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清华小猪:你知道为什么超级猪头为什么不对我的设计发表看法吗
[楼主] 作者:纪黎明  发表时间:2003/12/02 08:51
点击:252次

因为他知道我的方案是完全可行的

在一个CPU中可以集成几千万个二极管,通过任何一个二极管的电流都不比我设计里面的为小。

一个简单的计算,设运动导体长度为0.1毫米,运动速度为1米/秒,外磁场为10特斯拉,闭合回路总电阻为0.1欧,则产生电流为

10 * 0.1 * 1  /  0.1  =  10(毫安)

我们应该能对10毫安的电流整流吧?即使再去掉两个数量级整流也没问题吧

至于您提到直接在导体上接上二极管,我认为则不可行,并且与我的设想也不尽相同,下面我画一个电路图来表示这种区别,我们设电流反向流动时,二极管提供一个电阻,我们用R表示

   ┌—————R——- -+ ———┐

   A  ——————   + - ————B

A,B为两电源的公共端,可以向外接负载。这是我的设想的简化电路图,下面是您设想的电路图

          ┌—— -+ ————┐

———R——A———+ - ————B

我想您应该能从这两个电路图看出它们的区别

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 [2楼]  作者:清华小猪  发表时间: 2003/12/02 09:55 

因为超级猪头把这个练习题留给我了

您的那段受约束的导线做的是布朗运动,其平均动能与分子热运动平均动能在一个数量级,常温(300K)下单个分子热运动动能约为4×10-21焦尔,分子热运动平均速度约几百米/秒。您的“发电”导体在一个自由程中释放的能量也就在4×10-21焦量级上。设您的发电机单个“冲程”的时间平均为0.01秒(用显微镜可以看到布朗运动,其频率就不能太高,不应当短于人的视觉暂留时间),则由W=I2RT,可得到I=sqrt(W/R/T)=sqrt(4×10-21/0.1/0.01)=2×10-9安培,决非您假设的毫安级的电流,作为宏观器件的二极管不可能对这样弱的电流进行整流。

当然,以上的计算是非常近似的,但误差不会是数量级的。因为根号内100倍的误差也只体现为电流10倍的误差。一两个数量级的误差根本不影响结论。

若有一个微观的理想二极管,那其P/N结只能是由“麦克斯维妖”把守的:)

 [3楼]  作者:清华小猪  发表时间: 2003/12/02 11:53 

又及:没有人再挑战第二定律了

温度为T的电阻R在Δf频宽内测得的热噪声电流均方值为

I2=(4kT/R)Δf,其中k为玻尔兹曼常数(1.38×10-23)。

可以计算出,0.1Ω的电阻在温度为300K时产生的热噪声电流在1MHz频宽内约为4μA。

比您的“布朗运动发电机”产生的电流(按前帖计算为0.002μA)高3个数量级。

因为您的布朗发电机的“转子”能量与单分子热运动动能数量级相同,而电阻中的热噪声电流是大量电子热运动的随机不平衡形成的,当然比单分子有效。

但就是这样大的热噪声电流,也不能用于做功。如果热噪声发电机比电动机的温度高,则仅仅是通过热噪声电流来完成热量传递,使电动机温度升高,与温差电偶的效果相似,只是更快地使温度相同,达到热平衡。如果热噪声发电机的温度比做功用的电动机的温度低,则电动机反过来会对发电机供电,结果使发电机温度升高,直到温度相同。

此外,用二极管对热噪声电流整流也是不行的,因为二极管的“结”噪声电流通常比热噪声电流还大。

还是不要徒劳地去挑战第二定律了,这比挑战相对论难多了,而且绝无希望。

[楼主]  [4楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2003/12/03 09:23 

回复:我也给小猪朋友做一个估算

我想您一定注意过这种现象,在一个没有风的房间里,一束光照进来,我们可以看到有许许多多的微小粉尘颗粒在不停地做无规则运动。既然肉眼可以看见,那么它的线度应在0.1毫米至0.01毫米范围内,如果我们取0.1,那么它的体积应在10^-12立方米量级,我们设其密度与水相当,则其质量应在10^-9千克量级,我们知道,空气主要是有氧气与氮气组成,而单个分子质量约在10^-25千克量级,而分子速度一般在几百米/秒量级,这样,我们就可以由动量守衡定律算出,单个分子碰撞只能使粉尘颗粒产生在10^-14米/秒量级的速度,这个速度,即使一年也不会移动1毫米的距离,我想您一定不会说您能用肉眼轻松看到这个运动吧?即使取粉尘颗粒线度为0.01毫米,那么粉尘颗粒速度提高3个数量级,也不过为10^-11米/秒量级,仍然不可用肉眼可见。

因此,粉尘运动或布朗运动绝不是由单个分子碰撞产生的,实际上,由耗散结构论,我们可知,即使在平衡系统内部也总会有某种涨落,在从单个分子到宏观之间的某个尺度,还会发生一种现象,大量分子会向一个方向运动,产生流动,我们且称为“微流”,粉尘运动其实就是由微流冲击造成的。

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