อะไรทำให้ E-Bomb หรือ Electromagnetic Pulse (EMP) ทำลายได้?


10

วิกิพีเดียกล่าวว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเดียวกับสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงาน EMP อาจถูกถ่ายโอนในสี่รูปแบบ:

  • สนามไฟฟ้า

  • สนามแม่เหล็ก

  • รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

  • การนำไฟฟ้า

https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_pulse

ฉันรู้ว่าพลังงานสี่รูปแบบอยู่รอบตัวเราและเราใช้มันในชีวิตประจำวันของเราตัวอย่างเช่นการนำกระแสไฟฟ้าใช้ในหม้อแปลงและเราใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อฟังสถานีวิทยุและรายการทีวีของเรา พวกเขาจะไม่ทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้น:

อะไรทำให้การทำลายล้างด้วยระเบิดอิเล็กทรอนิกส์

ฉันเชื่อว่าอาจมีผลต่อสัญญาณในช่วงเวลาสั้น ๆ จากนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดจะทำงานได้อย่างถูกต้องอีกครั้ง

สำหรับคำถามที่สองของฉัน:

มันจะประสบความสำเร็จได้อย่างไรกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เสียหาย (วิทยุตัวใหญ่)? มันจะสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ทั้งหมดของเมืองหรือพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างไร?

หมายเหตุ: ฉันถามคำถามนี้เพราะฉันอยากรู้อยากเห็นและเพียงเพื่อเรียนรู้ฉันไม่ต้องการทำลายและสิ่ง :)


1
พัลส์สร้างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรืออนุกรมของคลื่นที่มีความแรงของสนามไฟฟ้าสูงมาก เมื่อคลื่นเหล่านั้นแพร่กระจายออกไปด้านนอกและพบกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สนามแรงทำให้เกิดความล้มเหลวของแรงดันไฟฟ้าเกินหรือความล้มเหลวของกระแสเกินในอุปกรณ์ ฉันจะเดาว่าความล้มเหลวของแรงดันไฟฟ้าเกินเป็นผลลัพธ์ที่เป็นไปได้มากกว่า
mkeith

อะไรทำให้เกิดความเสียหาย การระเบิดนิวเคลียร์ที่คุณต้องทำให้เกิด EMP
Tomáš Zato - Reinstate Monica

1
"ฉันเชื่อว่ามันอาจส่งผลกระทบต่อสัญญาณในช่วงเวลาสั้น ๆ จากนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดจะทำงานได้อย่างถูกต้องอีกครั้ง" - สิ่งที่เกิดขึ้นเช่นกันสำหรับสิ่งที่อยู่ห่างออกไป - ดูสัญญาณเตือนขโมยในใบเสนอราคาด้านล่าง ...
rackandboneman

คำตอบ:


16

เหตุผลของการเต้นของชีพจรนั้นเป็นสิ่งที่ทำลายล้างเพราะมันมีช่วงความถี่ที่กว้างและสามารถส่งผลกระทบต่อสิ่งต่าง ๆ ด้วยมิติทางกายภาพที่หลากหลายและแอมพลิจูดขนาดใหญ่ของชีพจร

วัสดุที่นำติดตัวทุกบิตทำหน้าที่เหมือนเสาอากาศ จากประสบการณ์ปกติบนโลกนี้การแผ่รังสีคลื่นความถี่วิทยุโดยรอบมีค่าต่ำมากจนทำให้กระแสและแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวัสดุตัวนำเหล่านั้นต่ำมากจนไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ ในความเป็นจริงพวกมันต่ำมากที่วิทยุตั้งใจจะรับสัญญาณเหล่านี้เพื่อขยายสัญญาณให้ได้ระดับที่มีประโยชน์

แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ได้นั้นแปรผันตามความแรงของสนามไฟฟ้า ระดับแรงดันและกระแสไฟฟ้าบางระดับอาจสร้างความเสียหายได้ดังนั้นบางระดับความแรงของสนามจะทำให้เกิดความเสียหาย นี่เป็นคำสั่งขนาดใหญ่หลายอย่างมากกว่าที่เราเคยพบเจอที่นี่ แต่นั่นคือสิ่งที่ชนิดของระเบิดนิวเคลียร์ที่เหมาะสมสามารถผลิตได้

หากวงจรมีวัตถุประสงค์เพื่อทำงานกับสัญญาณไมโครแอมป์ที่มาจากเสาอากาศก็ไม่น่าจะคิดได้ว่าแอมป์สามารถสร้างความเสียหายได้

สิ่งนี้ไม่ได้ถูกดึงออกมาอย่างที่คิด การปลดปล่อยมวลโคโรนาขนาดใหญ่จากดวงอาทิตย์ได้นำส่วนของกริดพลังงานออกมาก่อน ในกรณีนี้สายไฟเป็นเสาอากาศที่ยาวมาก ๆ และสนามไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุจำนวนมากทำให้เกิดกระแสเกินพอที่จะทำให้เบรกเกอร์หยุดในระบบ


3
Starfish Prime (ซึ่งผลลัพธ์ปรากฏอยู่ที่นี่เป็นเวลาหลายวันแล้ว: ".... ในเดือนกรกฎาคม 1962 การทดสอบปลาดาวของปลาดาวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เสียหายในโฮโนลูลูและนิวซีแลนด์ (ห่างออกไปประมาณ 1,300 กิโลเมตร), หลอมรวมไฟถนน 300 ดวงบนโออาฮู (ฮาวาย) ประมาณ 100 สัญญาณเตือนภัยขโมยและทำให้เกิดความล้มเหลวของสถานีทำซ้ำไมโครเวฟบนเกาะคาไวซึ่งตัดระบบโทรศัพท์ที่ทนทานจากหมู่เกาะฮาวายอื่น ๆ .... "- Wikipedia EMPและการระเบิดระดับความสูง
Russell McMahon

10

สองสิ่งที่ทำให้อาวุธ EMP เป็นอันตราย:

  • พลังงานจำนวนมหาศาลที่ปล่อยออกมา
  • ระยะเวลาสั้น ๆ ที่ปล่อยออกมา

อีกตัวอย่างที่เล็กกว่า แต่คล้ายกันคือสายฟ้า สายฟ้าฟาดอาจปล่อยพลังงาน 500 เมกะจูลในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที สำหรับการเปรียบเทียบสถานีออกอากาศ 50 kW AMจะปล่อยพลังงานเท่ากันทุก 2.8 ชั่วโมง แต่การโจมตีด้วยแสงไปที่บ้านของคุณอาจทำให้เกิดความเสียหายในขณะที่ 2.8 ชั่วโมงใกล้กับเครื่องส่งสัญญาณ AM จะไม่

คุณอาจได้รับสัญชาติญาณว่าทำไมพัลส์สั้น ๆ จึงเป็นอันตรายมากกว่าโดยดูจากคำจำกัดความของการเหนี่ยวนำ:

โวลต์(เสื้อ)=Ldผมdเสื้อ

ที่ไหน:

  • โวลต์(เสื้อ)เสื้อ
  • L
  • dผมdเสื้อ

dผมdเสื้อ

ความจุถูกกำหนดในทำนองเดียวกันเป็นคู่ของการเหนี่ยวนำ:

ผม(เสื้อ)=dโวลต์dเสื้อ

ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของแรงดันไฟฟ้าอาจส่งผลให้เกิดกระแสเสียหาย

แน่นอนอาวุธ EMP มีแนวโน้มที่จะสร้างทั้งสนามแม่เหล็กและไฟฟ้า แต่จากสองสมการเหล่านี้คุณสามารถดูว่าทำไมชีพจรส่วนหนึ่งของคลื่นชีพจรเป็นกุญแจสำคัญในอำนาจการทำลายล้างของมัน การพูดอย่างคร่าว ๆ การปล่อยพลังงานในปริมาณเท่าเดิมในช่วงเวลาครึ่งหนึ่งจะเพิ่มกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นเป็นสองเท่าด้วยการเพิ่มขึ้นของพลังทำลายล้าง


2
megajoules? อย่าไร้สาระ; ทุกคนรู้พลังของสายฟ้าที่วัดได้ใน jiggawatts!
Mason Wheeler

@MasonWheeler Watts วัดพลังงานไม่ใช่พลังงานเช่นพลังงานต่อหน่วยเวลา ในทางกลับกันเมื่อให้พลังงานเป็นวัตต์คุณจะได้รับพลังงานโดยการคูณด้วยเวลาที่พลังงานนั้นออกแรง ดังนั้นสำหรับตัวอย่างเช่นสายฟ้า 100GW ซึ่งเป็นเวลา 5ms จะส่งชีพจรของ 100GW x = 5ms 500MJ ของพลังงาน ดังนั้นตัวเลขที่ฟิลให้ไว้นั้นสอดคล้องกับของคุณอย่างสมบูรณ์
Lorenzo Donati - Codidact.org

1
@LorenzoDonati Whoosh ...
Mason Wheeler


@PhilFrost ผู้ชาย! คุณทำวันของฉัน! ฉันจำฉากนั้นไม่ได้ ฉันเริ่มเห็นว่าทำไม Dave L. Jones จาก EEVBlog ชอบ "Back to The Future" มาก! :-D
Lorenzo Donati - Codidact.org

6

พัลส์นิวเคลียร์ระเบิด EMP สามารถส่งผลกระทบต่อพื้นที่ขนาดใหญ่เช่นนี้เนื่องจากระเบิดมีพลังงานจำนวนมาก

หมายถึงhttps://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_electromagnetic_pulse#Starfish_Primeและhttps://en.wikipedia.org/wiki/TNT_equivalentระดับสูง "ปลาดาวนายกรัฐมนตรี" ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายทางไฟฟ้าในฮาวายประมาณ 1,445 กิโลเมตร ( 898 ไมล์) ห่างจากจุดระเบิดเคาะประมาณ 300 ถนนใช้ระเบิดพลังนิวเคลียร์ 1.44: ที่เทียบเท่ากับครึ่งหนึ่งของทั้งหมดวัตถุระเบิดแบบเดิมที่ใช้ในสงครามโลกครั้งที่ 2 ในการระเบิดครั้งเดียว 6 petajoulesพลังงาน

นั่นเทียบเท่ากับการใช้งานสถานีวิทยุ 50kW AM ในคำตอบของ Phil Frost เป็นเวลา 3800 ปี


3

การทดสอบระเบิดปรมาณูระดับสูง (พื้นที่) H ระดับสูงในปีพ. ศ. 2505 ซึ่งผลการทดสอบปรากฏที่นี่ (ในนิวซีแลนด์) เป็นเวลาหลายวันและถูกกล่าวหาว่าก่อให้เกิดความเสียหายจากเอ็มเอฟที่ประสบความสำเร็จ:

  • ".... ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2505 การทดสอบปลาดาวนายกปลาดาวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เสียหายในโฮโนลูลูและนิวซีแลนด์ (ห่างออกไปประมาณ 1,300 กิโลเมตร) หลอมรวมไฟถนน 300 ดวงบนโอวาฮู (ฮาวาย) ตั้งสัญญาณเตือนภัยกันขโมยประมาณ 100 เครื่องและก่อให้เกิดไมโครเวฟล้มเหลว สถานีซ้ำบนเกาะคาไวซึ่งตัดระบบโทรศัพท์ที่ทนทานออกจากเกาะฮาวายอื่น ๆ .... "จาก:

Wikipedia EMP

และ

ระเบิดสูง

กลไกและผลที่ตามมา:

ผลของพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ NUCLEAR ที่รวดเร็วต่อกริดพลังงานไฟฟ้าทั่วประเทศ: มุมมองที่แตกต่างกัน
เขียน ~ = 1987

  • บทคัดย่อ: บทความนี้พิจารณาถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการระเบิดของนิวเคลียร์ระดับความสูงเดียวบนกริดพลังงานของสหรัฐอเมริกา ทำการเปรียบเทียบระหว่าง EMP กับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเช่นฟ้าผ่า กระดาษนี้สรุปว่า EMP ไม่เป็นอันตรายต่อกริดพลังงานมากกว่าคู่ของมันในธรรมชาติ ขีด จำกัด สูงสุดของสนามไฟฟ้าของ EMP ความเร็วสูงที่เร็วมากนั้นมาจากหลักการแรก
    ค่าที่ได้จะต่ำกว่าค่าที่นำเสนอทั่วไป การคำนวณเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าการไอออไนซ์ที่เกิดจากการระเบิดของนิวเคลียร์ลดทอนค่า EMP อย่างรุนแรง

วิธีการทำงานของสิ่งที่ - ebomb


70+ หน้า - ต่อต้านสงครามเน้นจำนวนมากบน EMP

ผลการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์: debunking exaggerations ยอดนิยมที่ส่งเสริมการแพร่กระจาย


40 หน้า + การคอมไพล์ - รวมอยู่ใน EMP

ผลของอาวุธนิวเคลียร์: ความจริงที่รวบรวมได้จากรายงานที่ไม่เป็นความลับอีกต่อไป

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.