia con la frequenza del segnale, inoltre la frequenza non può neanche essere esageratamente elevata perchè se la distanza tra gli anelli è troppo bassa la resistività dielettrica del vuoto cede, si presume che la resisitivita dielettrica del vuoto non sia infinità perchè è praticamente impossibile fare il vuoto ultra perfetto.

Ho sconfinato un pò parlando di acceleratori di particelle, cioè sono andato leggermente out topic allo scopo di dare una panoramica generale della situazione, qui in questa discussione non ci sono costosissimi acceleratori di particelle, ma banali valvole eletroniche funzionanti ad altissima tensione elettrica.

Ripensandoci bene...il discorso degli acceleratori non è tanto fuori topic con le valvole elettroniche perchè anche all'interno della valvola esiste un'accelerazione di elettroni, quindi la valvola elettronica è un mini acceleratore in miniatura.

E' ovvio che dentro la valvola ci deve essere il vuoto, altrimenti il moto degli elettroni è rallentato dalle eventuali impurità.

la velocità della luce è 299792458 metri al secondo.
c=299792458 metri al secondo
massa dell'elettrone a riposo=9,1093897*10^-31
mr=9,1093897*10^-31

Se IPOTESI vogliamo che gli elettroni raggiungano c-(1/100 di c) allora dobbiamo dare una certa energia che è:

Energia = 1/2 * massa * velocità²
Energia = 1/2 * massa * (c - c/100)²
Energia = 1/2 * 9,1093897 * 10^-31 * (299792458 - 299792458/100)²
Energia = 1/2 * 9,1093897 * 10^-31 * 88086995067995496,8964
Energia = 1/2 * 9,1 * 10^-31 * 8,8*10¹⁶
Energia = 1/2 * 9,1 * 10^(-31+16) * 8,8
Energia = 1/2 * 9,1 * 8,8 * 10^-15
Energia = 40 * 10^-15
Energia = 4 * 10^-14 joule
Energia = 4 * 10^-14 joule /1,6*10^-19 ----> (in elettronvolt)
Energia = 4/1,6*10⁵
Energia = 2,5*10⁵
Energia = 250000 elettronvolt
tensione = tensione elettrica

tensione = 250 kvolt


Quindi: se vogliamo che gli elettroni raggiungano una velocità che sia c-(c/100) occorre applicare la tensione di 250 kvolt.

Se la tensione è continua non c'è problema di distanza tra catodo e anodo perchè tanto più essi sono vicini, tanto più gli elettroni sono spinti con forza ma hanno meno tempo di accelerare,

Se si tratta di tensione alternata allora l'elettrone ha bisogno di un certo tempo per passare tra anodo e catodo, ma perchè complicarci la vita con la tensione alternata ?
Non stiamo facendo un acceleratore composto da tanti anelli, si tratta soltanto di una banale valvola in continua.

Nei calcoli la tensione è venuta molta alta perchè abbiamo scelto di fare v=c-c/100
se avessimo scelto di fare v=c-c/2 è logico che la tensione è più bassa, sarebbe stata 62500 volt ---->(ho già fatto i calcoli).

Ma insisto nel dire che è sbagliato abbassare la tensione, perchè abbassandola non abbiamo incremento di massa relativistica

l'incremento di massa relativistica si calcola cosi....

mm=mr / RadiceQuadrata(1- v²/c²)

dove mm è la massa in movimento e mr è la massa a riposo.

considerando un singolo elettrone (ma gli elettroni sono tantissimi)
e considerando v=c/100
otteniamo il seguente incremento di massa
mm=mr / RadiceQuadrata(1- v² / c²)
mm=mr / RadiceQuadrata(1- 299792458² / 299792458²)
mm=mr / RadiceQuadrata(1- 269813212² / 299792458²)
mm=mr / RadiceQuadrata(1- 72799169477682228 / 89875517873681764)
mm=mr / RadiceQuadrata(1- 0,81)
mm=mr / RadiceQuadrata( 0,19)
mm=mr / 0,435889894
mm=9,1093897 * 10^-31 / 0,435889894
mm=20,898373248 * 10^-31

rapporto = 20,898373248 / 9,1093897
rapporto = 20,898373248 / 9,1093897
rapporto = 2,29

In altre parole: se la tensione è 250 kvolt la massa dell'elettrone viene più che raddoppiata, più esattamente sale di 2,29 volte.

Purtroppo c'è da dire che gli elettroni sono molto leggeri, infatti 1 elettrone pesa 1840 volte meno di un atomo di idrogeno, quindi non ci si de ve illudere che con c-c/100 otteniamo tonnellate di spinta.

Edited by stranger - 12/4/2008, 10:06

Vedo che hai tante idee pensa: se ne mettessi in pratica solo il 10% saresti ricco sfondato
leo48

dici ?
secondo mè lo seppellirebbero in un contenitore di piombo, sigillato in un sarcofago di cemento, giusto per consentire ai necrofori di sopravvivere alla radioattività secondaria

Odisseo

Beh!
Eventuale radioattività dipende dal bersaglio, nei macchinari ospedalieri per fare raggi X si usano bersagli di alluminio o titanio o altro.

Dato che...la radioattività secondaria non ci interessa...elettrodi di rame vanno bene.

Ribadisco che lo scopo di questo progetto è l'aumento di massa relativistica ,e non quello di impestare di raggi X l'ambiente.

ehhh, giusto per capire, come cambierebbe la situazione , ottenere delle particelle che si muovono a velocità prossime a quelle della luce ?

Odisseo

Purtroppo non è possibile piazzare un banale volano meccanico, perchè io sospetto quanto la velocità tangenziale del perimetro del volano raggiunge solo 1/100 di c: la forza centrifuga romperebbe il volano stesso.

In teoria sarebbe facile fare free energy se la velocità della luce fosse 10 mila metri al secondo anzichè 3*10⁸ metri/secondo.

Io sospetto che la velocità della luce non è stata sempre una costante, all'inizio del famoso big bang doveva avere una'ltro valore molto più grande di quello di adesso, altrimenti non si spiega come nei primi istanti della nascita dell'universo esso si sia espanso cosi tanto in cosi breve tempo.
Forse prima del big bang la velocità c era quasi zero, quindi era facile fare la free energy.

Col passare di miliardi di secoli, di nuovo la velocità c ritornerà a zero o quasi...e di nuovo un'altro big bang.

Il fatto di accelerare elettroni è solo una proposta per raggiungere c-(1/100*c) in modo facile, se cè qualcuno che ha un'idea migliore per raggiungere questo traguardo, è invitato a esporre la sua idea.

mmm

strang mi pare ke nel calcolare l'energia ke ci vuole x l'acceleratore ti sei riferito all'energia cinetica di un singolo elettrone. Considerando ke gli elettroni da accelerare devono essere molti per avere un aumento di massa considerevole dovresti moltiplicare l'energia cinetica ke hai calcolato x il numero n di elettroni (e l'energia ke ne uscirà nn sarà cosi insulsa come quella ke ci vuole per accelerare un singolo elettrone dato ke bisogna accelerare miliardi di elettroni). Inoltre è impossibile creare energia dal nulla poichè l'energia si può solamente trasformare. Infatti l'aumento di massa degli elettroni sarà sempre e comunque collegato all'energia ke vuole x accelerarli a velocità prossime a quelle della luce. Inoltre se la massa cambia in funzione della velocita nn puoi utilizzare semplicemente la formula dell'energia cinetica ke prevede una massa ke non varia nel tempo. Se infatti l'elettrone avvicinandosi alla velocità della luce aumenta in modo notevole la sua massa ci vorrà molta più energia per accelerarlo. Conclusione: progettare una cosa del genere nn è così semplice e sicuramente come ogni altro sistema nn penso produca energia dal nulla.

E=mc^2
Però quel birbante di stranger si era dimenticato di scrivere che nel condensato di Bose Einstein la luce viaggia a pochi centimetri al secondo.
Questo significa che bastano pochi volt per rendere gli elettroni molto massivi quindi molto pesanti nel momento che ci interessa.
A parte il fatto che con il condensato di Bose Einstein non c'è bisogno di turbine perchè quando la luce viaggia a cosi bassa velocità, succede che le fluttuazioni quantistiche sono molto molto lente, quindi facilmente è possibile separare le coppie di particelle virtuali e fare un nuovo big Bang, pardon.... prelevare un pò di energia.
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Prima del big bang esisteva un condensato di Bose Einstein perfetto è la velocità della luce era praticamente zero, quindi le coppie di particelle virtuali comparivano e scomparivano con una lentezza inimmaginabile, (appunto... l'universo ci sta mettendo tantissimo tempo a scomparire).

Non conosco nel dettaglio questo condensato di Bose-Einstein (ti sarei grato se potresti spiegarmi bene questo fenomeno ^_^) ma mi pare ke ssi abbia comunque bisogno di energia x portare le temperature vicino allo zero assoluto. Inoltre nn saprei se si registrerebbe un aumento di massa delle particelle perke comunque l'aumento di massa m1= rdq(1/1-w*w/c*c)*m0 si ha quando la velocita delle particelle si avvicina alla velocità della luce nel vuoto ossia 300000 km/s ca, e quindi (secondo me) nn si avrebbe un incremento di massa se la luce diminuisse la sua velocità (come accade quando attraversa un quasiasi mezzo). Se mi sbaglio corregimi (vorrei saperne di + su questa roba )