Можно ли раскрутить и стабилизировать кольцо среды обитания с помощью электромагнитов?

Используя следующие размеры (и предполагая любые характеристики материала, необходимые для поддержания структурной целостности), может ли искусственная среда обитания в стиле Стэндфордского тора достичь необходимого вращения, чтобы создать свою центробежную «гравитацию» и поддерживать стабильное положение относительно фиксированной конструкции защитной оболочки, полностью используя электромагнетизм. ?

Масса: 10 миллионов тонн
Диаметр: 1790 метров Диаметр
обитаемой трубы: 130 метров
Вращение: 1 в минуту

Защитная конструкция во много раз массивнее; по сути настолько массивный, насколько это необходимо.

Жилая труба — это поверхность, вдоль которой будут установлены любые электромагниты. Предполагая конструкцию со ступицей и спицами, для этой цели доступна только внешняя половина трубы.

Да, оно может. Зачем спрашивать?
Да, электродвигатель может существовать. В чем твоя настоящая проблема?
Если вы можете выдержать «голос за кадром» , это видео объясняет, как мы вращаем предметы с помощью электромагнетизма. Единственная проблема, которую я вижу, может заключаться в сильном магнитном поле и в том , может ли человек выдержать магнитное поле, в котором он живет. Клетка Фарадея не защитит обитателей, поскольку наблюдателю, вращающемуся со скоростью, поле покажется статичным. постоянная ставка. Я не знаю, сила магнитного поля требуется, хотя.
@Lio, когда он вращается почти в вакууме, вам нужны очень слабые поля, чтобы он продолжал работать. Ничего не мешает, верно? Полагаю, с хорошими системами контроля поля было бы трудно заметить.
@Mołot Не недооценивайте слабые силовые поля по сравнению с несуществующими. Лучший способ - экранировать его.
@Sonic, мы все равно все время живем в слабом магнитном поле. Кроме того, Лио объяснил, почему экранирование будет непростым делом.
@ Mołot Я не вижу, где Лио объяснил трудности с экранированием, за исключением отказа от клетки Фарадея. Я думаю, что не всякий вид магнитного поля благоприятен для человека, любая слабая сила, которую оно представляет. Но в основном мы все еще просто гадаем, что имел в виду Аскер.
@Sonic, вот почему я проголосовал за «непонятно, о чем вы спрашиваете». Если вы чувствуете то же самое, отметьте это как таковое. Никто не должен угадывать, что именно имел в виду спрашивающий.
@Sonic магнитное поле довольно безопасно для человека. В магнитно-резонансной томографии используется очень сильное магнитное поле. Клетка Фарадея не имеет ничего общего с магнитным полем, она работает с электромагнитными волнами, а это совсем другое. это также может быть полезно для тех, кто беспокоится о магнитном поле en.wikipedia.org/wiki/Halbach_array#Halbach_cylinder , вполне возможно расположить магниты таким образом, что на некотором расстоянии от магнита поле не будет существовать но в непосредственной близости он будет достаточно сильным. Рекомендую - wiki/Magnetic_dipole, Quadrupole
@MolbOrg Ладно, пожалуйста, перестань сжигать меня как ведьму за то, чего я не делала. Я знаю клетку Фарадея. Много. Я знаю ЭМИ. Много. Я сослался на согласие комментатора, обратившегося к бесполезности клетки Фарадея для экранирования. Я думаю, что это не отражает мою электротехническую тупость, поэтому мне не нужна википедия по магнитным элементарам. Хотя у меня нет подтвержденных данных обо всех операциях ЭМ-решения для искусственной гравитации, я не считаю это фактом за то, что оно полностью удобно для человека. И опять же, мы до сих пор не знаем больше о вопросе Аскера.
@Sonic для вас были первые 2 предложения, остальное больше похоже на 2 цента на обсуждение, я могу просто пропинговать одно, так что считайте это не очень разумным выбором для форматирования комментария с моей стороны.

Ответы (2)

Да, с большими оговорками.

Если вы посмотрите видео, предоставленное Лио (в комментариях), вы увидите основной принцип включения и выключения электромагнитов, чтобы вызвать временное притяжение к другому магниту.

Однако единственная причина, по которой двигатель работает так, как мы ожидаем, заключается в том, что внешний кожух крепится к чему-то гораздо более массивному, чем он сам; в противном случае момент магнитного притяжения двигал бы и внешний магнит, и внутренний магнит; на самом деле, если бы массы внешнего корпуса и внутреннего ротора были точно равными, он мог бы вообще не вращаться; он может просто прыгать назад и вперед между двумя позициями. Но поскольку внешний корпус более жесткий (устойчив к перемещению или вращению), а ротор может свободно вращаться, к ротору поступает достаточный импульс, чтобы подтолкнуть его к следующему устойчивому положению, а затем импульс гарантирует, что он продолжит движение после этого.

В космосе внешняя «неподвижная» часть не имеет якоря; так что и фиксированная часть, и вращающаяся часть на самом деле будут вращаться. Без какой-либо другой системы отсчета (например, солнца, планеты, звезд и т. д.) человек, сидящий на одной из них, будет видеть только вращение другой. Например, на спиннере наблюдатель почувствует центробежное ускорение (гравитацию), но увидит, как внешнее кольцо вращается над ним. Находясь на внешнем кольце, они также будут ощущать некоторое центробежное ускорение, но будут чувствовать себя статично и видеть, как внутреннее кольцо вращается под ними.

Для внешнего наблюдателя (того, чье положение в пространстве не меняется и не является функцией двух рассматриваемых частей), и внутренняя, и внешняя части вращаются в противоположных направлениях со скоростями относительно их соответствующих масс (т. е. если внутренняя спиннер составляет половину массы внешнего кольца, спиннер вращается в два раза быстрее, чем внешнее кольцо).

Если есть опорное поле, которому стороны могут доверять, что оно не вращается вокруг них , например, видимое солнце, планета или звездное поле, то обе стороны могут сделать вывод, что они вращаются.

Вы можете наблюдать форму этого явления равной и противоположной силы в легком настольном веере: когда он находится на столе, он становится частью его якоря; и вибрирует при вращении вентилятора; из-за силы, приложенной к корпусу, которая переходит в силу, слегка перемещающую столешницу.

Итак, предостережение; если вы сделаете его таким же, как асинхронный двигатель, обе части будут вращаться.

Я не проектировал двигатели или роторы и не знаком с новейшими технологиями, но я не знаю ни одной конструкции, которая позволяла бы внешнему кольцу оставаться неподвижным без какого-либо тормозного усилия. Мое дикое предположение состоит в том, что любая чисто магнитная сила должна воздействовать на спиннер и замедлять его; из-за закона «равного и противоположного», в основном это закон сохранения энергии или закон о запрете бесплатных обедов.

Так что да вращению, и стабилизации, относительно неподвижного компонента, но неподвижный компонент точно не будет закреплен для стороннего наблюдателя, он еще и будет вращаться, в обратную сторону. С точки зрения конструкции центробежные силы на внешнем кольце будут вызывать напряжения, которые необходимо учитывать при его проектировании.

Сохранение углового момента - это то, что вы здесь объясняете.

У космических кораблей есть реактивные колеса , используемые для корректировки вращения до тех пор, пока оно не накопится слишком сильно, после чего они используют ракеты для приложения крутящего момента.

Вы можете рассчитать момент инерции вращения , используя форму кольца в качестве приближения. Теперь вы можете узнать, какой угловой момент будет у вашего жилого дома на скорости. Теперь, куда вы поместите равную и противоположную величину, необходимую для сохранения углового момента? Вы можете выбросить его, выбрасывая массу — например, ракету. Но используя только электродвигатели, вы должны где-то его хранить .

Это могут быть два кольца, вращающиеся в противоположных направлениях. Это может быть противовес на длинной руке. Это может быть очень-очень быстрое маленькое реактивное колесо.

В принципе, это возможно.

Можете ли вы использовать электромагнетизм, чтобы передать угловой момент внешнему объекту, такому как планета или звезда? Не в подразумеваемом контексте. Вам понадобятся чрезвычайно сильные поля поблизости.