¿Podían los medievales fabricar un motor eléctrico?
Se sugirió que un pueblo medieval, con una fuente de electricidad fácilmente disponible, desarrollaría motores eléctricos y carruajes sin caballos. Pensé que sería demasiado complicado hacerlos hasta el siglo XIX. Benjamin Franklin descubrió un motor eléctrico primitivo en el siglo XVIII, pero no fue hasta 1832 que se pudo utilizar para mover maquinaria.
El poder que tendría el pueblo medieval son baterías con, prácticamente hablando, un poder ilimitado. Pueden ajustar el voltaje y los amperios a lo que sea, hasta un gigavatio de potencia. Hay bastantes de estas baterías, dejadas por extraterrestres, así que me preguntaba qué podrían desarrollar con tanta energía eléctrica.
Respuestas
Algo así como.
Hacer algo que gire cuando se aplica energía es fácil, si tiene el poder.
Hacer un motor eléctrico práctico es un asunto completamente diferente.
Suponiendo que milagrosamente obtenga una fuente de alimentación de CC. (suministrado por extraterrestres, al parecer)
Todavía necesita un conocimiento práctico de la electricidad y el magnetismo. Pero, de nuevo, con una fuente de alimentación amplia y una habilidad mínima para trabajar el cobre, puede lograr esto mediante prueba y error.
Entonces necesitas realmente construir el motor. Esto requiere acero (no hierro).
Requiere montajes rotacionales de baja fricción. Aspectos. Aunque podría salirse con la suya con un eje liso bien engrasado.
Y necesita la capacidad y la habilidad para fabricar muchos, muchos, muchos metros de alambre de cobre delgado y consistente que también esté aislado de manera consistente . El cableado o el aislamiento con grumos conducen al calentamiento interno y provocan que el motor se queme.
También necesita cosas pequeñas, como interruptores que funcionen, métodos confiables de empalme de cables ( no solo trenzar dos cables, necesita soldar).
Al desarrollar sus motores, lo más probable es que también se encuentre inventando el extintor de incendios portátil sin agua como una herramienta absolutamente esencial.
En resumen: sí, con una fuente de energía gratuita puedes construir motores. Es posible que no sean prácticos para su uso sin una sólida tecnología de apoyo de fabricación de herramientas, metalurgia y otras ciencias variadas.
De https://www.fleet.org.au/blog/spinning-wire/:
Cuando el cable toca la parte superior de la batería y el imán, está formando un circuito que permite que fluyan los electrones; esta es la corriente. También hay un campo magnético presente debido al imán en la parte inferior de la batería. Cuando los electrones se mueven en presencia de un campo magnético, se crea una fuerza que es perpendicular tanto a la dirección del flujo de electrones (corriente) como al campo magnético. Esta fuerza, que se llama fuerza de Lorentz, actúa sobre el cable y hace que se mueva, lo que hace que el cable gire.
Esto sería fácil de descubrir si los extraterrestres también han dejado fuertes imanes. En un campo magnético fuerte se moverá cualquier cosa con corriente fluyendo. No tiene que ser un cable y no necesita aislamiento.
De https://garethladley.tumblr.com/post/166922851287/homopolar-motor:
Sin imanes, la construcción se basa en una bobina:
https://www.wired.com/2016/01/how-to-build-a-super-simple-electric-motor-out-of-stuff-you-already-have/
Con una batería AA, esto sería difícil de descubrir. Se acabaría y no podría producir mucha energía. ¿Pero con una batería alienígena infinita?
- En lugar de cables delgados, puede cortocircuitarlo con cualquier cosa. Pueden fluir enormes corrientes, magnificando las leves fuerzas que aparecen en las bobinas incompletas (solo un conductor curvo).
- La batería invita a la experimentación. Puede derretir metales sin apagar calor. Puede matar gente. Puede crear chispas.
¡Creo que pueden hacerlo!
Construir un motor eléctrico primitivo no es tan difícil, solo requiere alambre de cobre, material magnético y algún tipo de material aislante como tela. Aunque sería casi prohibitivamente caro, podría hacerse mucho antes del siglo XIX, aunque debido a la falta de imanes de alta densidad, probablemente no sería muy efectivo. Así es como construirías uno:
- Dibuja alambre de cobre. Cuanto menor sea la variación de diámetro a lo largo de la longitud, mejor.
- Envuelva el alambre de cobre en pegamento y tela para aislarlo y luego forme las bobinas necesarias para el motor.
- Si desea construir un motor de CC, también deberá construir las escobillas de grafito
- Haga girar su imán en la bobina y tendrá un generador, haga funcionar la energía a través de la bobina y tendrá un motor.
Uno de los principales obstáculos sería la falta de imanes permanentes. El neodimio solo se descubrió en ~ 1880 y los imanes modernos de tierras raras se inventaron en la década de 1900. Tendrían que hacer un uso extensivo de electroimanes y pesados imanes si no pueden encontrar / sintetizar material magnético.
El mayor desafío es la tecnología de las baterías, en particular, la densidad de energía. Solo recientemente (alrededor de 2010) las baterías se volvieron lo suficientemente buenas para aplicaciones de alto rendimiento como drones y solo ahora (2020) las baterías se están volviendo lo suficientemente buenas como para competir seriamente con los motores de combustión. Si tiene tecnología de batería proporcionada por extraterrestres, es muy probable que los motores eléctricos se descubran mucho, mucho antes.
Muchos de los primeros experimentos de electricidad lucharon con el hecho de que para generar campos magnéticos / eléctricos que se pueden medir mediante tecnología primitiva, se necesita mucha electricidad en primer lugar. Por ejemplo, uno de los primeros experimentos electromagnéticos fue pasar energía a través de un cable y luego ver cómo afectaba las agujas de una brújula cercanas. La gente probablemente tropezaría con esto mucho antes si se les diera energía eléctrica infinita.
Es factible, dado el conocimiento de qué hacer. Hacer, aislar y enrollar el cable sería muy costoso y requeriría mucha mano de obra, y formar los ejes, cojinetes, etc. requeriría algunos artesanos muy especializados y muy costosos ... cosas como las piezas mecánicas estandarizadas no existían antes de la revolución industrial , pero el material más exótico que necesitaría es hierro magnéticamente blando (el hierro forjado funcionaría bien), todo lo demás podría ser latón, bronce, cobre, etc. Ni siquiera necesitaría imanes permanentes fuertes (solo necesita más de esos bobinas caras y difíciles de fabricar).
Sin embargo, un generador es tan fácil de construir y, de hecho, el mismo dispositivo puede funcionar como ambos. Benjamin Franklin era completamente capaz de construir un generador que pudiera producir cantidades útiles de electricidad y motores para usarlo ... simplemente no sabía cómo hacerlo. Diseñar un motor o generador eléctrico eficiente y útil no es trivial y requiere avances en teoría científica y matemáticas.
Estas baterías mágicas ciertamente ayudarían a desarrollar maquinaria electromagnética, pero desarrollar motores eléctricos prácticos aún llevaría mucho tiempo, y sin una revolución industrial tales máquinas serían increíblemente caras. También serían difíciles de reparar, dada la falta de piezas estandarizadas ... necesitaría un artesano capaz de fabricar piezas nuevas desde cero.
Desafío de fotogramas
Este tipo de pregunta es bastante común. En mi opinión, no tiene mucho sentido. Cualquier sociedad desde los antiguos griegos en adelante (si no antes) podría haber inventado cualquier cosa que tengamos hoy. Todo lo que requiere es una civilización lo suficientemente estable que, en sí misma, sea promovida por el avance tecnológico.
Los humanos eran inteligentes en ese entonces y podían entender todo tipo de conceptos. Si tuvieran esta fuente mágica de poder, podrían usarla para hacer máquinas simples que podrían usarse para hacer máquinas más complicadas que podrían usarse para hacer máquinas aún más complicadas ...
Todo lo que hace es adelantar el reloj cuando explora este tipo de pregunta. La gente medieval habría sido más avanzada de lo que realmente era. ¿Y qué? Si las personas medievales hubieran vivido en bloques de pisos y tuvieran iPhones, no habrían sido medievales en el sentido que entendemos. También podría construir una historia en el mundo moderno.
Espero que esto no salga como una gran perorata. Mi intención es evitar la repetición excesiva de lo que considero una línea de investigación común pero improductiva.
¿Podría la gente de la época medieval haber construido un misil?
¿Es posible erigir una cerca eléctrica en la época medieval?
¿Cómo lucha la gente medieval si puede descargar una poderosa electricidad?
etc.
lo que les faltó es conocimiento y un impulso, un propósito, y en nuestra historia real esas dulce e infinita fuente de electricidad, dones de los dioses.
en términos de artesanía, materiales y otras necesidades, estaban bastante bien equipados para la tarea (IDK, piense en un reloj, apuesto a que el 99 por ciento no sabe cómo se hicieron si no ha visto los videos de Click Spring), simplemente no sabría cómo ponerlo todo junto. en realidad, las tecnologías, los métodos y los materiales de la Edad del Bronce serían suficientes para construir un motor eléctrico práctico.
pero tampoco olvide esos ejemplos famosos que - los cohetes eran conocidos en la China antigua y algunos conspiratólogos / historiadores / Cazadores de Mitos incluso probaron algunos de ellos como armas, que pueden o no ser utilizados por los coreanos (?) en ese momento, con poca- terminar con el éxito parcial.
Una máquina de vapor, como juguete, se conocía desde el imperio romano / Grecia, pero se necesitaron medio milenio o más y una civilización diferente para ponerla en funcionamiento.
Hay un dicho que dice que la necesidad es la madre de los inventos, y no necesariamente significa que inventas cuando llega el momento difícil, sino que uno junta lo que ya sabes en una solución que luego se usa, y puedes inventar algunas otras cosas, pero. Hay múltiples ejemplos de nacimientos tempranos de ideas o prototipos que no despegaron hasta más tarde o murieron prematuramente o tuvieron dificultades para difundirse.
Cojinetes, cables, imanes, fundición, aislamiento: nada de eso fue un problema en la época medieval. Demonios, incluso tenían enfoques de fabricación de transmisores mucho antes de que Ford lo hiciera realidad, nuevamente alrededor del tiempo del imperio de Roma, al menos, la fundición en masa (producción en masa en cierto sentido) se conocía incluso antes que ellos.
lo que les faltaba es un sistema de conocimiento sistemático y resolución de problemas y proliferación de conocimiento en masa, lo que hoy llamamos ciencia o métodos científicos.
Entonces, ¿podrían ellos - sí, absolutamente; lo harían - improbable, si no handwavium, las baterías por sí solas no son suficientes.
Pero la revolución científica e industrial podría llegar unos cientos de años antes.
Al tener una poderosa fuente de electricidad, ni siquiera necesita usarla en sus motores eléctricos típicos para hacer un motor: comience directamente con motores de iones, jajaja
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Propulsión iónica: el avión sin partes móviles
o alguna configuración de combustión de agua de turbina: electrolice el agua y mézclela con un poco de corriente de agua en una tubería y chispas en el interior y haga que la tubería que escupe agua de confianza golpee la configuración del tipo de rueda de agua. ya que es bastante fácil observar esos efectos, y la mente inclinada a la mecánica puede venir con cierta configuración.
La electricidad es muy poderosa y flexible: la forma en que la usamos no es la única, tratamos de usarla de manera eficiente ya que no es gratis, pero si uno tiene una abundancia de ella y no conoce mejores maneras, hay muchas formas de utilizarlo.
PD
sobre el reemplazo de caballos, por cierto, ¿sabes de qué le falta un reemplazo? Piloto automático, y todavía no solucionamos ese problema, jejeje. Sí, seguro que habíamos obtenido muchas ventajas con ese cambio, demasiadas para contar, pero el piloto automático se perdió durante mucho tiempo, hasta hace poco.
así que incluso si tienes motores, tienes que poner más beneficios en un plato para convencer a otros de que es un buen reemplazo. las carreteras son malas, así que puedes olvidarte de la velocidad, jajaja. No hay luces en las carreteras, olvídate de conducir 24,7, etc. Los ferrocarriles son buenos porque resuelven algunos de esos, pero son buenos solo donde están.