Due calcoletti sulla cella

[OggettoVolanteIdentificato]

Ho preso per buono un vecchio post di Remond,mi sembrava il migliore su cui fare alcuni calcoli. Si tratta dell'esperimento in cui ha utilizzato una candela come catodo,e in cui ha rilevato alcune misure elettriche relative al momento in cui si è formato il plasma vero e proprio. A tensione di 200 Volt,con assorbimento di circa 6 Ampere,usando la punta platinata di una candela di circa 2mm. quadrati di superficie,ho ottenuto che: il condensatore (ipotetico) che si forma sul catodo presenta una reattanza capacitiva pari a 33 Ohm, su frequenza di 2450 Mhz,con capacità di 2 picoFarad,avente come dielettrico il vuoto.La distanza tra le due armature ( armatura catodo e armatura circolare ionica) è pari a 10 micron.Premetto che ho utilizzato la formula del vuoto dielettrico; utilizzando quella dell'acqua (la guaina di cui spesso si parla),i valori che cambiano sono solo quelli relativi alla distanza tra le due armature,espressi in micron......ho tralasciato nei calcoli la reattanza induttiva del catodo e degli ioni,che alla frequenza di 2.45 Ghz considero abbastanza piccola.Domandone: qualcuno ha mai riscontrato se a plasma acceso c'è un forte picco di risonanza a 2450 Mhz? Chi ha un grafico delle frequenze riscontrate con analizzatore di spettro?

Ritenete che il plasma oscilli stabilmente solo quando risuona sulla frequenza della molecola H2O?

 

[remond]

Carissimo OggettoVolanteIdentificato

Ti allego un paio di analisi spettrali di una soluzione in acqua leggera, di rame solfato e potassio carbonato.

Poi ti allego anche due analisi spettrali di potassio carbonato, in acqua pesante pura al 99,8 %; la formula scritta sul video l'ho sbagliata, ho scritto una B al posto della C.

Come vedi, sulla frequenza di 2450 MHz, che dovrebbe trovarsi circa a metà del settimo quadrato orizzontale, non si notano picchi di emissioni a tale frequenza.
In un sito della NASA:
http://spec.jpl.nasa.gov/ftp/pub/catalog/catform.html
Chiedendo a quale frequenze emettono le molecole, prese da una loro lista, ti viene risposto con una lista di frequenze, che per la molecola dell'acqua, non vi risulta la frequenza dei forni a microonde, 2450 MHz. Io non so quindi a cosa corrisponda questa frequenza, prima d'ora anche io sapevo che i forni a microonde scaldano la molecola dell'acqua.

Si può fare anche a rovescio, inserendo una frequenza di inizio ed una di fine, espressa in GHz (usando il punto al posto della virgola, per i decimali si usa così in America), si avrà in risposta una serie di frequenze espresse però in MHz, con a fianco la formula della molecola che emette od assorbe quella frequenza.
In questo esempio, io ho inserito come inizio 2.445 GHz e come fine 2.455 GHz, come risposta ho avuto una lista che vedete qui sotto, dove non compare la molecola dell'acqua, ma solo la molecola di O2 con un ossigeno avente un neutrone in più, cioè peso atomico 17.
Non so più che dire, chi ci capisce di più sui forni a microonde, si faccia avanti, grazie.

Renzo Mondaini (Ravenna)

Edited by remond - 12/12/2005, 12:36

 

[Hellblow]

Il plasma, se omogeneo, viene rappresentato con un cricuito oscillatore rlc che quindi ha due frequenze naturali. Inoltre puo' ovviamente oscillare...ma credo che l'abbattimento di questa frequenza sia dovuto all'acqua, che assorbe le EM vicine a 2450 Mhz probabilmente scaldandosi

Infatti i forni a microonde scaldano l'acqua per cessione di energia...ora io non ne so molto a riguardo, ma penso che se lavorano a quelle frequenze è anche legato ad un fattore di facilità di assorbimento, altrimenti avrebbero usato frequenze diverse...quindi quell'abbattimento è normale. Si dovrebbe, forse, confrontare i grafici di Remond con un qualche grafico che rechi una curva con le attenuazioni dell'acqua per le Em..e da li magari...ricalcolando i dati in base all'assorbimento, salta fuori qualcosa. Magari appare un picco che cosi' non si vede

 

[Hellblow]

Ok ecco qui cosi' potete far confronti...

 

[Guest]

CITAZIONE (remond @ 12/12/2005, 01:01)
2450 MHz. Io non so quindi a cosa corrisponda questa frequenza, prima d'ora anche io sapevo che i forni a microonde scaldano la molecola dell'acqua.​

Passavo di quà. Ho ancora qualche reminiscenza di applicazioni microonde
Si Remond, i forni domestici lavorano a quella frequenza che mira alle molecole di acqua.
La differente elettronegatività degli atomi che la compongono è responsabile della sua geometria (105°angolari tra i due H rispetto all'atomo di O). Per questo la molecola di acqua è definita polarizzata.
Quando una molecola polarizzata è immersa in un campo elettrico si orienta disponendosi a minimo potenziale. Se il campo viene invertito, la molecola ruota di conseguenza di 180°.
Se le inversioni di campo sono ripetute 2450 milioni di volte in un secondo la molecola di acqua ruota da 0 a 180° e ritorno senza sosta.
Così, per frequenze inferiori permetti che la molecola si riposi tra un inversione e l'altra. Ed invece, per frequenze superiori a 2.45Ghz la sua rotazione viene interrotta (per il ritorno a zero) senza che tu abbia il completo sviluppo di rotazione.
Quindi a 2.45 Ghz (freq. di risonanza naturale dell'acqua) massimizzi il trasferimento di energia radiante in cinetica, quindi frizione, quindi calore e quindi.... buon appetito !!

Non conosco le condizioni di test eseguiti (tracciati verdi in CRT), ma credo che più che un picco dovreste cercare una attenuazione in quell'intorno.
Hike

PS: ho riletto, probabilmente non si capisce nulla !!

Edited by hike - 13/12/2005, 02:56

 

[remond]

Carissimo Hellbow

Il tuo grafico senza una spiegazione, è solamente un bel disegnino; ti prego di integrarlo al più presto con una spiegazione comprensibile a tutti, grazie.
Per chi non ha capito le mie analisi spettrali, dirò che in orizzontale vi sono le frequenze, si legge sullo schermo lo start (frequenza della prima riga verticale) e lo stop (frequenza dell'ultima riga verticale); in verticale si hanno le intensità in deciBell, ogni salita di un quadrato, indica un aumento di potenza di 10 volte, due quadrati in verticale indicano una differenza di 100 volte di potenza, tre quadrati indicano una differenza di 1000 volte, sempre in potenza.
Se la linea si sposta in orizzontale, indica un rumore casuale, se disegna una collinetta, indica che qualche cosa emette su quella frequenza indicata dalla cima della collinetta, andando nel link della NASA che ho indicato, si può stabilire quale molecola emette su quella frequenza se viene stimolata, se quella molecola si trova a riposo, e viene investita da un rumore a largo spettro, la molecola questa volta assorbe la sua frequenza caratteristica, mostrando nel grafico un avvallamento, leggendo la frequenza del fondo dell'avvallamento, si legge la frequenza assorbita, da cui si ricava dalla tabella, quale molecola è responsabile di quell’assorbimento.
Ho dato una spiegazione molto terra-terra, per essere capito anche dai non addetti ai lavori, se qualcuno ha bisogno di ulteriori chiarimenti, mi faccia sapere, grazie.

Renzo Mondaini (Ravenna)

 

[ElettroRik]

CITAZIONE (remond @ 13/12/2005, 12:00)
Carissimo Hellbow

Il tuo grafico senza una spiegazione, è solamente un bel disegnino; ti prego di integrarlo al più presto con una spiegazione comprensibile a tutti, grazie.
Per chi non ha capito le mie analisi spettrali, dirò che in orizzontale vi sono le frequenze, si legge sullo schermo lo start (frequenza della prima riga verticale) e lo stop (frequenza dell'ultima riga verticale); in verticale si hanno le intensità in deciBell, ogni salita di un quadrato, indica un aumento di potenza di 10 volte, due quadrati in verticale indicano una differenza di 100 volte di potenza, tre quadrati indicano una differenza di 1000 volte, sempre in potenza.
Se la linea si sposta in orizzontale, indica un rumore casuale, se disegna una collinetta, indica che qualche cosa emette su quella frequenza indicata dalla cima della collinetta, andando nel link della NASA che ho indicato, si può stabilire quale molecola emette su quella frequenza se viene stimolata, se quella molecola si trova a riposo, e viene investita da un rumore a largo spettro, la molecola questa volta assorbe la sua frequenza caratteristica, mostrando nel grafico un avvallamento, leggendo la frequenza del fondo dell'avvallamento, si legge la frequenza assorbita, da cui si ricava dalla tabella, quale molecola è responsabile di quell’assorbimento.
Ho dato una spiegazione molto terra-terra, per essere capito anche dai non addetti ai lavori, se qualcuno ha bisogno di ulteriori chiarimenti, mi faccia sapere, grazie.

Renzo Mondaini (Ravenna)​

Ciao Remond,
in attesa che Hellblow ci illustri il suo grafico (che credo sia lo spettro di assorbimento luminoso dell'acqua dall'IR ai raggi X), dammi tu 2 dritte sui tuoi grafici:

In che scala orizzontale è impostato l'analizzatore di spettro? 300Mhz per div lineare ?
Hai anche un'immagine 'a vuoto', con cella spenta?

Certo che questa analisi in condizioni di 'plasma stabile' proprio mi farebbe gola....

Complimenti per la conferenza.

 

[remond]

Carissimo ElettroRik

Per sapere quanti MHz per divisione orizzontale, si deve fare: frequenza di stop meno frequenza di start, poi si divide per 10.
L'analizzatore di spettro che ho usato, lavorava su due bande separate, la prima la si poteva impostare da zero (in realtà parte da 3 KHz), fino ad un massimo di 2900 MHz; la seconda banda parte da 2750 MHz ed arriva a 26930 MHZ.
In questa foto, si può notare che a cella spenta, vi sono delle emissioni di fondo, il primo picco a sinistra, riguarda tutte le emittenti radio FM da 88 a 108 MHz, il secondo picco è costituito da emittenti TV a 400-500 MHz, il picco a 889 MHz è dovuto al mio cellulare che è entrato in trasmissione, il quarto picco a circa 2170 MHz, sarà un qualche ponte radio.

In quest'altra foto, si può vedere il rumore di fondo della seconda banda, è composta da scalini, in quanto entreranno in funzione amplificatori diversi, ognuno con un rumore di fondo diverso.
Come si può notare, non ci sono a queste frequenze, emissioni radio ricevibili dal mio domicilio.

Sempre a disposizione per altri chiarimenti.

Renzo Mondaini (Ravenna)

Edited by remond - 13/12/2005, 13:55

 

[ElettroRik]

CITAZIONE (remond @ 13/12/2005, 13:53)
Carissimo ElettroRik

Per sapere quanti MHz per divisione orizzontale, si deve fare: frequenza di stop meno frequenza di start, poi si divide per 10.
...​

Ok, quindi c.a. 290Mhz per div.
Mi interessava sapere le lo sweep era lineare o log, ma in pratica mi hai risposto: lineare.

Se lo strumento è il tuo o comunque puoi disporne, quando ti è possibile potresti fare qualche misurazione in 'plasma stabile' ?
Dai un'occhiata al video che mi hai chiesto nell'altro post, si capisce abbastanza bene cosa intendo...

 

[remond]

Caro ElettroRik

Se per plasma stabile, intendi quello che tu hai riscontrato prodursi fra catodo e superficie dell'elettrolita, io non sono riuscito a riprodurlo; se tu puoi fare vedere un filmato, potrei capire meglio e quindi riprodurlo, per poi misurarlo.

Renzo Mondaini (Ravenna)

Edited by remond - 13/12/2005, 14:10

 

[Hellblow]

CITAZIONE
Carissimo Hellbow

Il tuo grafico senza una spiegazione, è solamente un bel disegnino; ti prego di integrarlo al più presto con una spiegazione comprensibile a tutti, grazie.​

Uh Remond scusa

è un diagramma di attenuazione

Allora, spiegazione....asse x (quello parallelo al suolo) rappresenta la lunghezza d'onda. L'asse Y rappresenta l'attenuazione. Il grafico è logaritmico a decadi, come nei diagrammi di bode per l'ampiezza (e non per la fase, attenzione).
Ad una certa l'unghezza d'onda X coincide una certa attenuazione.
Se, Remond, vuoi sapere quanto incida l'acqua nello spettro che hai tu, basta che lo confronti con il grafico e ricalcoli in base allo spessore di acqua ed alla attenuazione per sapere all'origine l'onda EM quanto dovrebbe essere intensa. Solo cosi' si puo' avere uno spettro di emissione combaciante, piu' o meno, con quello al catodo. Se no lo spettro che misurate voi è FALSATO dalle attenuazioni dell'acqua alle varie frequenze. Come se insomma ci fossero tutta una bella serie di filtri uno dietro l'altro.
Il grafico andrebbe riportato su scala decimale, prelevata la parte relativa alle frequenze da 1 hz a 3 Ghz e confrontata con il grafico. Poi, magari usando excel per delle frequenze di riferimento, si ritraccia un grafico che rappresenta l'emissione al CATODO, che è sicuramente diversa da quella misurata.

Altre domande?

 

[ElettroRik]

QUOTE (remond @ 13/12/2005, 14:10)
Caro ElettroRik

Se per plasma stabile, intendi quello che tu hai riscontrato prodursi fra catodo e superficie dell'elettrolita, io non sono riuscito a riprodurlo; se tu puoi fare vedere un filmato, potrei capire meglio e quindi riprodurlo, per poi misurarlo.

Renzo Mondaini (Ravenna)​

Il video c'è già, puoi trovarlo nel post omonimo http://www.forumcommunity.net/?t=2299478&s...0#entry30892266

Edited by ElettroRik - 13/12/2005, 22:14

 

[OggettoVolanteIdentificato]

Accidenti a Hellblow e al suo grafico: non potevi trovarlo con l'espressione in Mhz,anzichè in nanometri? mi costringi a fare un casino con la formuletta dei lambda

.Posso solo constatare che le uniche frequenze dei 2450Mhz sono realmente assorbite dall'acqua, e attenuate parecchio.Remond,non hai la possibilità di usare un converter nell'analizzatore,o passare alla banda 2 ? Sarebbe utile verificare le frequenze armoniche,soprattutto la terza armonica,quella sui 7.35 Ghz.Credo che usando una molecola come l'acqua,formata da due gas (H e O),e ben sapendo che l'acqua a frequenza superiori attenua molto meno,sia possibile verificare se vi sia un 'emissione a 'campana'.Se compare un'emissione in terza armonica,si ha la certezza che il plasma risuoni sulla frequenza 2.45 Ghz.A 2.45 Ghz l'acqua si scalda,a 7.35 Ghz l'acqua irradia le micronde lungo i cavi elettrici,senza riuscire ad assorbirle.Non prenderei molto in esame le armoniche superiori pari,ma quelle dispari,specie la 3°,la 5° e la 7°. Il fatto è che arriviamo ad analizzare i 17-18 Ghz,pochi hanno tali apparecchi

Non riesco a intravedere invece la 1421 Mhz dell'idrogeno.Forse è troppo debole. ----P.S. La 2450 si dovrebbe trovare sulla metà del 9° quadratino,Remond,perchè la osservi sul 7° ?..sbaglio io visivamente?

Edited by OggettoVolanteIdentificato - 13/12/2005, 22:28

 

[ElettroRik]

QUOTE (OggettoVolanteIdentificato @ 13/12/2005, 22:23)
Accidenti a Hellblow e al suo grafico: non potevi trovarlo con l'espressione in Mhz,anzichè in nanometri? mi costringi a fare un casino con la formuletta dei lambda

............​

Basta leggerla da destra a sinistra... ma è nello spettro del visibile, ragà.... non sono sovrapponibili.

F(Mhz) = 300/lambda (m) Questa parte da 1mm = 300Ghz e sale fino ai raggi X....

Ci vorrebbe una scala che partisse da almeno 10metri (30Mhz) o 1 metro (300Mhz)

Edited by ElettroRik - 13/12/2005, 22:41

 

[remond]

Carissimo OVI

Hai ragione, ho sbagliato io a fare i calcoli, la frequenza di 2450 MHz si trova circa a metà del nono quadratino, che non mostra nulla di rilevante.
Nella seconda banda, non vi era nulla di interessante; per quanto riguarda la tabella di assorbimento dell'acqua, pubblicata da Hellblow, parte dalla destra con la frequenza più bassa pari a 300000 MHz, cioè 300 GHz, quindi fuori dalle mie misure.
Ho visto il filmato di Elettrorik, simile al plasma in aria che ho eseguito varie volte, la cui analisi spettrale è lontanissima per intensità al plasma elettrolitico; mi raccomando, ho detto simile.
Prova a mettere in serie all'alimentatore, un fornelletto elettrico oppure un ferro da stiro; alimenta due elettrodi e mettili in corto circuito in aria, quindi separali lentamente, otterrai un plasma simile a quello del filmato, lungo anche 1 cm.

Renzo Mondaini (Ravenna)


Edited by remond - 13/12/2005, 23:20

 

[Hellblow]

Sera...allora...in alto c'e' un secondo asse di riferimento, da dove si parte da 10 cm^-1 e poi si scende (da sinistra a destra difatti la scala è invertita). Sono circa 3 Ghz. In effetti è in bianco proprio la parte al limite.
Sono sincero, ho sempre usato la parte del visibile che so attendibile. La curva da destra a sinistra è la blu, quella da sinistra a destra dovrebbe essere la grigia, che per un tratto pero' non si sovrappone piu' con la blu.
Vediamo se trovo nella manualistica qualcosa da 0 a 3 Ghz, ma sinceramente a pensarci bene non ho mai visto grafici relativi a quelle frequenze....
Comunque siamo vicino i 2450 Mhz, quindi il segnale è molto attenuato. Nel grafico intuitivamente dovrebbe esserci un picco, che pero' non vedo. Da qui i miei dubbi sull'attendibilità della parte da destra a sinistra (L'asse in alto).
Uh, male che vada è possibile calcolare le attenuazioni, sebbene il sale le alteri, tramite formule.
Vedo di procurarle.

---

Manco a farlo apposta, qui, nello stesso sito della tabella, mi sa che trovate quel che vi interessa. I conti ve li fate voi ghghgh

http://www.lsbu.ac.uk/water/microwave.html

Edited by Hellblow - 13/12/2005, 23:59

 

[brunovr]

ciao a tutti
c'è da tener presente però un'altra cosa:
è vero che l'acqua a 2450Mhz risuona, ma nel nostro caso c'è un'altro componente che modifica la molecola dell'acqua ed è il potassio e il carbonio
k2CO3 e H2O miscelati tra loro, (sono completamente arruginito e nn so cosa ne esce e a livello molecolare come si presenta). Comunque la frequenza varia, dunque una misura di spettro dovrà per forza essere eseguita a cella con elettrolita di sola acqua se si vuol vedere un picco sui 2450Mhz!
Se non erro lo strumento indica il picco massimo dell'intera banda in alto a dx che per il carbonato di potassio si aggira intorno ai 324Mhz
La 2° armonica a spanne dovrebbe essere attorno alle 2 divisioni e mezzo ed infatti li c'è un picco.
Sempre se nn erro penso che sarebbe fondamentale sapere sia la conformazione molecolare della soluzione sia il peso molecolare(l'idrogeno e l'ossigeno pesando meno e dovrebbero oscillare a frequenze alte, il carbonio ed il potassio caricando la molecola dovrebbero abbassare drasticamente la frequenza) dunque forse 324Mhz dovrebbe essere la frequenza di risonanza della soluzione, a meno che nn sia molto prima(su 116Mhz)...

Aiuto!

PS
vi allego la sovrapposizione dei due grafici, quello del solfato di rame in verde e quello del carbonato di potassio in blu, c'è qualcosa che nn và, e penso sia quello che ho appena postato.



ciao
'notte

Edited by brunovr - 14/12/2005, 00:35

 

[Hellblow]

La componente a 2450 Mhz deve esserci per forza. Il motivo è che siccome H2O non si lega con Na o cl o altro, a meno che siano sali che si legano alla molecola, allora l'acqua vibra per conto suo. Se la molarità della soluzione è bassa, a maggior ragione sarà piu' evidente tale vibrazione. Per questo sconsiglio di usare le sature, e invito alla 0.2 mol che ci permette di avere un certo standard sperimentale.
Poi, le differenze sulle basse frequenze probabilmente sono dovute proprio ai sali. Ma da 1.5 Ghz circa in su non noto differenze poi cosi' rilevanti....
Riguardo la scala dell'asse y, è uguale?

 

[remond]

CITAZIONE (brunovr @ 14/12/2005, 00:26)
Se non erro lo strumento indica il picco massimo dell'intera banda in alto a dx che per il carbonato di potassio si aggira intorno ai 324Mhz​

Cari amici

Non fate confusione, alcuni mesi fa sulla discussione fusione fredda parte seconda (stranamente sono scomparse le foto allegate), riportai i risultati di tutta la mia ricerca con l'analizzatore di spettro, che qualcuno di voi non ha letto oppure si è dimenticato.
Quindi riassumo quì:

1) Mi trovo sempre tre picchi di emissioni, 117 MHz, 327 MHz e circa 530 MHz.

2) Questi tre picchi sono sempre presenti, anche cambiando sale,base,acido.

3) Questi tre picchi sono sempre presenti, anche cambiando i metalli degli elettrodi.

4) Questi tre picchi sono sempre presenti, anche con acqua pesante pura al 99,8 %, da notare che il picco a 327 MHz presenta stranamente una sella in corrispondenza del picco a 327 MHz, forse segno di un assorbimento da parte del deuterio circostante.

5) Facendo ricerche sul sito: http://spec.jpl.nasa.gov/ftp/pub/catalog/catform.html
Ho trovato che l'emissione a 117 MHz corrisponde alla molecola OH, l'emissione a
327 MHz corrisponde al deuterio atomico, mentre l'emissione a circa 530 MHz, corrispondono troppe molecole, per individuarne la reale che emette.

6) Stranamente non si trovano emissioni della molecola H2O e neppure dell'idrogeno.

7) Stranamente si trova un picco a 1420 MHz dell'idrogeno, usando soluzioni con acqua pesante al 99,8 %.

Renzo Mondaini (Ravenna)

Edited by remond - 14/12/2005, 11:17

 

[Hellblow]

E questa è interessante...comunque Remond alla 530 anche se ci sono diverse corrispondenze noi sappiamo cosa c'e' nella cella per cui non dovrebbe essere difficile arrivare alla molecola in questione, se di molecola si tratta....
Altrimenti...si deve cercare altrove

Comunque il tutto va rivalutato secondo le attenuzioni.

Edited by Hellblow - 14/12/2005, 11:55