Si fuera posible colocar una lámpara de mesa en Marte conectada por un cable de extensión en la Tierra, ¿cuánto tardaría en encenderse?

Answer 1

Como Jo Cowan dijo correctamente, la distancia entre Marte y la Tierra varía de alrededor de 3 minutos luz a 22 minutos luz. Como Ted Hutch dijo correctamente, la caída de voltaje en un cable que por mucho tiempo lo haría completamente ineficaz en la entrega de energía.

Pero hay un problema adicional que ninguno de ellos mencionó:

El cable es absurdamente pesado.

Si utilizamos un cable estándar de calibre 14 de 400,000,000 km de largo (la distancia máxima entre los planetas), obtenemos una masa de casi 7.500 millones de kilogramos de cobre.

En perspectiva, el satélite más grande jamás construido, el ISS, pesa 370,131 kg.

Nuestro cable pesa aproximadamente 20,000 veces más que la ISS.

Se necesitaron unos 30 lanzamientos de cohetes para construir la ISS, y solo está en la órbita terrestre baja. Necesitaríamos aproximadamente 600,000 lanzamientos para este cable, y la gran mayoría de ellos requieren velocidad de escape del cohete.

El costo de tal misión llevaría a la bancarrota al planeta. Solo el cobre solo cuesta $ 2.69 / lb (a partir del 2.1.2017) en los Estados Unidos, por un costo total de apenas $ 10 mil millones. Y dado que actualmente cuesta alrededor de $ 10,000 / kg (en el mejor de los casos) lanzar algo a Marte, calculo que los costos de lanzamiento serán del orden de 75 billones de dólares.

Esto es casi idéntico al GWP MUNDIAL en 2013.

Esto no incluye el costo de soldar todas las 600,000 secciones juntas.

En una nota más brillante, hacer esto causaría un colapso económico y social global. El daño ambiental causado por toda la extracción, el procesamiento y el lanzamiento de este cobre contaminaría el planeta y pondría a la civilización de rodillas.

Entonces, si jugamos bien nuestras cartas, podríamos llegar a Marte … y también a Everyone Dies ™.

Answer 2

Quizás haya una pregunta razonable enterrada aquí. Reduzca la longitud a 6000 km (en lugar de los 50 millones de kilómetros de la pregunta original) y tenemos algo que se parece a un problema eléctrico práctico.

Si se trata de un cable de extensión de cobre estándar (15 amperios) de 2.5 mm, la resistencia en serie será de aproximadamente 100 kOhms. A 250 voltios de CC, la potencia máxima disponible al final sería de 150 mW, por lo que esto podría conducir a una lámpara de baja potencia, como un neón o un LED.

Si el potencial se aplicara continuamente en el extremo de la fuente, el voltaje en el extremo de la lámpara antes del encendido sería de 250 voltios. En la conexión, la lámpara vería los 250 voltios completos, que caerían en un período de aproximadamente 10 segundos (la constante de tiempo RC efectiva del cable) al valor final determinado por la carga. Por lo tanto, la lámpara se encendería en el mismo período de tiempo que lo haría como una fuente de voltaje de 25 voltios, y luego se atenuaría durante los siguientes 25 ms aproximadamente hasta su valor final.

Si el interruptor se activara en la fuente, tomaría aproximadamente 25 ms antes de que ocurriera algo en la lámpara, después de lo cual el suministro aumentaría gradualmente durante un período de aproximadamente 10 segundos hacia su valor final.

Si condujera el extremo alimentado con 250 V a 50 Hz, la pérdida debida a la capacitancia del cable de conducción de resistencia en serie reduciría la potencia disponible a niveles insignificantes (aproximadamente 10 ^ -58 vatios), por lo que la lámpara nunca “se encendería”. “.

Como comentario: puede ver que la transmisión a larga distancia requiere cables de sección transversal mucho más grandes. A pesar de que el uso de CA trifásica con cableado de cobre de 60 mm de diámetro reduciría la pérdida de CA en esta distancia a niveles casi aceptables, la CC aún tendrá pérdidas más bajas y también evitará problemas de sincronización.

Answer 3

Unos 3 minutos.

Primero, debo agradecer a todas las personas que se ocuparon de la física, la economía y otros problemas muy reales pero también muy irrelevantes con el hecho de pasar un cable de la Tierra a Marte. Estoy bastante sorprendido de no haber encontrado a nadie mencionando el cinturón (y otra basura espacial) o el hecho de que la Tierra y Marte están en órbitas diferentes, por lo que su cable tendrá que estirarse a medida que la Tierra y Marte viajen más lejos ? Todos los hechos totalmente irrelevantes. Esta pregunta no tiene nada que ver con la practicidad, ya tenemos una bombilla en Marte. Se llama curiosidad. Entonces, métetelo en el culo.

Ahora, para responder a su pregunta sin decir bs. Es solo una distancia básica de matemática (cosas de 4to grado) en unidades / Velocidad de electricidad en las mismas unidades. Usaré medidores ya que parecen ser un estándar científico y minutos.

En teoría, lo más cerca que se acercarían la Tierra y Marte sería cuando Marte esté en su punto más cercano al sol (perihelio) y la Tierra esté en su punto más alejado (afelio). Esto pondría a los planetas a solo 33.9 millones de millas ( 54.6 millones de kilómetros ) de distancia

¿Cuánto tiempo lleva llegar a Marte?

Por lo tanto, la velocidad de la electricidad en un cable de cobre de calibre 12 es 299,792,458 metros por segundo x 0,951 o 285,102,627 metros por segundo . Esto es aproximadamente 280,000,000 metros por segundo, que no es muy diferente de la velocidad de las ondas electromagnéticas (luz) en el vacío

¿Cuál es la velocidad de la corriente eléctrica? Si enciendo una luz, ¿cómo sabré cuánto tiempo le tomaría a la luz brillar?

Distancia recorrida / velocidad (es decir: distancia por tiempo) 54,600,000,000 metros a Marte

285,102,627 metros por segundo de velocidad de electricidad en cable de extensión de calibre 12

54.600.000.000 / 285.102.627 = 191.5

191.5 / 60 =

3 minutos 11.5 segundos para encender la lámpara de su escritorio.

No sé por qué preguntas hipotéticas simples como esta tienen que inspirar a todas las personas que quieren ser inteligentes que tienen que citar figuras irrelevantes que intentan demostrar que la persona que pregunta es tan tonta. Lo siento muchachos, soy mensano y no hay un momento en el que no esté ejecutando teorías hipotéticas en mi cabeza, pero no necesito llamar tontos a otros para hacer preguntas simples sobre el mundo porque ya no pueden saberlo. la respuesta (por cierto, teorías que harían que te doliera la cabeza con solo escuchar)

Camino a seguir. Sigue preguntando lo imposible, nunca te conformes con la norma.

Nota: ni siquiera intente desmantelar mi ortografía o gramática o el proceso de pensamiento roto como prueba de que soy estúpido. Einstein no podía atarse los zapatos y olvidó ponerse los pantalones antes de ir a trabajar. No nos importan tus reglas autoimpuestas.

Answer 4

En primer lugar, la Tierra y Marte viajan alrededor del sol a diferentes velocidades, por lo que a veces pueden estar más cerca y otras veces más separados. La distancia mínima de la Tierra a Marte es de aproximadamente 54,6 millones de kilómetros . Lo más lejos que pueden estar es de unos 401 millones de km . La distancia media es de unos 225 millones de km .

La velocidad de la luz es de unos 300,000 km por segundo. Las ondas electromagnéticas viajan sobre conductores metálicos en algún lugar entre 50% y 99% de la velocidad de la luz. Los conductores de cobre tienen alrededor del 95% de la velocidad de la luz.

Dejaré el resto de las matemáticas para ti, pero el tiempo más corto cuando los dos planetas están más cercanos podría ser tan corto como 3 minutos. El más largo sería de unos 22 minutos cuando los planetas están más alejados. Si desea un cable de alimentación permanente, tendrá que hacerlo el número más largo, y tal vez debería agregar algo de holgura.

PD. Como nota al margen, la luz tarda 8 minutos en llegar a la Tierra desde el Sol.

Answer 5

Si fuera posible colocar una lámpara de mesa en Marte conectada por un cable de extensión en la Tierra, ¿cuánto tardaría en encenderse?

Olvidemos el sol, la masa y la caída de voltaje. La luz se enciende de inmediato. ¿Pero por qué?

Imagina el circuito como una cuerda: estás sosteniendo un extremo, yo estoy sosteniendo el otro. En el momento en que tire, lo sentirías. “The Pull” no viaja a través de la cuerda. La acción y la reacción serían inmediatas (puedo ignorar el sol, así que puedo la elasticidad). La misma teoría funciona con una cadena de bicicleta. En el momento en que pisas el pedal, el neumático de tu bicicleta se moverá. Las cadenas se segmentan juntas y no pueden moverse sin que las demás se muevan. Una especie de reacción de Caín intermedia. Sé que no es así como funciona la elasticidad, pero funciona para mí.

Al preguntar sobre el tiempo que tomaría un solo electrón para pasar de la Tierra a Marte, la respuesta es como siempre vaga. Dependería del material, su pureza y la potencia del campo eléctrico. Además, solo funciona con DC. En AC, la elección se balancea en su posición y se movería (deriva). Ver Velocidad de deriva – Wikipedia

Ahora, por última vez, arrojemos todo lo que sabemos acerca de los problemas por la borda y tomemos algunos números simples y algunas razones para simplificar las matemáticas. Las elecciones en los átomos de hidrógeno viajan con aproximadamente 2200 km / s. El Marte está a 56 a 401 M km de distancia. De manera directa, la elección necesitaría de 7 a 50 días.

Answer 6

Hay una cosa en la teoría electónica básica llamada “caída de voltaje” en los cables. La longitud del cable sería mínima (54,6 millones de km / 33,9 millones de millas) de largo. El voltaje necesitaría un empuje (apmerage) para recorrer la cantidad de millas antes de que tuviera algún efecto. El tamaño del cable también es importante porque cuanto menor es el voltaje, menos distancia recorrerá la electricidad. Por ejemplo, si tenía un cable eléctrico y lo enchufó a todos los cables eléctricos adicionales necesarios para cruzar su país, podría poner su lengua en el otro extremo y no pasaría nada. La distancia de tu país ni siquiera es al espacio. Este número es más grande de lo que la mayoría puede entender, y mucho menos la distancia entre los planetas.

Answer 7

De vez en cuando, el cable de extensión tocará el sol y la luz no se encenderá, hasta que envíe un electricista para arreglar el cable. En otras ocasiones, puede tomarlo como 10 minutos en promedio.