Вектор Умова-Пойнтинга для проводника с постоянным током. |
|
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Данный раздел форума предназначен для всевозможных дискуссий и обсуждений тем, касающихся науки и околонаучных вопросов. Ваши мысли, идеи, гипотезы и просто мнения - приветствуются, при условии соблюдения Правил раздела. И не забывайте регистрироваться.
Вектор Умова-Пойнтинга для проводника с постоянным током. |
20.7.2011, 16:07
Сообщение
#1
|
|
Группа: Сообщений: 0 Регистрация: -- Пользователь №: |
Имеем источник энергии (постоянного тока) и потребителя этой энергии – активное сопротивление. Источник тока соединяем с сопротивлением двумя металлическими проводниками с произвольными длиной и конфигурацией в пространстве. Очевидно, что энергия поступает от источника к сопротивлению по проводам. Тем не менее, вектор У-П показывает направление энергии из пространства, окружающего проводник, внутрь проводника. С.Г.Калашников. Электричество. Стр. 570-571, Рис. 422.
Растолкуйте, почему вектор У-П не направлен по оси проводника и что это за таинственный источник энергии находится в пространстве? |
|
|
22.7.2011, 10:44
Сообщение
#2
|
|
Прапорщик Группа: Старожилы Сообщений: 7113 Регистрация: 7.10.2017 Из: г. Москва Пользователь №: 53225 |
Имеем проводник конечной длины равной "2а".
Чтобы не учитывать тепловое распределение по сечению проводника будем рассматривать проводник с радиусом сечения много меньше длины проводника. Разместим ось "Х" вдоль проводника с нулем посередине длины проводника в силу симметричности задачи. Тогда проводник будет лежать на оси х в интервале -а<X<а. Имеем уравнение закона сохранения энергии в дифференциальной форме. divP = - ∂w/∂t и закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. ∂w/∂t = ро *J^2. Где: P - вектор Умова-Пойнтинга; w - объемная плотность энергии выделившейся в проводнике t - время; ро - удельное сопротивление проводника; J - вектор плотности тока в проводнике. В нашем случае, divP = ∂P/∂x, а P = Px. Откуда: ∂Px = - ро *J^2 * ∂x. и окончательно получаем выражение для вектора Умова-Пойнтинга в проводнике с постоянным током: Px = - ро *J^2 * x, где -а<x<а. Из полученного выражения видно, что вектор Умова-Пойнтинга действительно направлен от концов проводника к середине его длины и обращается в ноль в в этой середине, расходуясь на разогрев проводника. Естественно, что это решение не строгое, т.к. не учитывает множество факторов, в том числе тепловых, но дает наглядное, качественное представление о пути передачи энергии от источника постоянного тока к нагрузке. -------------------- Тот кто не знает и/или не понимает определений физических понятий - не знает физики.
То кто не знает физики - не знает и не понимает жизнь. Природу изучать не формулы тачать. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 22.6.2024, 3:24 |