Kuinkahan pitkä eli lyhyt se nyt oikein on. Virran ollessa erittäin suuri niin tämä aika merkitsee tosi paljon vaikutuksia ajatellen - E=Pt.
Salaman iskun kestoaika
juhawatti
21827
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 21
Vanhimmat
kaveri.
http://en.wikipedia.org/wiki/Lightning
Tukesin sivuilta löytyy "Ukkoshuuhaata ja -ahaata".
Kokemuksesta entisenä Ilmailuhallituksen titarina voin kertoa, että ukkonen ei juurikaan haittaa yli 4 MHz liikennettä. Tuosta voi karkeasti arvioida, että EMP:in nousuaika on suurempi kuin 0,5 us.
hyvin lyhyt.
Mutta.
Se ionisoi purkauskanavansa ilman ja lähistöllä olleet toiset sähkövaraukset
usein käyttävät tilaisuutta hyväkseen ja samaa reittiä lyö usea salama
peräjälkeen, useinkin näkyy salamassa tällainen moninkertainen välkyntä.
No, miten sen nyt ottaa. Salamanhan voi jopa nähdä lyövän alas pilvestä tai pilvestä toiseen ja/tai välkkyvän monta kertaa samalla paikalla, joten koko purkaussarja voi kestää jopa puoli sekunta. Yksittäinen purkaus on kyllä hyvin lyhyt ja tämä "pilvestä alaslyöminen" johtuu siitä, että ensimmäisen purkauksen perään tapahtuu samassa, ionisoituneen ilman, kanavassa nopeassa tahdissa uusia purkauksia, jotka etenevät aina 50-100 m edeltäjäänsä pitemmälle, kunnes kohtaavat maanpinnalta nousevan vastasalaman ja tulee se iso mälli tai pari. Periaatteesa purkaus vissiin tapahtuu alhaalta ylöspäin, vaikka "hitaasti" pilvesta alas etenevien esipurkausten luoma illuusio väittää päinvastaista.
Tästä purkaussarjojen pituudesta johtuen salaman valokuvaaminen pitäisi olla aika helppo juttu automaattisella laukaisulaitteella, vaikka kamereoiden laukaisuviive on luokkaa 0,1 s.
OK, alkaa valjeta. Salamassa on siis useita ~30 us purkauksia avautuneessa ionikanavassa?
Kun 6mm2 maadoitusjohdin on tuhoutunut salaman iskussa, niin laskelmieni mukaan siihen on tarvittu vähintään 79kpl tällaisia purkauksia. Oletukset; johdin tuhoutuu sulamispisteessään, purkauksien virta 40kA.
Jos johdin olisi ollut 16mm2 olisi tarvittu 558kpl (7,1 kertaisesti).
Johtimen kestävyys tuntuisi menevän näin ollen eksponentiaalisesti neliöihin nähden.
Tuo 6 mm2 Cu-piuha kestää 1 s kestävää virtaa muistakseni 500-650 A (onko päällystetty vaiko paljas).
Aika vaikuttaa kuumenemiseen kääntäen ajan neliöjuuressa (s). Puoli sekuntia sen siis pitäisi kestää nelinkertaisen virran, eli 2-2,5 kA. Nyt siis puhutaan tehollisarvosta.
Salamavirta nousee rintaosaltaan jyrkästi, mutta sen selkäosa laskee huippuarvon jälkeen hitaammin. Virralla on siis jokin tehollisarvo, joka voidaan laskea, jos käyrämuoto tunnetaan.
"Aika vaikuttaa kuumenemiseen kääntäen ajan neliöjuuressa (s)"
1/sqrt(1s)*500A = 500A
1/sqrt(0,5s)*500A = 707A (ei 2kA)
Mikä meni pieleen?
Salaman energia näkyy johtimessa:
W = i²tR.
Pilven jännitteellä ei ole mitään merkitystä.
Tuo i²t on ratkaisee koko asian. Käytännössä pitäisi tietää kuinka virta käyttäytyy ajan funktiona. Tuota en minäkään suuressa viisaudessani pysty ennustamaan. Ainoa järkevä ratkaisu on kuunnella vanhoja papparaisia, eli lukea tilastoja insinöörien käsikirjoista tai tohtorien väitöskirjoista.
Huomaa, että tuossa virta on merkitty pienellä i:llä, eli se on hetkellisarvo. Integroimiseksi tuo menee joka tapauksessa.
Usein laboratoriotesteissä salaman simuloimiseen käytetään syöksyaaltogeneraattoria 1/100, jossa nousuaika on 1 us ja laskuaika 100 us. Virta on sitten enemmän tai vähemmän kokemusperäinen.
Johtimella on oma lämpökapasiteettinsa, joten se voi hetkellisesti kestää paljon suurempia virtoja kuin jatkuvasti. Sen takia puolijohdevalmistajat ilmoittavat tuon i²t:n, eivätkä mitään jatkuvaa virrankestoa, jos on kyse kytkinlaitteista.
Virran tehollisarvo on jo päätetty - 40kA. Johtimen vastus 0,00581Ωm laskettu 532'C:ssa eli puolivälissä sulamispisteeseen. Aika on alkuperäinen kysymykseni.
Johtimen massan/ominaislämpökapasiteetin olen huomioinut. 6mm2 Cu-johtimen lämpenemiseen sulamispisteeseensä tarvittava energia on laskelmani mukaan 21904Ws (J).
Älysimpä muuten vasta nyt, että jos johdin on 1000'C niin se ei ole toiminut oikein ukkossuojana vaan sehän sytyttää tulipalon! Mikähän olisi hyväksyttävä lämpö? 300'C? Silloinkin vaippa sulaa, jos sellainen on:(
Miten määrittelet pulssimuotoisen virran tehollisarvon?
Miten olisi, jos puhaltaisit korviesi väliin sheriffin käsin ampumasi .44 luodin jälkeen sinne asettuneen ruutikaasun pois, menisit kouluun, ja lakkaiset sekoilemasta tällä palstalla?
Tekemällä päätöksen. Normi salama on lähteidenmukaan 30-50kA. Päätin että se on tässä tapauksessa 40kA.
Päätelty ja tiedetty , samaa mieltä olen voi kuiten kin heitellä
noin 30mA suuntai tai toiseen
sen verran valistaa, että kertaluontoisella ilmiöllä ei ole tehollisarvoa. Huippuarvo ja kesto ja muita arvoja voidaan määritellä.
Jatkuvalla ilmiöllä, kuten tasasähköllä tai sinimuotoisella vaihtosähköllä tehollisarvo on selvä.
Edelleen olen sitä mieltä, että voisit painua hevon vittuun tältä palstalta. Suosittelen esimerkiksi Feng Shuita tai Ilmastopalstaa.
Kyllä vain on tehollisarvo - ei muuta kuin integroimaan.
Teille suosittelen http://www.healingeagle.net/Fin/Txt/Ch8.html
Ja kun lainailette toisten nimimerkkejä ja sanomisia, niin http://fi.wiktionary.org/wiki/varas
on aikakeskiarvo. Jaksollisella ilmiöllä riittää tarkastelu yhden jakson ajalta. Riittää, kun tietää jakson pituuden ja energian yhden jakson ajalta.
Kertailmiön aikakeskiarvon selvittämiseksi tarvitaan integrointi miinus äärettömästä plus äärettömään. Siitä vaan kotiin odottelemaan salamaa ja integroimaan.
Jos yllättäen huomaat, että salaman äärellisen energian jakaminen äärettömän pitkälle ajalle tuottaa nollan, niin olet ehkä jotain oivaltanut.
Suosittelen edelleen Feng Shuita. Ja erityisesti peilin tuottamaa negatiivista energiaa.
On äärettömän tyhmää väittä salaman energiaa nollaksi.
"Tehollisarvo voidaan määritellä mille tahansa jaksolliselle aaltomuodolle, ja myös stationääriselle signaalille kuten kohinalle."(Wiki)
Suosittelen http://fi.wiktionary.org/wiki/tyhmä
Et vieläkään keksinyt omaa nimimerkkiä - stupido.
___________
Viha on kummallista - varkaat ei ansaitse - tyhmyydestä rangaistaan
pikkuista.
Salaman energia ei todellakaan ole nolla. On äärettömän tyhmää väittää, että minä sellaista väittäisin.
Ainoa kertaluontoinen ilmiö, jolla saadaan nollasta poikkeava keskiarvo, kun integroidaan miinusäärettömästä plusäärettömään, on deltafunktio. Salama on kaukana tuosta.
Menisit poju kouluun etkä sekoilisi jossain wikipediassa, niin sinustakin voisi isona tulla sähkömies, niinkuin meistä muista.
noita funktioita muitakin, esimerkiksi sinc. Tosin se on alipäästösuodattimen kautta kulkenut deltafunktio, ja ihan yhtä kaukana sähkömiehen reaalimaailmasta kuin deltafunktio.
Niin tehollisarvo ja keskiarvo on kyllä eri asia!
Tehollisarvo määritellään keskimääräisestä tehosta.
Mutta tämä ei minua kysyjänä nyt oikein kiinnosta. Haluaisin tietää salaman kestoajasta. Aika on se tekijä, jolla on merkitystä tuhoihin nähden. Jännitteellä ei merkitystä, virta tiedetään suureksi, siis aika, aika!