超级军网关于电弹中的半能损失问题
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/30 13:52:52
半能损失是一个比较奇特的现象。它在很多物理过程中存在，意思是经过某个过程，系统总会损失正好一半的能量，不多不少。典型的半能损失如卫星受稀薄大气影响丢失能量的过程，电磁感应过程，水平传送带运输过程，氢原子能级跃迁过程，还有我们要说的电容器充电过程。具体的推导过程看链接：http://wenku.baidu.com/link?url= ... V9QxAoVieu3xpGOZq_u
假设我们的航母已经是综合电力推进，超级电容储能，直线电机弹射。那么光电容充电就已经浪费了50%的能量。而并不是大家想象的这个过程是几乎不损失能量的。所以电弹的能量利用率并没有大家想象的高。
至于直线电机弹射过程中是不是半能损失，我没仔细算。还有如果用飞轮储能是不是半能损失呢？有请物理高手算算。半能损失是一个比较奇特的现象。它在很多物理过程中存在，意思是经过某个过程，系统总会损失正好一半的能量，不多不少。典型的半能损失如卫星受稀薄大气影响丢失能量的过程，电磁感应过程，水平传送带运输过程，氢原子能级跃迁过程，还有我们要说的电容器充电过程。具体的推导过程看链接：http://wenku.baidu.com/link?url= ... V9QxAoVieu3xpGOZq_u
假设我们的航母已经是综合电力推进，超级电容储能，直线电机弹射。那么光电容充电就已经浪费了50%的能量。而并不是大家想象的这个过程是几乎不损失能量的。所以电弹的能量利用率并没有大家想象的高。
至于直线电机弹射过程中是不是半能损失，我没仔细算。还有如果用飞轮储能是不是半能损失呢？有请物理高手算算。
假设我们的航母已经是综合电力推进，超级电容储能，直线电机弹射。那么光电容充电就已经浪费了50%的能量。而并不是大家想象的这个过程是几乎不损失能量的。所以电弹的能量利用率并没有大家想象的高。
至于直线电机弹射过程中是不是半能损失，我没仔细算。还有如果用飞轮储能是不是半能损失呢？有请物理高手算算。半能损失是一个比较奇特的现象。它在很多物理过程中存在，意思是经过某个过程，系统总会损失正好一半的能量，不多不少。典型的半能损失如卫星受稀薄大气影响丢失能量的过程，电磁感应过程，水平传送带运输过程，氢原子能级跃迁过程，还有我们要说的电容器充电过程。具体的推导过程看链接：http://wenku.baidu.com/link?url= ... V9QxAoVieu3xpGOZq_u
假设我们的航母已经是综合电力推进，超级电容储能，直线电机弹射。那么光电容充电就已经浪费了50%的能量。而并不是大家想象的这个过程是几乎不损失能量的。所以电弹的能量利用率并没有大家想象的高。
至于直线电机弹射过程中是不是半能损失，我没仔细算。还有如果用飞轮储能是不是半能损失呢？有请物理高手算算。
电弹用的是飞轮。
guoxing1987 发表于 2016-1-30 22:04
电弹用的是飞轮。
我没仔细算，但我感觉飞轮和直线弹射电机都是半能损失。等我闲了抽一天算算看
电弹用的是飞轮。
我没仔细算，但我感觉飞轮和直线弹射电机都是半能损失。等我闲了抽一天算算看
我没仔细算，但我感觉飞轮和直线弹射电机都是半能损失。等我闲了抽一天算算看
不用算了，美国人已经算出来了。效率低于预期接近60%，导致发热增大，制冷功耗增加。
好像是笑脸发过的帖子。
不用算了，美国人已经算出来了。效率低于预期接近60%，导致发热增大，制冷功耗增加。
好像是笑脸发过的帖子。
guoxing1987 发表于 2016-1-30 22:16
不用算了，美国人已经算出来了。效率低于预期接近60%，导致发热增大，制冷功耗增加。
好像是笑脸发过的 ...
如果储能和弹射过程都是半能损失，那么不考虑其他损失，光这两块就已经损失了75%的能量。其效率并没有对蒸弹建立绝对优势。
不用算了，美国人已经算出来了。效率低于预期接近60%，导致发热增大，制冷功耗增加。
好像是笑脸发过的 ...
如果储能和弹射过程都是半能损失，那么不考虑其他损失，光这两块就已经损失了75%的能量。其效率并没有对蒸弹建立绝对优势。
说实话，公式一个都看不清
超级电容的充放电效率大于90%
锂电池也有70%以上
另外告诉楼主，像蒸汽弹射器的直线蒸汽转机械能很少能超过20%的效率
锂电池也有70%以上
另外告诉楼主，像蒸汽弹射器的直线蒸汽转机械能很少能超过20%的效率
如果储能和弹射过程都是半能损失，那么不考虑其他损失，光这两块就已经损失了75%的能量。其效率并没有对 ...
只能说明你的“如果”不成立。
公开数据，充电功率四点几兆瓦，充电时间45秒，弹射能量122兆焦。
只能说明你的“如果”不成立。
公开数据，充电功率四点几兆瓦，充电时间45秒，弹射能量122兆焦。
重剑无锋 发表于 2016-1-30 22:26
超级电容的充放电效率大于90%
锂电池也有70%以上
只要是电容，冲电过程必然损失50%能量，这是物理定律。所谓的90%是冲完了10J能量，能放出9J吧？
超级电容的充放电效率大于90%
锂电池也有70%以上
只要是电容，冲电过程必然损失50%能量，这是物理定律。所谓的90%是冲完了10J能量，能放出9J吧？
playfish 发表于 2016-1-30 22:21
如果储能和弹射过程都是半能损失，那么不考虑其他损失，光这两块就已经损失了75%的能量。其效率并没有对 ...
蒸汽弹射的效率是多少，你要算出来比较之后，才能说出“其效率并没有对蒸弹建立绝对优势”的话，对么？我记得的数据是只有6%，而且你损失了75%的能量这个论断也太武断了。。。。。。
如果储能和弹射过程都是半能损失，那么不考虑其他损失，光这两块就已经损失了75%的能量。其效率并没有对 ...
蒸汽弹射的效率是多少，你要算出来比较之后，才能说出“其效率并没有对蒸弹建立绝对优势”的话，对么？我记得的数据是只有6%，而且你损失了75%的能量这个论断也太武断了。。。。。。
依然心晴 发表于 2016-1-30 22:22
说实话，公式一个都看不清
其实很简单，假如冲入的电量是c，电压是u，那么电容能量是1/2*c*u^2，而电源做工是c*u^2
说实话，公式一个都看不清
其实很简单，假如冲入的电量是c，电压是u，那么电容能量是1/2*c*u^2，而电源做工是c*u^2
xiaobinyes 发表于 2016-1-30 22:30
蒸汽弹射的效率是多少，你要算出来比较之后，才能说出“其效率并没有对蒸弹建立绝对优势”的话，对么？我 ...
我说如果是这样，改天闲了算算
蒸汽弹射的效率是多少，你要算出来比较之后，才能说出“其效率并没有对蒸弹建立绝对优势”的话，对么？我 ...
我说如果是这样，改天闲了算算
guoxing1987 发表于 2016-1-30 22:29
只能说明你的“如果”不成立。
公开数据，充电功率四点几兆瓦，充电时间45秒，弹射能量122兆焦。
还是等闲了算算的好，不然会被人忽悠。不论是支持电弹还是蒸弹，都需要理性作为基础
只能说明你的“如果”不成立。
公开数据，充电功率四点几兆瓦，充电时间45秒，弹射能量122兆焦。
还是等闲了算算的好，不然会被人忽悠。不论是支持电弹还是蒸弹，都需要理性作为基础
还是等闲了算算的好，不然会被人忽悠。不论是支持电弹还是蒸弹，都需要理性作为基础
不明白你想挣扎什么。数据放狗一搜一堆，自己拿计算器算算就是了。
只提醒一点，某种角度说损耗都会变成热量。
不明白你想挣扎什么。数据放狗一搜一堆，自己拿计算器算算就是了。
只提醒一点，某种角度说损耗都会变成热量。
guoxing1987 发表于 2016-1-30 22:43
不明白你想挣扎什么。数据放狗一搜一堆，自己拿计算器算算就是了。
只提醒一点，某种角度说损耗都会变成 ...
我是想从物理原理角度来算算以便和现有数据印证一下。损耗除了变成热量还会变成电磁波。如果电容系统是超导的，没有电阻，但充电过程依然是半能损失，这损失的都变成辐射了。
不明白你想挣扎什么。数据放狗一搜一堆，自己拿计算器算算就是了。
只提醒一点，某种角度说损耗都会变成 ...
我是想从物理原理角度来算算以便和现有数据印证一下。损耗除了变成热量还会变成电磁波。如果电容系统是超导的，没有电阻，但充电过程依然是半能损失，这损失的都变成辐射了。
抱歉，刚刚脑袋糊涂了，写了一大堆发现自己错了。
LZ那篇文章中，仅针对电容充电的部分，写的是错误的。电容上存储的能量是1/2*C*U2，但电源提供的能量算错了，应该也是1/2*C*U2。文中的算法并不正确，正确算法为对E*dq进行积分，而不是直接将Q和E相乘。
抱歉，刚刚脑袋糊涂了，写了一大堆发现自己错了。
LZ那篇文章中，仅针对电容充电的部分，写的是错误的。电容上存储的能量是1/2*C*U2，但电源提供的能量算错了，应该也是1/2*C*U2。文中的算法并不正确，正确算法为对E*dq进行积分，而不是直接将Q和E相乘。
就算电弹效率比现在低一半以上，算10MW一条吧，这才耗费40MW电力，不到45MW动力，205MW的最大推进功率变为160MW，对航速影响不超过3节，而尼米兹据说密集弹射8架飞机，航速就要下降8节。。。
就算电弹效率比现在低一半以上，算10MW一条吧，这才耗费40MW电力，不到45MW动力，205MW的最大推进功率变为160MW，对航速影响不超过3节，而尼米兹据说密集弹射8架飞机，航速就要下降8节。。。
我是想从物理原理角度来算算以便和现有数据印证一下。损耗除了变成热量还会变成电磁波。如果电容系统是超 ...
没意义，福特的电磁弹射器公开数据很多。
没意义，福特的电磁弹射器公开数据很多。
楼主提到了电容充电效率。
实际上半能损失只在恒压充电的情况下才会出现。
看看这个论文《充电方式对超级电容能量效率的影响》，百度这个就行。
恒流或者恒功率充电效率都可以90以上，实际使用中一般以恒功率为主。
当然电弹不用电容，用的是飞轮储能，或者说储能电机，这个效率目前的数据看不会低于90%
楼主提到了电容充电效率。
实际上半能损失只在恒压充电的情况下才会出现。
看看这个论文《充电方式对超级电容能量效率的影响》，百度这个就行。
恒流或者恒功率充电效率都可以90以上，实际使用中一般以恒功率为主。
当然电弹不用电容，用的是飞轮储能，或者说储能电机，这个效率目前的数据看不会低于90%
guoxing1987 发表于 2016-1-30 22:16
不用算了，美国人已经算出来了。效率低于预期接近60%，导致发热增大，制冷功耗增加。
好像是笑脸发过的 ...
我发过吗？不记得了哎。。。。。
不用算了，美国人已经算出来了。效率低于预期接近60%，导致发热增大，制冷功耗增加。
好像是笑脸发过的 ...
我发过吗？不记得了哎。。。。。
就算电弹效率比现在低一半以上，算10MW一条吧，这才耗费40MW电力，不到45MW动力，205MW的最大推进功率变为1 ...
想太多了，福特哪有这么多电给电弹。其他武备都不用电了？
想太多了，福特哪有这么多电给电弹。其他武备都不用电了？
我发过吗？不记得了哎。。。。。
贵人多忘事。
贵人多忘事。
只要是电容，冲电过程必然损失50%能量，这是物理定律。所谓的90%是冲完了10J能量，能放出9J吧？
如果是电容，充电过程损失一半。如果不用电容呢?
如果是电容，充电过程损失一半。如果不用电容呢?
如果是电容，充电过程损失一半。如果不用电容呢?
电容只有恒压充电的效率才会低于50%，看19楼那个论文。
电容只有恒压充电的效率才会低于50%，看19楼那个论文。
想太多了，福特哪有这么多电给电弹。其他武备都不用电了？
这个功率可能真的有。
尼米兹的发电功率是8*8mw=64mw，福特据说发电功率是尼米兹的3倍，这样看完全够用。
这个功率可能真的有。
尼米兹的发电功率是8*8mw=64mw，福特据说发电功率是尼米兹的3倍，这样看完全够用。
只要是电容，冲电过程必然损失50%能量，这是物理定律。所谓的90%是冲完了10J能量，能放出9J吧？
你这是哪家的物理定律？
就算是火星也不行啊。只能说不是咱这个宇宙的人了
你这是哪家的物理定律？
就算是火星也不行啊。只能说不是咱这个宇宙的人了
这个功率可能真的有。
尼米兹的发电功率是8*8mw=64mw，福特据说发电功率是尼米兹的3倍，这样看完全够用 ...
这个功率不可能有，福特的电磁弹射器有足够多的公开数据。
另外，所谓三倍出自福特原本上全电的方案。然而福特至少前两条没戏。
尼米兹的发电功率是8*8mw=64mw，福特据说发电功率是尼米兹的3倍，这样看完全够用 ...
这个功率不可能有，福特的电磁弹射器有足够多的公开数据。
另外，所谓三倍出自福特原本上全电的方案。然而福特至少前两条没戏。
如果是电容，能量必然损失一半……
我做了n多年电容了，可以说世界上电容多种多样，至少几十种之多，但任何一种电容如果是楼主所说这种水平，一个也卖不出去
楼主的这个“半能损失”完全是胡说八道，你们和他煞有其事的来讨论
我做了n多年电容了，可以说世界上电容多种多样，至少几十种之多，但任何一种电容如果是楼主所说这种水平，一个也卖不出去
楼主的这个“半能损失”完全是胡说八道，你们和他煞有其事的来讨论
2016-1-30 23:49 上传
飞轮 和 直线电机 应该不满足 力学中的半能损失条件 。
飞轮 和 直线电机 应该不满足 力学中的半能损失条件 。
如果是电容，能量必然损失一半……
我做了n多年电容了，可以说世界上电容多种多样，至少几十种之多，但任 ...
楼主是以偏概全。
如果是恒压充电，效率确实低于50%，但是恒流效率可以97以上。
我做了n多年电容了，可以说世界上电容多种多样，至少几十种之多，但任 ...
楼主是以偏概全。
如果是恒压充电，效率确实低于50%，但是恒流效率可以97以上。
半能损失不是定律，是物理现象，它的出现有条件。恒压源RC电路和RL电路以及输送带的半能损失的实质不是能量利用效率问题，它的呈现恰恰是因为能量守恒，导致的特殊系统内能量转化的特殊现象。LZ错误地把特殊系统的能量转化比例当成系统的能量利用效率，并错误地认为这是普遍的能量利用效率的“定律”。
正如很多CDER指出的那样，超级电容的充电不是恒压源，不存在半能损失的条件，其能量损失率很小。输送带的CASE也是有条件的，如果在货物装载时，并不恒速运行，而是从零匀加速驱动货物，初始零速的货物就不会和皮带产生摩擦，在忽略皮带自身驱动所需能量的前提下，就不存在所谓的“半能损失”。另外电机（包括直线电机）的驱动的效率是相当高的，甩热机（包括蒸弹的大气缸-活塞）几条街没问题。
半能损失不是定律，是物理现象，它的出现有条件。恒压源RC电路和RL电路以及输送带的半能损失的实质不是能量利用效率问题，它的呈现恰恰是因为能量守恒，导致的特殊系统内能量转化的特殊现象。LZ错误地把特殊系统的能量转化比例当成系统的能量利用效率，并错误地认为这是普遍的能量利用效率的“定律”。
正如很多CDER指出的那样，超级电容的充电不是恒压源，不存在半能损失的条件，其能量损失率很小。输送带的CASE也是有条件的，如果在货物装载时，并不恒速运行，而是从零匀加速驱动货物，初始零速的货物就不会和皮带产生摩擦，在忽略皮带自身驱动所需能量的前提下，就不存在所谓的“半能损失”。另外电机（包括直线电机）的驱动的效率是相当高的，甩热机（包括蒸弹的大气缸-活塞）几条街没问题。
半能损失不是定律，是物理现象，它的出现有条件。恒压源RC电路和RL电路以及输送带的半能损失的实质不是能量 ...
顶专业解释。
顶专业解释。
再去看看卫星势能损失和动能增加量的计算，更加一目了然，“半能”的条件就是地球半径r远远大于每圈轨道高度损失量，否则那个约等于不成立，“半能”也就不存在了，呵呵。
再说白一点，如果是从几米高的高度直接向下抛一块砖头，这块砖头也是一颗冲向地面的卫星，由于每圈轨道损失高度远远大于地球半径（几乎无穷大），
，那么原来的公式就不能用约等于了，其结果不仅没有“半能损失”，其结果是空气摩擦能耗几乎可以忽略不计了，几乎99.999%的势能损失都转化成物体的动能了，根本没有所谓的半能损失。再去看看卫星势能损失和动能增加量的计算，更加一目了然，“半能”的条件就是地球半径r远远大于每圈轨道高度损失量，否则那个约等于不成立，“半能”也就不存在了，呵呵。
再说白一点，如果是从几米高的高度直接向下抛一块砖头，这块砖头也是一颗冲向地面的卫星，由于每圈轨道损失高度远远大于地球半径（几乎无穷大），
，那么原来的公式就不能用约等于了，其结果不仅没有“半能损失”，其结果是空气摩擦能耗几乎可以忽略不计了，几乎99.999%的势能损失都转化成物体的动能了，根本没有所谓的半能损失。playfish 发表于 2016-1-30 22:35
其实很简单，假如冲入的电量是c，电压是u，那么电容能量是1/2*c*u^2，而电源做工是c*u^2
真实的电弹效率多少不清楚，不过他对电容充电的能量损失推导有误：对电容充电不是一下子就把Q的电荷冲到V的电势，而是从0伏特加到V伏特的过程。
把一份电荷Delta Q加到0伏特的电极时，需要电源做功为0。把Delta Q加到V伏特时才需要做功（Delta Q）V。
考虑V= Q/C， 每次加Delta Q的电量，电源需要做工 Delta Work =（Delta Q）Q/C。你把它积分一次就得到总做功：
W = (Q^2)/2C 或者 C （V^2）/2
这里面没有任何能量损失，把电阻算进去才会有损失～
其实很简单，假如冲入的电量是c，电压是u，那么电容能量是1/2*c*u^2，而电源做工是c*u^2
真实的电弹效率多少不清楚，不过他对电容充电的能量损失推导有误：对电容充电不是一下子就把Q的电荷冲到V的电势，而是从0伏特加到V伏特的过程。
把一份电荷Delta Q加到0伏特的电极时，需要电源做功为0。把Delta Q加到V伏特时才需要做功（Delta Q）V。
考虑V= Q/C， 每次加Delta Q的电量，电源需要做工 Delta Work =（Delta Q）Q/C。你把它积分一次就得到总做功：
W = (Q^2)/2C 或者 C （V^2）/2
这里面没有任何能量损失，把电阻算进去才会有损失～
好吧,确实电阻上损失能量跟电容的能量一样,都是1/2 CVV ...
好吧,确实电阻上损失能量跟电容的能量一样,都是1/2 CVV ...
enroger 发表于 2016-1-31 03:47
真实的电弹效率多少不清楚，不过他对电容充电的能量损失推导有误：对电容充电不是一下子就把Q的电荷冲到V ...
你的说法不对，没有理解链接的论文。论文的推导是在标准恒压RC电路上的，说的是加在RC两端电压V不变，而加在C上的电压由0上升到V,而加在R两端的电压由V下降到0,其推导的结果是正确的，其一半的损耗计算恰恰就是指消耗在回路电阻上，比率还和阻值无关
而恒流充电可视为一开始加载在RC两端的电压由0逐渐上升到V,这种过程，耗散在R上的电能最小
enroger 发表于 2016-1-31 03:47
真实的电弹效率多少不清楚，不过他对电容充电的能量损失推导有误：对电容充电不是一下子就把Q的电荷冲到V ...
你的说法不对，没有理解链接的论文。论文的推导是在标准恒压RC电路上的，说的是加在RC两端电压V不变，而加在C上的电压由0上升到V,而加在R两端的电压由V下降到0,其推导的结果是正确的，其一半的损耗计算恰恰就是指消耗在回路电阻上，比率还和阻值无关
而恒流充电可视为一开始加载在RC两端的电压由0逐渐上升到V,这种过程，耗散在R上的电能最小
docare 发表于 2016-1-31 08:44
你的说法不对，没有理解链接的论文。LZ的推导是在标准恒压RC电路上的，说的是加在RC两端电压V不变，而 ...
明白了，确实是这样～
你的说法不对，没有理解链接的论文。LZ的推导是在标准恒压RC电路上的，说的是加在RC两端电压V不变，而 ...
明白了，确实是这样～
关于电磁感应的推导过程是错误的。
2根线导体除了同过电流作用之外没有机械关联，因此不适用动量守恒定理，而只适用能够守恒定律，关键在于回路导体的电阻消耗的内能。如果导体都是超导体，那么没有能量传递损失，效率就是100%，就如超导实验的在液氮冷冻下的超导线圈一直在磁场中旋转一样。
关于电磁感应的推导过程是错误的。
2根线导体除了同过电流作用之外没有机械关联，因此不适用动量守恒定理，而只适用能够守恒定律，关键在于回路导体的电阻消耗的内能。如果导体都是超导体，那么没有能量传递损失，效率就是100%，就如超导实验的在液氮冷冻下的超导线圈一直在磁场中旋转一样。
关于电磁感应的推导过程是错误的。
2根线导体除了同过电流作用之外没有机械关联，因此不适用动量守恒定理 ...
不对的，在水平阶段忽略支撑滑轨摩擦力，两导体形成的系统外力合力为0,附合动量守恒条件。
2根线导体除了同过电流作用之外没有机械关联，因此不适用动量守恒定理 ...
不对的，在水平阶段忽略支撑滑轨摩擦力，两导体形成的系统外力合力为0,附合动量守恒条件。
docare 发表于 2016-1-31 11:32
不对的，在水平阶段忽略支撑滑轨摩擦力，两导体形成的系统外力合力为0,附合动量守恒条件。
如果系统包括所有过程，那么受到重力不为0。如果系统只算水平有磁场的部分，外力为0，适用动量守恒定律。但是这是两导体m相等的情况。比如当m1=2m2时，V'=(2/3)V0，E=(0.5*1.5m1*4/9)V0^2=(2/3)E0>(1/2)E0。也就是动能转化率大于一半。
不对的，在水平阶段忽略支撑滑轨摩擦力，两导体形成的系统外力合力为0,附合动量守恒条件。
如果系统包括所有过程，那么受到重力不为0。如果系统只算水平有磁场的部分，外力为0，适用动量守恒定律。但是这是两导体m相等的情况。比如当m1=2m2时，V'=(2/3)V0，E=(0.5*1.5m1*4/9)V0^2=(2/3)E0>(1/2)E0。也就是动能转化率大于一半。