Os povos medievais poderiam fazer um motor elétrico?
Foi sugerido que um povo medieval, com uma fonte de eletricidade prontamente disponível, desenvolveria motores elétricos e carruagens sem cavalos. Eu pensei que eles seriam muito complicados de fazer até o século XIX. Benjamin Franklin descobriu um motor elétrico primitivo no século 18, mas só em 1832 ele foi usado para mover máquinas.
O poder que o povo medieval teria são baterias com poder, praticamente falando, ilimitado. Eles podem definir a voltagem e os amperes para qualquer valor, até um gigawatt de potência. Existem algumas dessas baterias por aí, deixadas por alienígenas, então eu me perguntei o que elas poderiam desenvolver com tanta energia elétrica.
Respostas
Tipo de.
Fazer algo que gira quando a energia é aplicada é fácil, se você tiver o poder.
Fazer um motor elétrico prático é uma questão totalmente diferente.
Supondo que você obtenha milagrosamente uma fonte de energia DC. (fornecido por alienígenas, ao que parece)
Você ainda precisa de um conhecimento prático de eletricidade e magnetismo. Mas, novamente, com ampla fonte de alimentação e habilidade mínima de cobre você pode conseguir isso por tentativa e erro.
Então você realmente precisa construir o motor. Isso requer aço (não ferro).
Requer montagens rotacionais de baixo atrito. Rolamentos Embora você possa simplesmente se safar com um eixo liso bem untado.
E você precisa da habilidade e habilidade para fazer muitos, muitos metros de fio de cobre fino consistente que também seja isolado de forma consistente . Fios ou isolamentos irregulares levam ao aquecimento interno e levam à queima do motor.
Você também precisa de pequenas coisas, como interruptores de trabalho, métodos de emenda de fios confiáveis ( não apenas torcer dois fios juntos, você precisa de solda).
Ao desenvolver seus motores, você provavelmente também inventará o extintor portátil, que não seja de água, como uma ferramenta absolutamente essencial.
Resumindo: Sim, com uma fonte de alimentação gratuita, você pode construir motores. Eles podem não ser práticos para uso sem uma forte tecnologia de suporte de fabricação de ferramentas, metalurgia e diversas outras ciências.
A partir de https://www.fleet.org.au/blog/spinning-wire/:
Quando o fio toca o topo da bateria e do ímã, ele está fazendo um circuito, que permite que os elétrons fluam - esta é a corrente. Também existe um campo magnético devido ao ímã na parte inferior da bateria. Quando os elétrons se movem na presença de um campo magnético, é criada uma força perpendicular à direção do fluxo de elétrons (corrente) e ao campo magnético. Essa força, que é chamada de Força de Lorentz, atua no fio e faz com que ele se mova, o que faz o fio girar.
Isso seria fácil de descobrir se os alienígenas também deixaram ímãs fortes. Em um campo magnético forte, qualquer coisa com fluxo de corrente se moverá. Não precisa ser um fio e não precisa de isolamento.
A partir de https://garethladley.tumblr.com/post/166922851287/homopolar-motor:
Sem ímãs, a construção depende de uma bobina:
https://www.wired.com/2016/01/how-to-build-a-super-simple-electric-motor-out-of-stuff-you-already-have/
Com uma bateria AA, isso seria difícil de descobrir. Ele acabaria e não poderia descarregar muita energia. Mas com uma bateria alienígena infinita?
- Em vez de fios finos, você pode causar um curto-circuito com qualquer coisa. Enormes correntes podem fluir, ampliando as pequenas forças que aparecem de bobinas incompletas (apenas um condutor curvo).
- A bateria convida à experimentação. Ele pode derreter metais sem dissipar o calor. Pode matar pessoas. Ele pode criar faíscas.
Eu acho que eles podem fazer isso!
Construir um motor elétrico primitivo não é tão difícil - requer apenas fio de cobre, material magnético e algum tipo de material isolante como tecido. Embora fosse quase proibitivamente caro, poderia ser feito muito antes do século 19, embora, devido à falta de ímãs de alta densidade, provavelmente não fosse muito eficaz. Veja como você construiria um:
- Desenhe fio de cobre. Quanto menor a variação de diâmetro ao longo do comprimento, melhor.
- Enrole o fio de cobre em cola e tecido para isolá-lo e, em seguida, forme-o na (s) bobina (s) necessária (s) para o motor
- Se você quiser construir um motor DC, você precisará construir as escovas de grafite também
- Gire seu ímã na bobina e você terá um gerador, ligue a energia através da bobina e você terá um motor.
Um dos principais obstáculos seria a falta de ímãs permanentes. O neodímio só foi descoberto em 1880 e os modernos ímãs de terras raras foram inventados em 1900. Eles precisariam fazer uso extensivo de eletroímãs e magnetitas incômodos se não pudessem encontrar / sintetizar material magnético.
O maior desafio é a tecnologia da bateria, em particular, a densidade de energia. Só muito recentemente (por volta de 2010) as baterias se tornaram boas o suficiente para aplicações de alto desempenho como drones e somente agora (2020) as baterias estão se tornando boas o suficiente para competir seriamente com os motores de combustão. Se você tiver a tecnologia de bateria fornecida por alienígenas, é muito provável que os motores elétricos sejam descobertos muito, muito antes.
Muitos dos primeiros experimentos com eletricidade lutaram com o fato de que, para gerar campos magnéticos / elétricos mensuráveis pela tecnologia primitiva, você precisa de muita eletricidade em primeiro lugar. Por exemplo, um dos primeiros experimentos eletromagnéticos foi passar energia por um cabo e ver como isso afetava as agulhas de bússola próximas. As pessoas presumivelmente tropeçariam nisso muito mais cedo se recebessem energia elétrica infinita.
É viável, dado o conhecimento do que fazer. Fazer, isolar e enrolar o fio seria muito caro e exigiria muita mão de obra, e formar os eixos, rolamentos, etc. exigiria alguns artesãos muito especializados e muito caros ... coisas como peças mecânicas padronizadas não existiam antes da revolução industrial , mas o material mais exótico que você precisa é ferro magneticamente macio (ferro forjado funcionaria bem), todo o resto poderia ser latão, bronze, cobre, etc. Você nem mesmo precisaria de ímãs permanentes fortes (você só precisa de mais desses caro e difícil de fabricar bobinas).
No entanto, um gerador é igualmente fácil de construir e, na verdade, o mesmo dispositivo pode funcionar com os dois. Benjamin Franklin era inteiramente capaz de construir um gerador que pudesse produzir quantidades úteis de eletricidade e motores para usá-lo ... ele simplesmente não sabia como fazer isso. Projetar um motor ou gerador elétrico eficiente e útil não é algo trivial e requer avanços na teoria científica e matemática.
Essas baterias mágicas certamente ajudariam no desenvolvimento de máquinas eletromagnéticas, mas desenvolver motores elétricos práticos ainda levaria muito tempo e, sem uma revolução industrial, essas máquinas seriam incrivelmente caras. Também seriam difíceis de consertar, dada a falta de peças padronizadas ... seria necessário um artesão capaz de fabricar peças novas do zero.
Desafio de quadro
Esse tipo de pergunta é bastante comum. Não faz muito sentido na minha opinião. Qualquer sociedade dos Gregos Antigos em diante (se não antes) poderia ter inventado qualquer coisa que temos hoje. Tudo o que requer é uma civilização suficientemente estável que, em si mesma, seja promovida pelo avanço tecnológico.
Os humanos eram inteligentes naquela época e podiam entender todos os tipos de conceitos. Se eles tivessem essa fonte mágica de poder, eles poderiam usá-la para fazer máquinas simples que poderiam ser usadas para fazer máquinas mais complicadas que poderiam ser usadas para fazer máquinas ainda mais complicadas ...
Tudo o que você faz é adiantar o relógio ao explorar esse tipo de questão. Os povos medievais teriam sido mais avançados do que realmente eram. Mas e daí? Se as pessoas medievais tivessem vivido em prédios de apartamentos e tivessem iPhones, não teriam sido medievais no sentido que entendemos. Você também pode construir uma história no mundo moderno.
Espero que isso não soe como um discurso retórico. Minha intenção é evitar a repetição excessiva do que considero uma linha de investigação comum, mas improdutiva.
Será que as pessoas da era medieval construíram um míssil?
É possível erguer uma cerca elétrica no período medieval?
Como os povos medievais lutam se podem descarregar uma eletricidade poderosa?
etc.
o que lhes faltava é conhecimento e impulso, um propósito e, em nossa história real, aquela doce e infinita fonte de eletricidade, dádivas dos deuses.
em termos de artesanato, materiais e outras necessidades, eles estavam muito bem equipados para a tarefa (IDK, pense em um relógio, aposto que 99% não sabem como foram feitos se não viram os vídeos do Click Spring), eles apenas não saberia como colocar tudo junto. na verdade, as tecnologias, métodos e materiais do início da idade do bronze seriam suficientes para construir um motor elétrico prático.
mas também não se esqueça daqueles exemplos famosos que - foguetes eram conhecidos na China antiga e alguns conspiratologistas / historiadores / MythBusters até tentaram alguns deles como armas, que podem ou não ser usadas por coreanos (?) naquela época, com fim do sucesso parcial.
Uma máquina a vapor, como brinquedo, era conhecida desde o Império Romano / Grécia, mas demorou meio milênio ou mais e uma civilização diferente para colocá-la para funcionar.
Há um ditado que diz que a necessidade é a mãe das invenções, e isso não significa necessariamente que você inventa quando chega a hora difícil, mas sim que se junta o que você já sabe em uma solução que então sendo usada, junto com você pode inventar poucas outras coisas, mas. Existem vários exemplos de nascimento precoce de ideias ou protótipos que só decolaram mais tarde ou morreram prematuramente ou tiveram dificuldade em se espalhar.
Rolamentos, fios, ímãs, fundição, isolamento - nada disso era um problema na época medieval. Caramba, eles até tinham abordagens transportadoras de fabricação muito antes de Ford torná-la uma coisa, novamente por volta da época do império de Roma, pelo menos, a fundição em massa (produção em massa em certo sentido) era conhecida mesmo antes deles.
o que lhes faltava é um sistema de conhecimento sistemático e solução de problemas e proliferação de conhecimento em massa - que hoje chamamos de ciência ou métodos científicos.
Então, eles poderiam - sim, absolutamente; iriam - improvável, se não handwavium, as baterias sozinhas de longe não são suficientes.
Mas a revolução científica e industrial poderia acontecer algumas centenas de anos antes.
Tendo uma poderosa fonte de eletricidade, você nem mesmo precisa usá-la em seus motores elétricos típicos para fazer um motor - comece diretamente com motores de íons, lol
Projeto de fim de semana: Ionic Space Thruster
Propulsão de íons - o avião sem partes móveis
ou alguma configuração de combustão de água de turbina - eletrolisar a água e misturá-la com um pouco de fluxo de água em um cano e faíscas dentro e ter um cano de cuspe de água confiável batendo em uma configuração do tipo roda d'água. pois é muito fácil observar esses efeitos, e a mente inclinada mecanicamente pode vir com uma certa configuração.
a eletricidade é muito poderosa e flexível - a forma como a usamos não é a única maneira, tentamos usá-la de forma eficiente, pois não é gratuita, mas se alguém a tiver em abundância e não conhecer maneiras melhores - há muitos maneiras de como usá-lo.
ps
sobre como substituir cavalos, por falar nisso, você sabe o que falta em um substituto? Piloto automático, e ainda não resolvemos esse problema, rs. Sim, claro que obtivemos muitas vantagens com esse relacement, muitas para contar, mas o piloto automático ficou perdido por muito tempo, até anos recentes.
então, mesmo que você tenha motores, precisa colocar mais benefícios em uma placa para convencer os outros de que é uma boa substituição. as estradas são ruins, então você pode esquecer a velocidade, lol. Não há luzes nas estradas, esqueça a direção 24,7, etc. ferrovias são boas porque resolvem alguns desses, mas só são boas onde estão.