Allgemeine Gleichung für kontinuierliche Umgebungsenergie-Wandlung
P(t)
Schubart Master-Formel
Ein allgemeines mathematisches Rahmenwerk für die kontinuierliche Wandlung von Umgebungsenergie in offenen Systemen.
Die kanonische Gleichung
Die kanonische Schubart Master-Formel: Die nutzbare Leistung ist gleich dem Wandlungswirkungsgrad mal dem Integral, über das Wechselwirkungsvolumen des Wandlers, aus der effektiven Umgebungsflussdichte und dem effektiven Kopplungs-Wirkungsquerschnitt. Die Gleichungsseite schlüsselt dies in ihre erweiterte physikalische Darstellung auf.
Wo anfangen
Die fünf Faktoren der Erweiterung
Die erweiterte physikalische Darstellung löst die kanonische Form in fünf Faktoren auf — jeder ein Glied der Wandlungskette und jeder mit eigenem Kapitel, gelesen in drei Tiefen: Intuition, Physik und Mathematik.
- Strahlungsflussdichte Wie viel Umgebungsstrahlung ankommt — pro Energie und Richtung.
- Streuquerschnitt Wie stark das einfallende Feld an das Wandlermaterial koppelt.
- Impulsübertrag Der gerichtete Impuls, den jede Wechselwirkung an das Gitter abgibt.
- Phononengeschwindigkeit Wie schnell das Gitter den übertragenen Impuls weiterträgt.
- Wandlungswirkungsgrad Der Anteil des transportierten Impulses, der nutzbare Leistung wird.
P(t) wird als allgemeine Bilanzidentität dargestellt, nicht als Beschreibung eines einzelnen Geräts. Etablierte Spezialfälle — photovoltaische, thermoelektrische und verwandte Harvesting-Grenzen — ergeben sich aus bestimmten Wahlen ihrer Parameter. Neutrinovoltaik ist eine mögliche Anwendung, niemals die Definition.
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