Двигатель для межзвёздных перелётов

[библиограф]

 Электростатические моторы школьники строят
https://files.school-science.ru/pdf/8/5e185be2b7142.pdf

[vasanov]

Электростатические моторы школьники строят
https://files.school-science.ru/pdf/8/5e185be2b7142.pdf

  Обязательно почитаю, если несложно то сделаю. Школьники и туннельные сканирующие микроскопы делают, где то на Урале. У меня никаких запчастей нет, для сложных схем. Максимум с платы для монитора и аудиокарту найду и всё. Даже лазеров нет.
 Не, это обычные ионные двигатели, мне не подойдут. Они мне только вакуум загрязнят. Вот, люди , любят целые простыни по пустяковинам писать. Я быстрее сделал более простой двигатель из лепестка алюминиевой фольги, чем затратил время на просмотр этой работы. Даже всё подряд не читал, только выборочно. Пусть они к своим ионникам ещё розетку с электростанцией прикрепят и посмотрим куда они улетят.
  У меня, вообще то, звездолёт тоже типа с ионным двигателем, но выхлоп почти со скоростью света и всю энергетику я с собой тащу. Правда, ускорители и электростанции то же отдельно нужны.

[vasanov]

 Я, вот, не пойму почему ИИ забраковал двигатель для раскрутки в виде одного витка проволочки и при подачи на него импульсного напряжения. Я рассчитывал, что импульсы будут со скоростью света бежать по проводку и создавать бегущее по кругу импульсное электрическое поле. Но ИИ сказал, что такое поле не раскрутит кусочек графена. А переменное будет раскручивать. В принципе, мне не важно генератор звуковых колебаний на видеокарте, именно переменное напряжение даёт, хоть и только до 2 В, максимум. Я могу амплитуду и больше получать, через импульсный трансформатор. Только токи в одном витке будут огромными, придётся их ограничивать. Хоть, с широким цилиндрическим электродом ИИ согласился, я так и рассчитывал, что заряды сосредоточатся на краях цилиндра, а в центре получится потенциальная яма, где заряженный кусочек графена или фольги зависнет не касаясь стенок. Для зависания графена достаточно 100 В, для алюминиевой фольги нужно больше, особо это не важно, я всеравно собирался кусочек фольги на острие иглы уравновесить, через иглу и напряжение кусочку придам, если повиснет, хорошо, не повиснет, пусть на игле и вращается.

[PathFinder]

И чего, трудно было понять, что только создание искусственной сильной ( типа как на фотонной сфере ) гравитации можно удержать релятивистское колечко?

Посчитал я тут... При массе маховика порядка килограмм и радиусе порядка метров, гравитация, уравновешивающая центробежную силу возникает на скорости с Лоренц-фактором порядка 10²⁷. Многовато...

[vasanov]

При массе маховика порядка килограмм и радиусе порядка метров

Берите массу в микрограммы. Даже в микрограмм релятивистского маховика можно вкачать энергию достаточной для многократного придания звездолёту скорости в 0.999 С. А из-за сокращения размеров по Лоренц фактору маховик сожмётся во столько же по диаметру, вернее будет сокращаться длина окружности по вектору скорости, но и диаметр то же из-за этого. ИИ это подтвердил, я раньше приводил его ответ, на страшилки, что такое для вещества невозможно, можно внимание не обращать. Это так принято по ньютоновской механике, такие страшилки. Надо правда, для этих сжатых размеров всё по новой пересчитывать, но тогда никакие внешние обжатия уже не будут нужны, маховик уже и сам никогда не разорвётся, пока его скорость не станет меньше допустимой.  Для графена это будет начиная со скорости 240000 км/с и выше. И не только гравитация будет противостоять центростремительным и кулоновским силам, но и межмолекулярные и ядерные силы. Для них Лоренц фактор тоже будет увеличиваться как и для центростремительных сил в поперечном скорости направлении. Если у Вас получился Лоренц фактор 10^27, значит такой же Лоренц фактор будет и у всех сил. Что то в расчётах не учли.  Вы приводили рисунки, где продольно вектору скорости силы уменьшаются на Лоренц фактор, но и размеры маховика тоже уменьшатся на Лоренц фактор, по крайней мере продольные силы останутся те же. Есть какие-то непонятки с ростом продольных сил с Лоренц фактором в кубе, но я так ничего путного на этот счёт не нашёл. ИИ это нигде не применял. А туманные объяснения о производных по времени так ничего и не объясняют.  Все расчёты делаются в статике, а возможно Лоренц фактор в кубе получится если считать в динамике. ИИ такого не делает. Я раньше приводил расчёт ИИ, где сравниваются времена столкновения для начально неподвижных масс и когда те же массы имеют почти световую начальную скорость. Массы с начальной скоростью достигнут друг друга гораздо быстрее изначально неподвижных. Там только гравитационное притяжение учитывалось. Специально Лоренц фактор в этих случаях не считал, но возможно он в кубе и получился бы. Хотя, по идее, гравитация для субсветовых масс должна была быть на Лоренц фактор меньше, но в динамике всё не так.

[PathFinder]

Простите, vasanov, но у вас какая-то дикая смесь из правильных и неправилных представлений. Просто каждое предложение нужно комментировать.

И начинайте уже воспринимать чужие доводы, даже если они противоречат вашим представлениям или желаниям. Иначе просто непонятно, зачем общаться на форуме.

Итак, поехали.

Берите вес в микрограммы.

Расчёты я, понятное дело, не выложил и это не совсем корректно с моей стороны, но согласно ним уменьшение веса маховика ведёт к росту необходимого Лоренц-фактора прямо пропорционально массе. То есть для снижения Лоренц-фактора, массу маховика нужно наоборот увеличивать. А вот уменьшение радиуса маховика ведёт к уменьшению необходимого Лоренц-фактора.
Вот только одновременно увеличивать массу маховика и уменьшать его радиус можно далеко не до бесконечности. Надеюсь понимаете, почему? Ну и компенсировать ростом массы и уменьшением радиуса 27 ( !!!) десятичных порядков, прикиньте во что это выльется. В какие энергозатраты. Уж лучше такую энергию потратить на целую флотилию относительно медленных звездолётов.

Даже в микрограмм релятивистского маховика можно вкачать энергию достаточной для многократного придания звездолёту скорости в 0.999 С.

А масса звездолёта, в вашем представлении, какая? Иначе разговор про разгон звездолёта микрограммом релятивистского маховика просто беспредметен.

А из-за сокращения размеров по Лоренц фактору маховик сожмётся во столько же по диаметру, вернее будет сокращаться длина окружности по вектору скорости, но и диаметр то же из-за этого.

Вот представляете, какой парадокс, диаметр маховика не изменится, а изменится число Pi для точки, находящейся на ободе маховика. А по вектору скорости, да, будет сокращение длины окружности в Лоренц-фактор раз (в системе отсчёта, связанной с движущейся точкой на ободе маховика).

ИИ это подтвердил, я раньше приводил его ответ, на страшилки, что такое для вещества невозможно, можно внимание не обращать. Это так принято по ньютоновской механике, такие страшилки. Надо правда, для этих сжатых размеров всё по новой пересчитывать, но тогда никакие внешние обжатия уже не будут нужны, маховик уже и сам никогда не разорвётся, пока его скорость не станет меньше допустимой. 

Вам уже говорили другие форумчане, не слушайте вы, что говорит ИИ на эту тему. ИИ может лажать 50/50. Лучше почитайте учебники по релятивистской динамике или лекции на Ютубе послушайте от серьёзных лекторов с учёными степенями. Лекции могу порекомендовать если что.

Для графена это будет начиная со скорости 240000 км/с и выше.

На скорости 240000 км/с релятивистские эффекты выражены довольно слабо. С чего бы графеновому маховику не разрываться центробежной силой при такой скорости совершенно непонятно. Центробежная сила чудовищная, эффекта замедления времени практически нет. Или в данном случае центробежная сила компенсируется внешним воздействием?

И для интереса попытайтесь посчитать центростремительное ускорение для такого маховика по известной формуле v²/r. Сколько у вас получилось?

И не только гравитация будет противостоять центростремительным и кулоновским силам, но и межмолекулярные и ядерные силы. Для них Лоренц фактор тоже будет увеличиваться как и для центростремительных сил в поперечном скорости направлении.

Простите, но вот тут какая-то непонятная каша. Откуда взялись кулоновские силы? Я рассматривал только гравитационные. Причём тут межмолекулярные и тем более ядерные силы? И что такое центростремительные силы? Есть центробежная сила и центростремительное ускорение.

Ещё раз. Вот у нас есть маховик радиуса r, вращающийся со скоростью v. Рассмотрим на противоположных сторонах этого маховика две точечные массы m, на которые действует центробежная сила и которую нужно скомпенсировать. Две точечные массы являются источником некого поля, заставляющего эти массы притягиваться. Даже пока не важно, что это за поле. Гравитационное или электрическое (тогда электрические заряды у этих масс должны быть разноимёнными).
Главная идея, что при вращении маховика с релятивистской скоростью, величина поля, излучаемого первой массой (относительно второй массы) увеличивается перпендикулярно направлению движения и может расти неограниченно, так как Лоренц-фактор стремится к бесконечности при скорости стремящейся к скорости света. И, таким способом, можно компенсировать любую центробежную силу. Нужно подчеркнуть, что друг относительно друга рассматриваемые точечные массы движутся с мгновенной скоростью 2v, но точнее со скоростью, вычисленной по формуле сложения релятивистских скоростей, где результат не превышает скорость света.

Важный нюанс!!! Рассматриваемые точечные массы своими полями сами на себя не действуют!!! Так как сами относительно себя они, очевидно, покоятся. Межмолекулярные и ядерные силы в них такие же, как у неподвижного объекта. Уясните себе это чётко раз и навсегда.

Если у Вас получился Лоренц фактор 10^27, значит такой же Лоренц фактор будет и у всех сил. Что то в расчётах не учли.  Вы приводили рисунки, где продольно вектору скорости силы уменьшаются на Лоренц фактор, но и размеры маховика тоже уменьшатся на Лоренц фактор, по крайней мере продольные силы останутся те же.

Ещё раз, произвольная точка на маховике сама на себя не воздействует. Свои расчёты я делал по аналогии с расчётами для электромагнитных сил из видеолекции по классической электродинамике Александра Чирцова, кандидата физ.-мат. и доктора технических наук из Питера, действующего вузовского преподавателя. Ошибка маловероятна.

Есть какие-то непонятки с ростом продольных сил с Лоренц фактором в кубе, но я так ничего путного на этот счёт не нашёл. ИИ это нигде не применял. А туманные объяснения о производных по времени так ничего и не объясняют.

Куб Лоренц-фактора возникает при прямолинейном разгоне массы до релятивистских скоростей. К устойчивости маховиков от разрыва это не имеет никакого отношения.
Вот статья об этом в Википедии, называется Релятивистская механика, почитайте, там про куб Лоренц-фактора почти в самом начале: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D1%81%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0.

[Vavanzer]

Везде высказывания, что Лоренц фактор это кажущееся сокращение размеров для стороннего наблюдателя. А в ускорителях центростремительная сила растёт в соответствии с Лоренц фактором и эта сила не кажущаяся, а вполне конкретная. Если её правильно не учесть, то ускоритель разлетится от перегрузок. Опять же в книгах везде пишут, что шар на субсветовых скоростях сжимается в блин только продольно вектору скорости, поперечно вектору скорости его размеры не меняются. И в тоже время поперечно вектору скорости по Лоренц фактору растут межмолекулярные, гравитационные и ядерные силы. И ,что, эти силы никак не сжимают шар поперечно вектору скорости? Не верю. Поперечные размеры шара тоже должны уменьшаться, не так явно как продольно, но должны. И в каких книгах про это пишут? Везде только о неизменности поперечных размеров и повторяют

  То что лоренц-фактор это кажущееся изменение размеров для наблюдателя (регистрирующего с помощью излучаемого света) - это удел альтернативщиков. Типа оптическая иллюзия изза конечной скорости света, по мере приближения к ней эффект усиливается.
  То что там что то меняется, ядерные силы и тп, по сарой памяти там вродь ничего не меняется, согласно теории относительности, меняются линейные размеры и течение времени )) Что то типа того. Пространство искажается, ради того чтоб соблюдалось правило неизменности скорости света.  Растет продольная инертная масса. С гравитационной я так и не понял, что происходит...
 

ИИ предложил множество вариантов получения вращающегося электрического поля, даже приводил программу на Си со сдвигом по фазе для 4-х электродов. Но я выбрал самый простой, с которым меньше всего мороки и для начальной проверки он вполне сгодится, можно даже не кусочек графена раскручивать, а просто кусочек алюминиевой фольги.

  Так смена полярности зарядов по кругу, с регулируемой скоростью. Без всяких там ИИ все понятно.
 Вот только вопрос. С чего это вдруг кусок фольги из плюминия должен крутиться? ))) Почему этим эффектом не пользуются при создании безчеточных двигателей, а делают сложные якоря с сердечниками и опоеделенным образом замкнутыми проводниками??? Брали бы просто плоские пластинки и ставили на ось двигателя, и не парились... Только ее еще тогда надо зарядить так чтоб один край +, а другой был в - заряжен)) Иначе она не будет реагировать на вращающееся электростатическое поле.
 

 А по вопросу как достичь релятивистских скоростей без разрушения маховика все советы принимаются и обсуждаются. Мой вариант знаете, я даже попытаюсь его осуществить, но буду рад услышать и более лучшие варианты.

Ваш вариант основан на абсолютном не знании основ физики. Зацепились за конечность скорости света и притяжение зарядов.  А всю остальную физику в игнор, особенно раздел механического движения...  И соратники еще тут нашлись , с пробелами в познаниях, склонные верить в мистику и фантазии!)
 

Так большинство и рассуждают, и поэтому ничего не делают. Как высказался человек занимающийся наукой: учёные очень ленивые и предпочитают ссылаться на ранее высказанное кем-то из мэтров, чем считать и проверять самому. Из-за этого и застой в чём-то новом. Вот Вы говорите, что много книг прочли. И в каких книгах говорится, о релятивистской механике на близких к скорости света скоростях?

  Глупостями заведомо провальными знающие люди не занимаются, потому что им и так ясно что из этого будет... Да и наэксперементировались уже, выявили закономерности. Сейчас только совсем дураку придет в голову на полном серьезе затолкать в один баллон кислород и водород под большим давлением, чтобы не покупать 2 баллона))) Зачем знать основы физики и химии, лучше чихать на них и верить в чюдо, что гремучая смесь - нейтральный безопасный газ))

 Релятивистская механика много где изложена. О ней и книг понаписано, и статьи, и научные работы. Только ее понимание лишь "избранным" доступно. Хотя все в открытом доступе, качай, изучай... Ньютоновскую то линейную механику большинство понять не в состоянии, хотя там все предельно просто... Надо только шарить в математике и геометрии, тк вся работа в 3-х мерном пространстве происходит...

[mbrane]

Главная идея, что при вращении маховика с релятивистской скоростью, величина поля, излучаемого первой массой (относительно второй массы) увеличивается перпендикулярно направлению движения и может расти неограниченно, так как Лоренц-фактор стремится к бесконечности при скорости стремящейся к скорости света. И, таким способом, можно компенсировать любую центробежную силу. Нужно подчеркнуть, что друг относительно друга рассматриваемые точечные массы движутся с мгновенной скоростью 2v, но точнее со скоростью, вычисленной по формуле сложения релятивистских скоростей, где результат не превышает скорость света.

Ваша главная идея превратилась в главную же ошибку...Еще раз повторюсь отсавьте вы в покое релятивистские эффекты. Начнем с центрифуги на которой тренируют космонавтов. Что испытывают космонавты? Повышение давления, нагрузку нна костно мышечный аппарат - это все следствия внутренних напряжений возникающих в тканях. Напряжения имеет электромагнтный(химический) характер и обусловлены некоторому смещению  молекул и атомов относительно того, положения в котором они были в состоянии покоя. Аналогично рассуждения проходят для любого вращающегося куска материи(фермионной ,что бы вопросов не было относительно макроскопических ЭМ полей и аналогов) - в нем возникают напряжения зависящие от скорости вращения. То есть ели в образце высверлить дырку о поставить динамометр - он покажет существование напряжения(деформацию). Эффект будет наблюдаться для любого наблюдателя, и будет зависеть только от скорости вращения самого образца. и не зависит от не от каких выдуманных релятивиских факторов. А именно возьмем предельнре напряжение, при котором  возникает разрыв образца. Возьмем 100500 ультрелятивистских наблюлатедей непрерывным потоком летающим над образцом и непреывно сканируюшим его состояние, и рассчитываюших в своих СО тензор напряжений вертящегося образца... пока скорость вращения меньше, критического при которой возникнет разрыв образца, все 100500 наблюдателей не смотря на гигантские цифры из-за гигантского лоренц фактора в представлении тензора напряжений в их  собственной СО (отличной вестимо от О связанной скажем с осью вращения образца), будут говорить что образец цел... Как только скорость превысит критическую - все скажут образец разрушился .. Это принцип относительности...


Я не знаю шо там вы считали - судя по всему вращающийся ультра оелятивиский газ в стадии коллапса- ну да насчитали пара\метры тензора при которых возникнет горизонт - только молекулярные силы, которые ранее скрепляли любой образец исчезнут куда раньше, после чего образец начнет расскидывать по сторонам, а для того что бы сохранить хотя бы объем газ-пылевого облака образовашегося после дезинтеграции образца, вам необходим громадное внешнее воздействие плюс самостолкновения. которой будет давать энергию для возникновения сначала    додробят пыль до газа, затем газ, ионизуют в неравновесную плазму, затем плазма станет равновесным газом ионов и электронов как в звезде,, ну и потом все стадии звездной эволюции вплоть до коллапса - еще раз повторюсь это при наличии внешнего источника энергии для все этих обжатий и превращений  , иначе разлет

[Vavanzer]

Две точечные массы являются источником некого поля, заставляющего эти массы притягиваться. Даже пока не важно, что это за поле. Гравитационное или электрическое (тогда электрические заряды у этих масс должны быть разноимёнными).

  Вот пока все это читал, пришла мыслишка. А что если... Что если сделать супер-молекулу какую нибудь, с очень сильными связями. Некий "монокристал" с бесконечно чередующейся геометрически правильной последовательностью атомов, как в углеводородах к примеру... Или не хватит связи по типу той что в самых прочных химических соединениях?
  Электростатический вариант маховика я еще не удосужился просчитать. И тут пришла эта, еще более безумная идея. Чередующиеся ионы химической связи,  масштабируемая структура в любом количестве.

  Смущает только одно, то что все молекулы разваливаются при относительно низких температурах и энергиях. Но, сдругой стороны, при этих температурах они испускают ионизирующее излучение, которое и разваливает их ионные связи. Не от механических ударов между собой они разваливаются, как я понимаю... А у нас маховик будет холодный, если надо, можно хоть до температуры кипения гелия его охлажить , при желании или необходимости))

[mbrane]

Вот только вопрос. С чего это вдруг кусок фольги из плюминия должен крутиться?

а про поляризацию проводников в электрическом поле (возникновение локальных поверхностных плотностей зардяда в проводнике) вам ведомо.. вы ужо мине сильно извините , но в данном случае вам рекомендую я тоже книгу бытия, но уже нумер 8 . Электродинамика сплошных сред. Там Ландау со свои корешем лифщицем даже посчитали силы которые действуют на металлический образец в электрическом поле в пятом стихе https://alexandr4784.narod.ru/l08/l8_gl01_05.pdf

А для тебя васанов скажу лажа то что ты придумал - все электростатические двигатели маломощны - поэтому асинхронники с феромагнитными магнитопроводами  и рулят

[Vavanzer]

а про поляризацию проводников в электрическом поле (возникновение локальных поверхностных плотностей зардяда в проводнике) вам ведомо.. вы ужо мине сильно извините , но в данном случае вам рекомендую я тоже книгу бытия, но уже нумер 8 . Электродинамика сплошных сред.

Фигня. Я кажись понял,  что притянутые плюсовым электродом статора свободные электроны скопятся как цыплята у кормушки с одной стороны, оставив ионы с противоположной...
 Ну и начинаем по кругу гонять полярность электродов, приманивая электроны к следующему... Возникнет и ток, и вращение проводника...
 И интересно, что будет дальше по мере раскрутки! Ток в маховике никуда не денется, пока его раскручивают переменной полярностью, фазированной определенным образом... Но и всяки там электромагнитные эффекты же полезут!)

[PathFinder]

Электростатический вариант маховика я еще не удосужился просчитать.

Так я считал уже. И вы мне даже плюсик поставили за идею. Забыли уже?
Правда считал я по классическим формулам, но сейчас уже умею и по релятивистским. И оргвыводы были сделаны, что при скорости вращения начиная со 100 км/с начинают уходить радиоизлучением просто неприлично большие мегаватты на килограмм маховика, естественно тормозя его вращение.

Вот где-то по этой ссылке началось обсуждение:

Однако, в маховик нельзя закачать произвольно большое количество энергии, так как его просто разорвёт центробежной силой. Как же решить эту проблему?

Продолжу про борьбу за удельную мощность (и энергию).

Итак мы в маховик не можем закачивать произвольно большое количество энергии, так как его разорвёт центробежной силой.
Центробежная сила растёт прямо пропорционально квадрату скорости вращения маховика. Вот бы найти силу, которая тоже растёт прямо пропорционально квадрату скорости вращения маховика и действует равномерно на все точки маховика, подобно гравитации. Тогда бы эти две силы уравновесились и скорость вращения маховика можно бы было неограниченно повышать, "закачивая" туда неограниченное количество энергии (была бы энергия). Хотелось бы вплоть до энергий, превышающих энергию покоя маховика.

И такая сила есть! Представьте себе маховик в виде гантели. Два шара, соединённых "ручкой". Гантель вращается вокруг оси, перпендикулярной "ручке". На шары действует центробежная сила прямо пропорциональная квадрату скорости вращения. Придадим шарам разноимённый электрический заряд. Электрический заряд должен быть равномерно распределён по объёму шара. Вероятно шар должен быть сделан из диэлектрика.

При вращении "гантели", на шары будет действовать сила противонаправленная центробежной и также прямо пропорциональная квадрату скорости вращения.
Как это можно обосновать? Каждый из вращающихся заряженных шаров создаёт ток, который прямо пропорционален скорости вращения. На каждый из шаров действует сила Лоренца, прямо пропорциональная произведению скорости вращения шара на ток, созданный противоположным шаром (а этот ток также прямо пропорционален скорости вращения).

То есть в итоге, сила с которой притягиваются шары прямо пропорциональна квадрату скорости вращения! То есть равна центробежной силе с точностью до коэффициента. Для равенства этих сил остаётся подобрать правильное соотношение заряда шаров к их массам. И всё! Можно раскручивать этот маховик до любых скоростей. Была бы энергия.

Вот ссылка на мои расчёты по классическим формулам:

Итак, произведём предварительную оценку и рассмотрим пока нерелятивистский случай.



 +q__________!____________-q
 <------------->0<--------------->
             r                     r

Даны две материальные точки с массой m каждая и равными по модулю разноименными зарядами q каждая. Материальные точки вращаются вокруг вертикальной оси на расстоянии r от центра со скоростью v. Тогда на каждую из материальных точек будет действовать центробежная сила

F_ц=mv²/r.                                                                                                (1)

Каждый из вращающихся зарядов на расстоянии 2r создаёт магнитное поле с индукцией B, равное

B=(μ₀/4pi)qv/(2r)²                                                                                   (2)
где μ₀=1,2566370614 · 10⁻⁶ Н/А² - магнитная постоянная.

На каждый из вращающихся зарядов q, движущихся со скоростью v в магнитном поле с индукцией B из (2), действует сила Лоренца:
F_Л=qvB                                                                                                                     (3)

Подставляя B из (2) в (3)  получим:

F_Л=qv(μ₀/4pi)qv/(2r)²=q²v²(μ₀/4pi)/(2r)²                  (4)

Кроме того на каждый из зарядов со стороны другого заряда действует сила Кулона F_К, равная:

F_К=k_eq²/(2r)²                                                                                                               (5)
где k_e=8,9875517923(14)*10⁹ Нм²Кл^-2 - постоянная Кулона.

Для компенсации центробежной силы, она должна быть равна сумме силы Лоренца и силы Кулона, поэтому из (1),(4) и (5) можно записать

mv²/r=q²v²(μ₀/4pi)/(2r)²+k_eq²/(2r)²          (6)

Разделим правую и левую части (6) на q²v², затем обе части умножим на r² и получим:

mr/q²=μ₀/(4pi*4)+k_e/4v²                                                                                             (7)

При стремлении скорости вращения v к бесконечности, правое слагаемое в правой части (7) будет стремиться к нулю.

И тогда получаем окончательное выражение для соотношеня заряда и масс материальных точек и расстояния между ними при которых любая центробежная сила будет компенсироваться силой Лоренца:

mr/q²=μ₀/(4pi*4)    или                                                                                                     (8 )
mr/q²=2,4987*10^-8

Теперь можно будет поиграть различными значениями m, r, q.

Ну и проверяйте, вдруг где-то ошибся?

Вот расчёт мощности радиоизлучения:

Разделим правую и левую части (6) на q2v2, затем обе части умножим на r2 и получим:
mr/q2=μ0/(4pi*4)+ke/4v2                                                                                             (7)

При стремлении скорости вращения v к бесконечности, правое слагаемое в правой части (7) будет стремиться к нулю.

И тогда получаем окончательное выражение для соотношеня заряда и масс материальных точек и расстояния между ними при которых любая центробежная сила будет компенсироваться силой Лоренца:

mr/q2=μ0/(4pi*4)    или                                                                                                     (8 )
mr/q2=2,4987*10-8

Теперь можно будет поиграть различными значениями m, r, q.

Ещё раз, v не может быть выше с. А в этом случае стоит помнить, что μ₀/(4pi*k_e)=1/с² => μ₀/(4pi)=k_e/c², и тогда ваша формула
mr/q2=μ0/(4pi*4)+ke/4v2    в пределе v -> c, преобразуется в
mr/q2=k_e/4c²+k_e/4c²=k_e/2c².

Если же скорость вращения будет сильно ниже с, то всё сведётся к

mr/q2=k_e/4v²+О(μ0) - подавляющая доля силы обеспечивается электростатикой, а на силу Лоренца остаётся ноль-ноль-дым.
Так же, вспомнив, что E=mv²/2, имеем  E=k_eq²/8r, или E/m=k_eq²/8mr, если искать удельную энергоёмкость.
Из чего, кстати, следует, что энергоёмкость установки будет тем большая, чем она компактнее, т. е., меньше r.

Насчёт излучения - вот тут http://genphys.phys.msu.ru/mitin/Seminar/Optika_3aDipole.pdf, выводиться формула мощности излучения диполя
P=p"²/(6pi*ε₀c³), или, при учёте, что p"=ω²p=ω²*2qr а ω=v/r и ε₀c²=1/μ₀, то общая мощность излучения составит
P=(2v⁴*(q/r)²*μ₀)/(3pi*c) Ватт.
Что значит, что при весьма скромной скорости вращения в 1000 км/с с каждого килограмма будет излучаться свыше трёхсот пятидесяти гигаватт (при неизменной мощности вся запасённая энергия энергия "ушла бы в эфир" за полторы секунды, реально же энергия будет уходить обратно пропорционально оставшейся доле), а, поскольку скорость тут в четвёртой степени, то при её увеличении "почти полный слив" пройдёт ещё быстрее (и это ещё не учтено, что для достижения большей скорости и заряд тоже потребуется поднять).
Чтобы это учесть, из mr/q2=k_e/4v² имеем (q/r)²=4mv²/rk_e=8E/rk_e, тогда

P=(64E³μ₀)/(3pi*crk_em²), помня, что μ₀/(4pi*k_e)=1/с², упрощаем до
P=(256E³)/(3c³rm²), или
P/m=(256Q³)/(3c³r), где Q - это удельная энергоёмкость.

Вот ещё расчёт мощности радиоизлучения от Семёнова:

Что значит, что при весьма скромной скорости вращения в 1000 км/с с каждого килограмма будет излучаться свыше трёхсот пятидесяти гигаватт

Я быстренько сляпал расчёт в котором задаётся линейная скорость v  и радиус вращения r = 1 м из него автоматом частота вращения об/с.
Заряд q  каждого шара диполя (на кг) я высчитываю из условия равновесия центробежной силы и силы Кулона.
Ну и считаю мощность на радиационное трение по вашей формуле.
Если я ничего не напутал (всё в СИ?) то получается прикольно. Еще при  полутора тысячах оборотов в секунду эта штука начинает слабо, но заметно излучать, уже чуть больше пол ватта.
Но если повысить ей скорость вращения в 10 раз до 16 тысяч оборотов в секунду, радиационное трение создаёт утечку в  590 киловатт!!!!
То есть по-сути полторы тысячи оборотов в минуту это уже и есть предел для такого накопителя по скорости вращения (даже если нам получится добиться нужного заряда на диполе, что на самом деле есть отдельная головная боль).



То есть, то что убило классическую механику (и заставило выдумывать квантовую) убивает и этот чудо-накопитель энергии! Моя чуйка меня не подвела и на этот раз.  Таких чудес не бывает.  Даже более сложных чудес - не бывает. 

Ах да, тут нужно добавить, что никакой силы Лоренца на самом деле не существует. Это просто Кулоновская сила, возросшая вследствие движения заряда в направлении перпендикулярном движению заряда.

[PathFinder]

И тут пришла эта, еще более безумная идея. Чередующиеся ионы химической связи,  масштабируемая структура в любом количестве.

Не очень понятно. Попытайтесь нарисовать хотя бы текстом. Ну и ещё есть идея - вращать ядра тяжёлых элементов или даже атомы целиком для электрической нейтральности и отсутствия потерь на радиоизлучение. Но тут сразу - квантовая механика. Так что даже не знаю...

[PathFinder]

а для того что бы сохранить хотя бы объем газ-пылевого облака образовашегося после дезинтеграции образца, вам необходим громадное внешнее воздействие

Никакого внешнего воздействия! Маховик удерживается от разрыва центробежной силой исключительно собственными полями, которые растут по мере роста скорости вращения и растут со скоростью роста центробежной силы. Вот чуть выше описание для маховика с электростатической/электромагнитной компенсацией центробежной силы.

Аналогичную компенсацию можно сделать и с помощью гравитации. Только Лоренц-фактор выходит уж очень большим 10²⁷. А при сколько нибудь вменяемом Лоренц-факторе вращать придётся массу, сопоставимую с массой Земли. Так что гравитационная компенсация - очень теоретическая возможность.

Шелдон Купер тоже негодует.
"Ах, гравитация - бессердечная ты сука!"(c) 

https://www.youtube.com/watch?v=_PSMBvpu1mE

[Алексей Николаевич.]

Интересно.
Взять два таких маховика с противоположным вращением.
И резко и быстро соединить плоскостями. В момент  соединения частицы на встречной скорости превышающей световую, что сделают?
Бабах будет?

[vasanov]

 Чувствую, не надо было мне снова встревать в споры, а просто продолжать потихоничку пилить ускоритель для релятивистских маховиков. Мне просто становится страшно. Особенно когда:

Вот представляете, какой парадокс, диаметр маховика не изменится, а изменится число Pi для точки, находящейся на ободе маховика. А по вектору скорости, да, будет сокращение длины окружности в Лоренц-фактор раз (в системе отсчёта, связанной с движущейся точкой на ободе маховика).

Это, что, мой идеальный сплошной маховик с почти световой скоростью на краях, в одно мгновение превращается во многолучевую звезду с совершенно не связанными лучами и только из-за того, что не хотят уменьшать диаметр маховика по Лоренц фактору и покушаются на святое, на Пи. В пересмотре на прямолинейное движение почти со скоростью света, это значит, что для стороннего наблюдателя, звездолёт не равномерно весь сожмётся по Лоренц фактору, а превратится во множество параллельных тонких блинов, совершенно не связанных друг с другом. Как страшно жить при релятивистских скоростях и при взгляде со стороны.
 Опять же, что ньютоновский маховик удерживают от разрыва только гравитационные силы? Стало ещё страшнее жить. Пойду я лучше дальше пилить ускоритель для релятивистских маховиков. Без помощи ИИ я ноль, а с помощью ИИ хоть 50/50 и то хорошо.
 

Не, ты действительно реальный ВАСАНОВ.Не понять что stack of hypergraphene это не маховик и не колечко. Это неподвижная таблетка ( stack ) унутре твоих вращающихся вольфрамовых колечек.

Ничего не понял, но было интересно. Может мне Гугл не правильно чего перевёл, я английский не знаю. Гугл в поиске ничего не нашёл на эти слова stack of hypergraphene. Только что-то типа пятислойного графена с примесями и какими-то уникальными свойствами, которые мне показались неинтересны.

А для тебя васанов скажу лажа то что ты придумал - все электростатические двигатели маломощны - поэтому асинхронники с феромагнитными магнитопроводами  и рулят

Согласен. Только я выбрал для пробы, то что смогу на кухне сделать без сильных заморочек и из того, что сейчас есть. Если хоть что-то получится, то буду более мощные варианты делать. Типа асинхронников с феромагнитными магнитопроводами . Сейчас у меня ничего наподобие нет.
  Сегодня уже бессонница заканчивается. Пойду я лучше поем и снова попытаюсь поспать.

[Маковец]

Пойду я лучше поем и снова попытаюсь поспать.

Спать хорошо с самой скучной книгой. Можно под Лившица и Ландау. Или кино такое же.
vasanov, займитесь тем в чём понимаете...

 А асинхронники делать учат за неделю обучения.

[Vavanzer]

Интересно.
Взять два таких маховика с противоположным вращением.
И резко и быстро соединить плоскостями. В момент  соединения частицы на встречной скорости превышающей световую, что сделают?
Бабах будет?

Еще какой!!!
 В ускорителях встречные потоки сталкивают как раз для того чтобы получать сверхвысокие энергии столкновения.

[Vavanzer]

Цитата: Vavanzer от Вчера в 23:27:13
Электростатический вариант маховика я еще не удосужился просчитать.

Так я считал уже. И вы мне даже плюсик поставили за идею. Забыли уже?
Правда считал я по классическим формулам, но сейчас уже умею и по релятивистским. И оргвыводы были сделаны, что при скорости вращения начиная со 100 км/с начинают уходить радиоизлучением просто неприлично большие мегаватты на килограмм маховика, естественно тормозя его вращение

  Не совсем понятно откуда это излучение должно взяться. Допустим, 2 заряда вращаются около центра масс, компенсируя вращением взаимное притяжение.
Относительно друг друга им "кажется" что тни покоятся.
Относительно внешних прелметов они имеют циклическую по вектору скорость.
  Единственный момент, они создают переменное электростатическое поле, для любой выбранной в пространстве точки, тк периодически меняют расстояние до нее попеременно... Ну и магнитные моменты еще...

И тут пришла эта, еще более безумная идея. Чередующиеся ионы химической связи,  масштабируемая структура в любом количестве.

Не очень понятно. Попытайтесь нарисовать хотя бы текстом. Ну и ещё есть идея - вращать ядра тяжёлых элементов или даже атомы целиком для электрической нейтральности и отсутствия потерь на радиоизлучение. Но тут сразу - квантовая механика. Так что даже не знаю...

  Да просто продолжите любую 2-х валентную связь бесконечно чередуя ионы, получится цепочка. А если многовалентные связи, то 3D структура.
  Про гигантскую молекулу вот к примеру:.
https://globalscience.ru/article/read/19050/
Но это чуть чуть не то.

 Вот, пару фоток. Они правда про другое, но суть та же. Соединение разноименных атомов в бесконечную структуру-молекулу. Может быть такую штуку можно будет крутить гораздо быстрее))) Ну и для других целей пригодится.

[mbrane]

Маховик удерживается от разрыва центробежной силой исключительно собственными полями,

какими полями? прскорости 10 км/с на ободе уже нет нет никаких соственных полей чтобы улежать материю в форме вращающегося сакроскопического твердого тела... а  при 100 км/с уже и пыли не будет

в одно мгновение превращается во многолучевую звезду с совершенно не связанными лучами и только из-за того

чото вcпомнилась звезда смерти из 5 элемента.

В пересмотре на прямолинейное движение почти со скоростью света, это значит, что для стороннего наблюдателя, звездолёт не равномерно весь сожмётся по Лоренц фактору, а превратится во множество параллельных тонких блинов, совершенно не связанных друг с другом. Как страшно жить при релятивистских скоростях и при взгляде со стороны.

дык и внутренней еще хкже жить на звезде смерти - спагетизация всего и вся при приближении вcего и вся к ЧД небольщой массы (звездной и ниже)

Только я выбрал для пробы, то что смогу на кухне сделать без сильных заморочек и из того, что сейчас есть

асинхронник делается бысртее... нужна только беличья клетка, корпус с пазами обмоток , и провод для обмоток

А асинхронники делать учат за неделю обучения.

у нас их перематывают электрики с птушным скилом. Вещь простая и надежная,и дешевая