Was macht E-Bombe oder elektromagnetische Impulse (EMP) zerstörerisch?

Wikipedia sagt, dass elektromagnetischer Impuls Wie bei jedem elektromagnetischen Signal kann EMP-Energie in einer von vier Formen übertragen werden:

• Elektrisches Feld

• Magnetfeld

• Elektromagnetische Strahlung

• Elektrische Leitung

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

Ich weiß, dass die vier Energieformen um uns herum sind und wir sie in unserem täglichen Leben verwenden. Zum Beispiel: Elektrische Leitungen werden in Transformatoren verwendet und wir verwenden elektromagnetische Strahlung, um unsere Radiosender und Fernsehsendungen zu hören. Sie sind für elektronische Geräte nicht zerstörerisch. So:

Was macht eine E-Bombe zerstörerisch?

Ich glaube, es kann für kurze Zeit Signale beeinflussen und dann werden alle elektronischen Geräte wieder richtig funktionieren.

Zu meiner zweiten Frage:

Wie kann eine sehr große Reichweite (große Funkgeräte) beschädigter elektronischer Geräte erreicht werden? Wie kann es alle Geräte einer Stadt oder eines großen Gebiets beschädigen?

Hinweis: Ich stelle diese Frage, weil ich neugierig bin und nur lernen möchte, ich möchte nicht zerstören und so :)

Der Grund, warum ein solcher Impuls so zerstörerisch ist, liegt darin, dass er einen breiten Frequenzbereich hat und daher Dinge mit einem weiten Bereich physikalischer Dimensionen und der großen Amplitude des Impulses beeinflussen kann.

Jedes Stück leitenden Materials wirkt wie eine Antenne. Nach normaler Erfahrung hier auf der Erde ist die HF-Umgebungsstrahlung so gering, dass die resultierenden Ströme und Spannungen in diesen leitenden Materialien so gering sind, dass sie keinen Schaden verursachen. Tatsächlich sind sie so niedrig, dass Funkgeräte, die diese Signale absichtlich empfangen sollen, diese verstärken müssen, um nützliche Werte zu erreichen.

Die resultierenden Spannungen und Ströme sind proportional zur Stärke des Feldes, das sie verursacht. Ein gewisses Maß an Spannung und Strom beschädigt etwas, daher verursacht ein gewisses Maß an Feldstärke Schaden. Dies sind mehrere Größenordnungen mehr als das, was wir normalerweise hier erleben, aber genau das kann die richtige Art von Atombombe produzieren.

Wenn eine Schaltung mit den von einer Antenne kommenden Mikroampere-Signalen arbeiten soll, sollte man sich nicht vorstellen können, dass Verstärker etwas beschädigen können.

Dies ist nicht so weit hergeholt, wie es scheinen mag. Große koronale Massenauswürfe aus der Sonne haben zuvor Teile des Stromnetzes entfernt. In diesem Fall sind die Stromleitungen wirklich lange Antennen, und die Felder, die durch die Bewegung so vieler geladener Teilchen verursacht werden, verursachen genug überschüssigen Strom, um Leistungsschalter im System auszulösen.

Zwei Dinge machen eine EMP-Waffe zerstörerisch:

• die enorme Menge an freigesetzter Energie
• die sehr kurze Zeitspanne, über die es veröffentlicht wird

Ein weiteres kleineres, aber ähnliches Beispiel ist der Blitz. Ein Blitzschlag könnte in wenigen Millisekunden 500 Megajoule Energie freisetzen. Zum Vergleich: Ein 50-kW-AM-Sender setzt alle 2,8 Stunden die gleiche Energiemenge frei. Aber ein Lichteinfall in Ihr Haus wird wahrscheinlich einige Schäden verursachen, während 2,8 Stunden in der Nähe eines AM-Senders dies nicht tun.

Wenn Sie sich die Definition der Induktivität ansehen, können Sie sich ein Bild davon machen, warum ein kurzer Impuls destruktiver ist:

Wo:

• $v(t)$$t$
• $L$
• $\frac{\mathrm di}{\mathrm dt}$

$\frac{\mathrm di}{\mathrm dt}$

Die Kapazität ist ähnlich definiert und ist das Dual der Induktivität:

Dies bedeutet, dass eine schnelle Spannungsänderung zu schädlichen Strömen führen kann.

Natürlich erzeugt eine EMP-Waffe wahrscheinlich sowohl magnetische als auch elektrische Felder, aber anhand dieser beiden Gleichungen können Sie erkennen, warum der Impulsteil des elektromagnetischen Impulses der Schlüssel zu seiner zerstörerischen Kraft ist. Grob gesagt verdoppelt die Freisetzung derselben Energiemenge in der Hälfte der Zeit die möglicherweise erzeugten Ströme und Spannungen, was zu einer Erhöhung der Zerstörungsleistung führt.

Die EMP-Impulse der Atombombe können eine so große Fläche beeinflussen, weil die Bombe eine so große Energiemenge enthält.

Unter Bezugnahme auf https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_electromagnetic_pulse#Starfish_Prime und https://en.wikipedia.org/wiki/TNT_equivalent , dem hochgelegenen "Starfish Prime", der in Hawaii elektrische Schäden verursachte, etwa 1.445 Kilometer ( 898 Meilen vom Detonationspunkt entfernt, bei dem etwa 300 Straßenlaternen ausgeschaltet wurden, wurde eine 1,44-Megatonnen-Bombe eingesetzt. Dies entspricht der Hälfte aller konventionellen Sprengstoffe, die im Zweiten Weltkrieg bei einer einzigen Explosion eingesetzt wurden . 6 Petajoule Energie.

Das entspricht dem Betrieb des 50-kW-AM-Radiosenders in Phil Frosts Antwort für 3800 Jahre.

Der Starfish Prime-H-Bomben-Test in großer Höhe (Weltraum) von 1962, dessen Ergebnisse hier (in Neuseeland) tagelang sichtbar waren und der angeblich einige Schäden durch EMP-Effekte verursachte, erzielte:

• ".... im Juli 1962 beschädigte der Starfish Prime-Test die Elektronik in Honolulu und Neuseeland (ungefähr 1.300 Kilometer entfernt), verschmolz 300 Straßenlaternen auf Oahu (Hawaii), löste etwa 100 Einbruchalarme aus und verursachte den Ausfall einer Mikrowelle Wiederholungsstation auf Kauai, die das robuste Telefonsystem von den anderen hawaiianischen Inseln abschneidet. .... "Von:

Wikipedia EMP

und

Explosion in großer Höhe

Mechanismen & Konsequenzen:

Auswirkung des FAST NUCLEAR ELECTROMAGNETIC PULSE auf das landesweite Stromnetz: Eine andere Sichtweise
Geschrieben ~ = 1987.

• Abstract: In diesem Artikel werden in erster Linie die möglichen Auswirkungen eines einzelnen nuklearen Ausbruchs in großer Höhe auf das US-amerikanische Stromnetz betrachtet. Es wird ein Vergleich zwischen EMP und natürlichen Phänomenen wie Blitzschlag durchgeführt. Dieses Papier kommt zu dem Schluss, dass EMP für das Stromnetz nicht schädlicher ist als seine Gegenstücke in der Natur. Eine Obergrenze des elektrischen Feldes des sehr schnellen EMP mit hoher Amplitude wird aus ersten Prinzipien abgeleitet.
  Die resultierenden Werte sind signifikant niedriger als die üblicherweise dargestellten Werte. Zusätzliche Berechnungen zeigen, dass die durch einen Kernstoß erzeugte Ionisation das EMP stark abschwächt.

Wie Sachen funktionieren - ebomb

Über 70 Seiten - Antikriegsfokus, aber große Mengen auf emp.

Testeffekte von Atomwaffen: Entlarvung populärer Übertreibungen, die die Verbreitung fördern

40 Seite + Zusammenstellung - viel über Emp enthalten.

Auswirkungen von Atomwaffen: Die tatsächliche Wahrheit, die aus freigegebenen Berichten zusammengestellt wurde