صفحه اصلی تازه ها جستجو تماس با ما Language Bar فارسی English
 
 
 
معمای الکتریکی شماره 4 - پروژه انتقال انرژی در قرن آینده
بیائید با کمک تخیل خود شرایط تولید و انتقال انرژی در صد سال بعد را تصور کنیم . در این سال تولید انرژی در مقیاس بزرگ با اتکا به راکتورهای شیمیایی (اتمی) غول پیکر محقق می گردد . انرژی تولیدی توسط این پیلهای بزرگ dc بدون نیاز به افزایش سطح ولتاژ تا سطوح معمول امروز ، از طریق خطوط انتقال فوق هادی به مراکز مصرف منتقل می شود. این سیستم بدلیل dc بودن فارغ از افت ولتاژ القایی ،با افت ولتاژ اهمی ناچیز ، تلفات انرژی کم و قابلیت اطمینان فوق العاده خواهد بود.
تعریف پروژه :
جابجایی طول مشخصی از خط انتقال  به میزان d متر و عمود بر مسیر انتقال ، بدون نیاز به اختلال در روند انتقال انرژی .
در اینجا بدلیل سطح بسیار بالای جریان انتقالی و توجه به وزن قابل صرفنظر خط انتقال فوق هادی ، نیروهای موجود در سیستم در مقیاس مهندسی از نوع الکترومغناطیسی است .پس از مدتی که پروژه با موفقیت  به انجام رسید ، پیمانکار مدعی انجام کار بیشتر از حد انتظار شده و درخواست پول بیشتری می نماید . در پی آن جلسه فنی مشترکی برقرار می شود تا ابعاد مختلف موضوع مورد بحث قرار گیرد .
نماینده کارفرما معتقد است ، حین انجام کار بر اثرجابجایی بخشی از خطوط انتقال بدون هیچ تغییر الکتریکی در سیستم ، تنها محتوای مغناطیسی ناحیه مورد نظر تغییر یافته و کار انجام شده توسط پیمانکار محدود به افزایش انرژی سیستم ناشی از این تغییر است . از آنجا که کارشناس کارفرما یک مهندس برق است برای برآورد میزان افزایش انرژی از معتبرترین معادله انرژی در میادین الکترومغناطیسی معروف به قضیه پوئینتینگ استفاده می نماید . براین اساس انرژی محصور در واحد حجم از واحد طول خط جابجا شده به شرح زیر است.

W=1/2∫volB.H dv                    معادله شماره 1


که در آن vol معرف انتگرال حجم ، B چگالی شار مغناطیسی  ناشی از یکی از خطوط جابجا شده  و H معادل شدت میدان ناشی از خط دیگر است . او معتقد است پیمانکار به ازای کار انجام شده مطابق فرمول فوق و تعرفه درج شده در قرار داد پول کافی دریافت کرده است.
اما نماینده پیمانکار ، علیرغم احترام زیادی که برای ماکسول قائل است ، فکر می کند در عمل کار بیشتری انجام داده ، او که یک مهندس مکانیک است عملاً در مراحل مختلف کار ناچار به غلبه بر نیروهای متغیری بوده است . او معتقد است ضمن انجام کار ، اثر یک نیروی متغیر در امتداد آن نیرو به اندازه d متر جابجا شده ، بنابراین کار انجام شده برای واحد طول خط مطابق رابطه زیر بدست می آید .

W =∫L F.dr


اما او رابطه نیروی متغیر F با مشخصات میدان الکترومغناطیسی را بدرستی نمی داند. در اینجا مهندس برق  به او کمک نموده و رابطه برداری زیر را برای نیروی وارد بر واحد طول خط متذکر می شود.

F = i x B


و نماینده پیمانکار رابطه خود را تکمیل می نماید ، که در آن i معرف جریان عبوری از هر قطعه خط جابجا شده است .

W=∫0dBidr                      ( معادله شماره 2)


این بار نماینده کارفرما جهت یافتن زبان مشترک معادله شماره 1 خود را ساده تر نموده و با استفاده از روابط بدیهی زیر:

i =∫ H. dl = H 2pr
dv=2pr dr


می نویسد:
W=1/2∫vol B.H dv =1/2∫0d B.i/2pr . 2pr dr


و یا:
W=1/2∫0dB.i dr                  (معادله شماره 3)


معادله معتبر برای مهندس برق در شرکت کارفرما بر مبنای معادلات ماکسول ، معادله شماره 3 است و علیرغم احترام قلبی نسبت به نیوتن قادر به پذیرش معادله شماره 2 و پرداخت پول اضافی به پیمانکار نیست.
بدین ترتیب پیمانکار که نسبت به حق خود اطمینان دارد به دادگاهی که شما قاضی آن هستید مراجعه می کند.آیا شما قادر به قضاوت درست در این خصوص هستید ؟ حق با کیست؟
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
درج پاسخ

 
 
تغییر زبان :