Mi viajero en el tiempo tiene un teléfono inteligente y una computadora portátil de quizás 20 minutos en el futuro. Pueden almacenar grandes cantidades de datos, en el nivel de Petabytes o superior. El viajero en el tiempo puede almacenar efectivamente la totalidad de la Internet y la biblioteca del congreso del día actual u otra información en su computadora portátil.
El problema es que tienen una duración limitada de la batería. Con un uso muy conservador, tardaría unas 2-3 semanas en agotarse. Cualquier corriente continua puede cargar el equipo del viajero en el tiempo, aunque proporciona un mínimo de 5 W de potencia en promedio para cargar.
Mientras el equipo del viajero en el tiempo esté funcionando, puede consultar su base de datos para ayudarlo a construir los dispositivos necesarios para cargar su equipo. p.ej. Dale un motor y podrá manipularlo para que pueda cargar su equipo.
Sin embargo, una vez que la batería se agote, ya no podrá hacer nada excepto lo que un graduado universitario podría decir.
¿Hasta dónde puede retroceder este viajero en el tiempo antes de que su equipo eléctrico deje de cargarse?
EDITAR: No esperaba una solución con energía solar, aunque parece una muy buena idea. Sin embargo, algunas de las respuestas dieron lugar a algunas aclaraciones que debo hacer sobre el equipo del viajero en el tiempo.
Su computadora portátil y su teléfono inteligente requieren una corriente continua para cargarse, simplemente porque una corriente alterna se descargaría cuando la polaridad se invirtiera en el otro lado de la forma de onda. (la corriente promedio es 0) Esencialmente, esto significaría que sería necesario un rectificador si se usa una corriente alterna.
La idea es que la computadora portátil y el teléfono inteligente estén listos para usar desde la época del viajero en el tiempo, por lo que tales métodos de alimentación externa no se incorporarían de manera predeterminada. Las baterías son de alta capacidad, de modo que, aunque la computadora portátil y el teléfono inteligente consumen una cantidad significativa de energía, pueden durar un período de tiempo relativamente largo. Sus especificaciones reales son que en uso continuo general, duran alrededor de 24 horas. Pero si los apaga y enciende solo para usos menores (como solo hacer referencia a algunos datos), se puede esperar que duren de 2 a 3 semanas.
En cierto sentido, esta pregunta podría convertirse en: ¿cuándo es el momento más temprano en que se puede obtener una fuente de alimentación de CC con al menos 5 vatios de potencia (o más probablemente, suficiente rectificador) dentro de 2-3 semanas?
Si desea cargar su computadora portátil fuera de la red eléctrica, Edison Illuminating Company estará feliz de proporcionarle energía de CC de 110 voltios en 1882, siempre que esté dispuesto a hacer su trabajo en Manhattan.
Si una fuente de energía privada es aceptable, puede comprar una dínamo a fines de la década de 1860 o buscar una fábrica que le permita aprovechar la suya.
Si cualquier fuente de energía comercial es suficiente, debería poder recoger un camión lleno de baterías de telégrafo de células Daniel para 1840.
Y si está dispuesto a construir la suya propia, se puede hacer una pila voltaica de cobre y zinc ya en el año 1400 a. C. en Judea, aunque es posible que tenga algunos problemas para convencer a un herrero de fundir el mineral de zinc directamente, en lugar de usarlo. para producir latón. Si prefiere comprar su zinc en forma metálica, probablemente esté atascado con 1100s India.
La construcción de un generador se puede hacer en cualquier momento: solo necesita encontrar una ubicación con cobre nativo y luego pasar meses o años convirtiéndolo en cable de calidad adecuada.
Esto depende de qué más traiga su viajero del tiempo. La energía solar debería ser bastante confiable en este caso.
Por supuesto, si viaja al Ártico o a algún lugar cercano en el invierno, no tendrá horas de luz solar. (Gracias @MikeScott por mencionar eso en un comentario). Si no tiene una batería realmente grande, es posible que su viajero en el tiempo no pueda viajar allí durante más de 3 semanas muy bien.
Básicamente, si trae el equipo adecuado, puede retroceder tanto como desee en la mayoría de los lugares.
Gracias a @PeterMasiar en los comentarios por sugerir la energía solar.
¿Puede la fuente de alimentación de su computadora portátil de petabyte aceptar CA sucia y no regulada? Alrededor del siglo I d. C., el mundo grecorromano era consciente del magnetismo, y Héroe de Alejandría describió un eolipile , una máquina de vapor básica. Su viajero del tiempo podría trabajar con la tecnología en ese momento para diseñar un generador crudo.
De lo contrario, si su computadora portátil de petabyte acepta solo CC, puedo pensar en tres opciones.
Utilice células solares fotovoltaicas, como han mencionado otros. Si su viajero del tiempo no quiere traerlos, hay muchos artículos de bricolaje en línea. (Deberá verificar la disponibilidad de material).
Construya un generador de CA, luego rectifique la salida a CC. Todos los diseños de rectificadores que conozco usan diodos. Los diodos son una tecnología de semiconductores, por lo que no creo que los encuentre mucho antes del siglo XX.
Andrejako señala en un comentario que:
Había una serie de diseños de rectificadores que no eran semiconductores disponibles antes de la revolución de los semiconductores, pero eso no los hace mucho más fáciles de fabricar. Había rectificadores de arco de mercurio, estaban los diodos originales de 1900, como la válvula Fleming, y luego había muchas versiones mejoradas, como las bombillas tungar. Luego también estaban los rectificadores de óxido de cobre y selenio. En cualquier caso, la mayor parte de ese material es una tecnología olvidada y no es muy simple de crear. Por otro lado, todos se ven mucho más geniales que los rectificadores de puente de diodo modernos.
En su mayoría parecen tecnologías de tubos de vacío, por lo que no lo llevarán mucho más atrás que el último cuarto del siglo XIX.
La batería de Bagdad data de entre el 250 a. C. y el 250 d. C. Cada celda proporciona 0,5 V: se pueden agrupar en serie para proporcionar el voltaje que necesite, pero no veo nada en la clasificación actual, por lo que no sé si podría extraer 5W.
También está la tradicional batería de limón de la feria de ciencias . Con las especificaciones de 0,9 V y 1 mA mencionadas en el artículo, necesitaría alrededor de seis mil para alimentar su computadora portátil, pero debería poder viajar tan lejos como el cobre y el zinc estén disponibles.
Las computadoras One Laptop Per Child (OLPC) fueron diseñadas para funcionar exactamente en tales situaciones. Fueron diseñados originalmente con una manivela incorporada para proporcionar energía en cualquier entorno, ¡incluso en interiores o perpetuamente nublados!
Voy a probar el pronóstico de tecnología a corto plazo y decir que el teléfono inteligente y la computadora portátil del futuro cercano de su viajero en el tiempo probablemente se carguen con alguna versión de USB (a menos que sean dispositivos Apple, en cuyo caso probablemente usarán algún sistema propietario más o menos equivalente).
El puerto USB común de todos los días oculta bastante complejidad, con los mismos cables que transportan energía y datos, y con un protocolo complejo de hardware/software para negociar los parámetros de comunicación y entrega de energía. Esto hace que "conectar en caliente" una fuente de alimentación primitiva a un conector USB sea bastante difícil y es probable que corra el riesgo de dañar los componentes electrónicos si lo hace mal.
Sin embargo, afortunadamente, nuestro intrépido viajero del tiempo probablemente no tendrá que hacer eso, a menos que también se olvide de traer un cargador para sus dispositivos. Hay varios tipos de este tipo de cargadores, cada uno de ellos bueno para diferentes situaciones:
Cargadores estándar de CA "verruga de pared": buenos en cualquier lugar donde pueda obtener CA.
Los cargadores de CA de modo conmutado modernos tienden a estar diseñados para uso internacional y, por lo tanto, están clasificados para aceptar cualquier cosa, desde 100 a 250 voltios de CA en cualquier lugar de 50 a 60 Hz (y también pueden funcionar con fuentes algo más allá de los límites oficiales). Eso significa que serán compatibles con la mayoría de los sistemas de CA utilizados desde finales del siglo XIX.
En un apuro, si conoce la teoría general (o lleva una copia de Wikipedia en su computadora portátil), incluso podría intentar construir su propio generador de CA (o tal vez asociarse con un inventor local de tiempo de inactividad para hacerlo) . Siempre que pueda encontrar suficiente cable de cobre para las bobinas en algún lugar y tenga una idea general de lo que está haciendo, no debería ser demasiado difícil construir algo que produzca un voltaje y una frecuencia aproximadamente en el rango necesario.
Cargadores de automóviles: buenos en cualquier lugar donde pueda obtener CC.
El voltaje de CC proporcionado por un enchufe típico de "encendedor de cigarrillos" de automóvil es nominalmente de 12 voltios de CC, pero en la práctica puede fluctuar entre 5 y 15 voltios. Por lo tanto, los cargadores USB (y otros) diseñados para enchufarse en un enchufe de este tipo cuentan con un convertidor de CC a CC de modo conmutado que toma la energía "sucia" del enchufe del automóvil y la convierte en un suministro agradable, limpio y regulado. Al igual que con los cargadores de pared, los cargadores USB para automóviles también contienen circuitos para regular y negociar la corriente, y para encargarse de todos los demás pequeños detalles del protocolo USB.
Todo esto hace que este cargador sea la herramienta perfecta para alimentar la electrónica moderna desde un suministro de CC primitivo. Simplemente conecte algunas baterías de tiempo de inactividad en serie para obtener un voltaje cercano a 12 VCD, conecte el cargador y listo. Eso sí, ayuda si sabe cómo construir una batería eficiente : algunas de las primeras baterías, aunque técnicamente capaces de generar electricidad, tenían densidades de energía realmente malas.
Cargadores solares: buenos en cualquier lugar donde haya luz solar.
Para alimentar sus dispositivos electrónicos "fuera de la red", es difícil vencer a un cargador solar . Estos se venden para uso en viajes, para lugares donde no hay otra fuente de electricidad fácilmente disponible. Internamente, generalmente cuentan con un panel solar moderno y un convertidor de CC a CC, al igual que en los cargadores de automóviles, para regular el voltaje de salida. No podrá construir uno con tecnología primitiva (la construcción de un panel solar eficiente sigue siendo un tema de investigación de vanguardia en la actualidad), pero si por casualidad empacó uno con usted, está bastante listo.
Cargadores de manivela: El último recurso.
Si necesita cargar su teléfono fuera de la red y no le apetece llevar un panel solar sin él, siempre puede optar por uno de estos. Básicamente contienen un pequeño generador y un regulador de potencia, y en su mayoría están destinados para uso de emergencia (y/o como trucos).
Si no le apetece desarrollar sus músculos (y/o una lesión por estrés repetitivo) dando cuerda a una pequeña manivela durante horas y horas, siempre puede conectar la manivela a algo como una rueda hidráulica y dejar que se mueva mientras lo hace. algo más útil. El principal riesgo de estas cosas es que es posible que no hayan sido diseñadas para un uso continuo a largo plazo, y que las partes móviles se desgasten y rompan después de un tiempo. Sin embargo, si fuera bueno con sus manos (o tuviera a alguien que lo ayudara), podría reconstruir un generador que funcione a partir de las piezas.
Debe tener una superficie fotovoltaica en cada superficie adecuada, como la tapa exterior.
Tengo una linterna de sacudida para encender para emergencias, así que no tengo que preocuparme por las baterías. También se puede integrar un dispositivo kenético.
Los dispositivos de fondo de emergencia tardarían mucho en ser útiles. OTOH, la larga duración de la batería que mencionó y la posible capacidad de una celda química significa que no usa mucha energía y la luz del sol debería alimentarla por completo.
Si retrocede demasiado y no puede encontrar ningún metal para su generador / batería, ¡podría construir un generador piezoeléctrico y pasarse los días golpeando rocas!
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