история медицина образование путешествия

Прошу помощи «зала»….

Дорогие мои читатели! Обращаюсь к ВАМ за помощью, так как по образованию гуманитарий медицинский, а школьную программу я не то что бы подзабыл, а забыл уже на прочь! Шутка…
Есть задачка для любителей обсуждать технические проблемы.
Как известно в 1858 году корабль Левиафан тянул телеграфный кабель из Америки в Англию, длинною в 4500 километров. Известно что толщина медной проволоки один миллиметр.
Для упрощения задачи возьмем 1000 километров.
Вопрос какая должна быть сила тока и напряжение в передающей станции что бы на другом конце была сила тока 0.5 А и напряжение 5 вольт.
Я попробовал посчитать у меня получились фантастические цифры. Расчеты для постоянного тока!
Жду ответа как соловей лета!

(29) комментариев

  1. vaduhan_08 говорит:

    Вот я вас гуманитариев и любителей поболтать сейчас то и выведу на чистую воду…. это задачка для 10 класса а вы тут начинаете болтовней заниматься!
    Простой вопрос требует простого ответа!

  2. georg_pik говорит:

    Для диаметра жилы 1 мм — 100 килоВольт.

  3. georg_pik говорит:

    Для 4500 км.

  4. omirage говорит:

    1865 год
    Первый трансатлантический телеграфный кабель был с большим трудом проложен в 1857—1858 кораблями HMS Agamemnon и USS Niagara, однако уже через месяц после первой телеграммы, в сентябре 1858, связь по нему прекратилась. За следующие несколько лет было создано 75 более коротких подводных телеграфных линий, в том числе транссредиземноморская (1500 км). В 1865 была произведена новая попытка прокладки трансатлантического кабеля, уже с использованием Great Eastern.
    http://wiki.wargaming.net/ru/Navy:SS_Great_Eastern_(1859)

  5. uldemir_711 говорит:

    Вроде как писали, что кабель был стальной, так что пересчитывайте)))

  6. vaduhan_08 говорит:

    2010-4_79-2.jpg
    861b72b3dbfaa4951fea9fb9c05ed142.jpg

    Оплетка стальная….

  7. sokura говорит:

    Сильно зависит от чистоты меди. Для чистой — примерно 11 кВ на 1000 км. Сын считал — он заканчивает техникум на электрика.

  8. georg_pik говорит:

    Точно, а я в два раза ошибся.

  9. dimon_shl говорит:

    А зачем считать? Если бы можно было прокладывать медные кабеля на такие расстояния, то народ бы и не мучился, изобретая оптоволокно.
    Телеграфный кабель по дну океана? Кто может верить в эту чушь? Такие вещи дают только в школе, так как ребенок не поймет всех тонкостей процесса.

  10. apxiv говорит:

    О трансатлантических кабелях http://atlantic-cable.com/Cables/1858-66Atlantic/index.htm

  11. armrin_langi говорит:

    Я не понял, зачем на приемном конце 5 В и 0.5 А? Воздействие же не силовое, а информационное.
    И зачем считать по постоянному току, если телеграф принципиально работает в импульсном режиме.
    Создать гальваническую батарею из множества последовательных элементов в принципе не проблема даже на киловольты. А при разряде емкости в ключевом режиме бросок тока может быть и сотен кВ.
    Есть проблема электропрочности кабеля, но это габариты и качество изоляции.

  12. vaduhan_08 говорит:

    Вы ответить на вопрос задачки можете? Филосовствовать это конечно не мешки ворочать, я понимаю….

  13. ext_1801513 говорит:

    Исходя из закона Ома — 11,5 килоВольт. Для постоянного тока.

  14. baranchug говорит:

    а вы какое удельное сопротивление брали в расчет?

  15. ext_1698066 говорит:

    По проводу передается электромагнитный импульс, а не тупо ток. Те передается сигнал, а не энергия. В первых телеграфах Морзе сигнал затухал уже на 40 км, но Альфред Вэйл предложил использовать реле как усилитель сигнала.

    К примеру, при двухпроводной линии из биметаллической сталемедной проволоки диаметром 4 мм, напряжении телеграфной батареи 120 Вольт и токе в линии 20 мА, дальность передачи составляет 600 км. То есть, телеграфная связь между Москвой и Санкт-Петербургом может быть организована непосредственно без переприема при напряжении телеграфной батареи от 60 до 120 вольт. А при максимальном напряжении телеграфной батареи 120 вольт и минимальном рабочем токе 10 миллиампер, дальность связи по двухпроводной линии может достигать 1200 километров. В случае же использования телеграфных аппаратов на железной дороге, при однопроводной телеграфной линии, где в качестве второго провода используется заземление на стальные рельсы, дальность связи может достигать 2000-2500 километров. Это примитивные аппараты для жд телеграфа.

    Конкретные параметры телегрфных аппаратов на морских линиях не нашел пока, но примерно так работает.
    Перед тем как кидали кабель через океан, соединили все действующие каналы между францией, англией и ирландией создали цепь длинной 8000 км и пропустили сигнал. Сигнал прошел. Инфа из вики.
    Кстати! Сопротивление электромагнитов первого аппарата Морзе, состоявших из двух последовательно включенных катушек по 300 Ом (так уж у него получилось), положило основу стандарту линейных 600 омных нагрузок, а позже и самому распространенному волновому сопротивлению телеграфных, телефонных и звуковых линейных проводов и кабелей. И этот стандарт живет до сих пор. И даже уровень сигнала 0 дБ, равный 0,775 вольта, относительно которого проградуированы в децибелах современные вольтметры, измеряется на том же самом сопротивлении нагрузки 600 Ом и соответствует мощности сигнала 1 милливатт.

  16. vaduhan_08 говорит:

    Давайте конкретно — есть кабель, без всяких релейных и трансформаторных станций, кабель изолирован медная проволока толщиной один мм, ток постоянный — нужно создать в приёмной станции ток достаточный что бы катушка сдвинула стержень «молоточка», силу тока и напряжение я специально дал такую как дают на уроках в школе — батарейка от карманного фанарика! Эти схемы проходят в школе и расчет силы тока тоже и толщина медной проволки и ее сопротивление при такм сечении тоже известна остается учесть длинну проволки и расчитать силу тока!

  17. lengvizd говорит:

    скорее всего, жила была далеко не одна, а целый пучок из проволок в 1 мм., а пучок мог быть какого угодно разумного сечения. зачем пучок проволок вместо одной монолитной жилы? — да тупо для того, чтобы раскатывать с барабана было легче. жила в 1 милиметр не пройдет даже чисто по механической прочности. Опять же, течения будут путать, сносить и рвать лёгкий кабель — он должен быть достаточно тяжелым. Типа сварочного, только во много раз толще.

    Напряжение выше 1000 вольт, скорее всего, быть не могло по причине отсутствия тогда соответствующих изоляционных материалов, ибо, при напряжении свыше 1000 даже небольшая трещина в изоляции приведёт к пробою и выходу из строя.

  18. lengvizd говорит:

    ЗЫ. вес километра двужильного кабеля сечением полтора миллиметра примерно 78 кг — то есть его тупо снесёт течением. он должен быть тяжелее даже не в разы — на порядки. соответственно и суммарное сопротивление жилы будет меньше на порядки и ток больше на порядки.

  19. andr_andr_lj говорит:

    Удельное сопротивление меди(ro) 0.018 Ом*мм^2/м
    Площадь сечения S=Пи*d^2/4=3.14*1^2/4=0.785 мм^2
    Полное сопротивление кабеля: R=ro*L/S=0.018*4.5*10^6/0.785=103,2 кОм

    1. По условию вашей задачи:
    сопротивление на приемном конце Rpr=Upr/I=5/0.5=10 Ом
    Общее сопротивление кабеля с нагрузкой: Ro=R+Rpr=103,2 кОм
    Цепь последовательная, требуемый ток 0.5А, итого напряжение должно быть: Uo=Ro*I=103200*0.5=51,51 кВ

    2. Телеграфный аппарат (более поздней конструкции) работает при 10-25 мА (возьмем 20) и имеет входное сопротивление 600 Ом.
    Общее сопротивление Ro=103.8 кОм
    Напряжение на передающем конце: Uо=103800*0.02=2.08 кВ

    Не учтен электромагнит на передающей стороне — копию типа себе оставляли, но у вас и линия 1 (!).
    Просили помощи «зала» — пожалуйста, но для рассуждений о телеграфной связи этих цифр таки маловато..

  20. vaduhan_08 говорит:

    Да… все так!!!
    Вот это ответ, спасибо!

  21. kino6nik говорит:

    Я тут о другом подумал… На какой максимальной глубине прокладывали этот кабель? По карте получается, что на глубине в пару-тройку километров… А сколько будет весить отрезок кабеля в пару-тройку километров (а с учётом хода судна — наверное, длиннее, ибо опускаться кабель будет не отвесно вниз)? И как он будет вести себя в толще воды, какие нагрузки испытывать?

    И потом — а сколько метров кабеля и в каких именно бухтах мог взять на борт «Левиафан»? И — как происходила доставка новых бухт кабеля к месту прокладки? А также -их перегрузка с судна на судно в открытом море и сращивание?

  22. ext_1698066 говорит:

    По проводу передается электромагнитный импульс, а не тупо ток. Те передается сигнал, а не энергия. В первых телеграфах Морзе сигнал затухал уже на 40 км, но Альфред Вэйл предложил использовать реле как усилитель сигнала.

    К примеру, при двухпроводной линии из биметаллической сталемедной проволоки диаметром 4 мм, напряжении телеграфной батареи 120 Вольт и токе в линии 20 мА, дальность передачи составляет 600 км. То есть, телеграфная связь между Москвой и Санкт-Петербургом может быть организована непосредственно без переприема при напряжении телеграфной батареи от 60 до 120 вольт. А при максимальном напряжении телеграфной батареи 120 вольт и минимальном рабочем токе 10 миллиампер, дальность связи по двухпроводной линии может достигать 1200 километров. В случае же использования телеграфных аппаратов на железной дороге, при однопроводной телеграфной линии, где в качестве второго провода используется заземление на стальные рельсы, дальность связи может достигать 2000-2500 километров. Это примитивные аппараты для жд телеграфа.

    Конкретные параметры телегрфных аппаратов на морских линиях не нашел пока, но примерно так работает.
    Перед тем как кидали кабель через океан, соединили все действующие каналы между францией, англией и ирландией создали цепь длинной 8000 км и пропустили сигнал. Сигнал прошел. Инфа из вики.
    Кстати! Сопротивление электромагнитов первого аппарата Морзе, состоявших из двух последовательно включенных катушек по 300 Ом (так уж у него получилось), положило основу стандарту линейных 600 омных нагрузок, а позже и самому распространенному волновому сопротивлению телеграфных, телефонных и звуковых линейных проводов и кабелей. И этот стандарт живет до сих пор. И даже уровень сигнала 0 дБ, равный 0,775 вольта, относительно которого проградуированы в децибелах современные вольтметры, измеряется на том же самом сопротивлении нагрузки 600 Ом и соответствует мощности сигнала 1 милливатт.

  23. vaduhan_08 говорит:

    А в чем разница между импульсом и тупо током??? Вроде бы именно тупой ток и порождает импульс, в школе, помните, провод а рядом рамка — ток пропускают рамка поворачивается, ну, вспомнили?
    Мало того я вам напомню что пока цепь не замкнута тока нет и импульса нет!

  24. ext_1698066 говорит:

    Товарищи многие вообще не курят матчасть, хотя у каждого телефон в кармане.

    Расстояние, кстати, до базовой станции сотовой связи до 30 км (иногда до 60), а емкость батарейки в телефоне измеряется милиамперами это как бы намекает, что мощность это не существенный параметр.

    Я тебе одну умную вещь скажу, только ты не абыжайся (с).

    В школе это проходят — только интерпретируют по другому, попробую, на пальцах объяснить.

    Вопрос Вадюханом поставлен правильно, но связь работает по другому физическому принципу.

    Постоянный ток на такое расстояние передать нельзя было в то время.
    Да и сейчас не очень получается есть пара экспериментальных линий от Волгоградской ГЭС, но там длина 500 км. Свои там хитрости и если из преодолеть, то кпд будет под 90%. Но мы не об этом.

    В свое время Артур Кларк писал, что мощности всех существующих в то время в Европе электростанций хватило, чтобы передать энергию по трансатлантическому кабелю всего на 370 км. Мы сами понимаем, что если подаем такую мощность в проволку она сгорит.

    Вопрос этот изучался в то время и был удачно решен.

    Представте, одно дело крикнуть в трубу, что б на другом конце услышали. Другое дело дунуть, чтобы на другой стороне воздух пошел.

    Второе если мы кинем кирпич в озеро, то увидим сразу несколько эффектов — кирпич квадратный, а круги на воде круглые))), волна не тащит воду из центра озера к берегам, а передает только поверхностные колебания. Около берега волна меньше, чем в середине была, колебания затухают.

    Т.о. что бы передать сигнал в среде не обязательно двигать среду, те можно постучать по батарее и сосед услышит, а сама батарея останется на месте.

    Поэтому решили взять провод положить его в соседний дом и постучать по нему.
    На первый взгляд невозможно, ведь труба твердая, толстая и с дыркой посредине, а провод гибкий тонкий и без дырки, но…

    Электромагнитные колебания описываются теми же законами, что и механические, хотя физическая природа этих колебаний совершенно различна.(с)

    Только надо выбрать, чем стучать в проводе логичнее стучать электричеством, точнее эдс. Эсть такая буква???

    Электрические колебания — частный случай электромагнитных, когда рассматривают колебания только электрических величин. В этом случае говорят о переменных токе, напряжении, мощности и т.д. (с)

    Теперь надо придумать как бы волна не затихала, те вовремя бросать следующий кирпич в центр пруда. О и такая буква есть…

    Вынужденные электромагнитные колебания — незатухающие колебания в цепи, вызванные внешней периодически изменяющейся синусоидальной ЭДС.(с)

    А вот и молоток.
    Колебательный контур — электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью C, катушки индуктивностью L и резистора сопротивлением R


    Чем слушать? Активным контуром. Слабый сигнал дойдя до абонента, усиливается трансформатором с собственным питанием (те возбудит активный приемный контур) и ему хватит силы ударить молоточком по бумаге.))

    Т.о. нам не нужно передавать непосредственно энергию через океан. Нам нужно возбудить в проводнике волновой процесс.

    Скорость прохождения таких волн очень низкая, но система работает.
    Кельвин как раз под этот проект вывел закон о том, что при увеличении расстояния в 10 раз скорость распространения падает в квадрате.

    Что и подтвердилось на практике 1-е сообщение по трансатлантическому телеграфу из 100 слов продавалось 16 часов.
    Даже есть мнение, что первый кабель так и сожгли — стали тупо повышать мощность системы для повышения скорости.

    На первых порах так и стучали по батарее вручную. Потом придумали аппарат с перфолентой, чтобы передавать автоматически и круглосуточно, но это тупиковый вариант, тк не увеличивает скорость прохождения сигнала. Поэтому начали придумывать дальше…

    небольшая статья как развивалась дальняя связь…http://studopedia.ru/1_11961_u-istokov-tsifrovoy-revolyutsii.html (http://studopedia.ru/1_11961_u-istokov-tsifrovoy-revolyutsii.html)

  25. ab_uno_disce говорит:

    Не надрывайтесь вы так. 🙂

    Никакого интереса к познанию у большинства граждан выше нет, и всерьез они ничем интересоваться не намерены (это же тяжело, прийдется книжки толстые читать). А фантазировать у нас не запрещается, это занятие весьма приятно на досуге.

  26. razgulay говорит:

    Чем меньше ток в цепи тем меньше падение напряжения. И передача там импульсная , а не постоянный ток.

  27. vaduhan_08 говорит:

    А что такое импусль? Какой длинны сколько секунд или милисекунд? Хоть наносекунды но это ток!

    Вы уже почти догадались про ответ на эту простую задачку…..

  28. dimon_shl говорит:

    А зачем считать? Если бы можно было прокладывать медные кабеля на такие расстояния, то народ бы и не мучился, изобретая оптоволокно.
    Телеграфный кабель по дну океана? Кто может верить в эту чушь? Такие вещи дают только в школе, так как ребенок не поймет всех тонкостей процесса.

  29. sobakazoga говорит:

    Спасибо, конечно, за «умного», но такой вопрос, факт, не ко мне. К Воффке можно. Адрес знаешь? Пусть щетает, а то он загрустил чота))))

Обсуждение закрыто.