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? |
|
|
23.7.2011, 20:50
Сообщение
#2
|
|
Группа: Сообщений: 0 Регистрация: -- Пользователь №: |
Зиновий,
Я боюсь, что еще через одну-другую итерацию дискуссия придет к обычной проблеме выбора из двух возможных описаний. К примеру, если я радиоинженер, цепь постоянного тока я вообще опишу безо всяких полей (я и с переменным в основном без полей справлюсь, введя индуктивности и конденсаторы). Энергию у меня тогда несет ток. Выделение ее в каждом объеме проводника дает закон Джоуля-Ленца. Вводить поток энергии мне вообще незачем (я могу потом, если захочу, ввести поток тепла, которое из проводника уходит). Батарейка расходуется на поддержание постоянного тока. А теперь представим, что я - "полевик". Энергия тока теперь - это энергия его магнитного поля (они ведь друг без друга не существуют, так что нельзя сказать, что первично). Цифры все совпадут - плотность энергии магнитного поля специально так определена. Теперь я с помощью полей считаю вектор Пойнтинга и определяю, что энергия моего поля входит в проводник, а из него не выходит - стало быть, теряется там. Цифры опять же все совпадут - вектор Пойнтинга тоже неспроста определен так, а не иначе. Батарейка теперь расходуется на поддержание постоянного поля (в ее окрестности вектор Пойнтинга направлен во внешнее пространство). То, что принято называть физическим смыслом, в этих случаях совершенно различно. Но можем ли мы выбрать одно из этих описаний, исходя не из своих предпочтений, а на основе какого-то эксперимента? Мне уже кажется, что нет, хотя я и скептически отношусь к путешествию энергии через пространство - по крайней мере, в задачах статики. А Вы что скажете? |
|
|
24.7.2011, 10:47
Сообщение
#3
|
|
Прапорщик Группа: Старожилы Сообщений: 7113 Регистрация: 7.10.2017 Из: г. Москва Пользователь №: 53225 |
Зиновий, Именно эксперимент предписывает нам однозначность и он определяет понятие "здравый смысл" в физике.Я боюсь, что еще через одну-другую итерацию дискуссия придет к обычной проблеме выбора из двух возможных описаний. ............................................................... А теперь представим, что я - "полевик". Энергия тока теперь - это энергия его магнитного поля (они ведь друг без друга не существуют, так что нельзя сказать, что первично). Цифры все совпадут - плотность энергии магнитного поля специально так определена. Теперь я с помощью полей считаю вектор Пойнтинга и определяю, что энергия моего поля входит в проводник, а из него не выходит - стало быть, теряется там. Цифры опять же все совпадут - вектор Пойнтинга тоже неспроста определен так, а не иначе. Батарейка теперь расходуется на поддержание постоянного поля (в ее окрестности вектор Пойнтинга направлен во внешнее пространство). То, что принято называть физическим смыслом, в этих случаях совершенно различно. Но можем ли мы выбрать одно из этих описаний, исходя не из своих предпочтений, а на основе какого-то эксперимента? Мне уже кажется, что нет, хотя я и скептически отношусь к путешествию энергии через пространство - по крайней мере, в задачах статики. А Вы что скажете? Я Вам уже привел пример эксперимента с магнитоэлектрическим экраном. Если возбудителем магнитного поля вокруг проводника с током является сам ток, то экран против магнитного поля, как Вы правильно заметили, работать не будет. Но если возбудителем магнитного поля, каким-то образом является источник тока, то по отношению к проводу это поле внешнее и его будет эффективно экранировать наш экран. Можно рассмотреть и другой эксперимент. Возьмите кусок обыкновенного сетевого двухжильного провода. С одного конца жилы перемкните между собой. С другой стороны концы провода подключите к источнику тока. Такой провод не создает магнитное поле вокруг себя, но ток по нему течет. Вот Вам прямое экспериментальное определение причинно следственной связи. Однозначность выбора методологии очевидна. -------------------- 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. |
|
|
24.7.2011, 18:49
Сообщение
#4
|
|
Группа: Сообщений: 0 Регистрация: -- Пользователь №: |
Можно рассмотреть и другой эксперимент. Здесь я с Вами не соглашусь. Магнитное поле у такого провода будет, только вдали от провода оно быстро убывает - поля двух противоположных токов почти компенсируются, как в диполе. А вот в пространстве между жилами поля складываются, и магнитное поле будет очень даже заметное - как раз вдвое больше, чем у одного провода на том же расстоянии.Возьмите кусок обыкновенного сетевого двухжильного провода. С одного конца жилы перемкните между собой. С другой стороны концы провода подключите к источнику тока. Такой провод не создает магнитное поле вокруг себя, но ток по нему течет. I. А почему вы здесь не рассматриваете вполне физичный случай сверхпроводника, в котором потери на тепло пренебрежимо малы? Зачем подтягивать в задачу о векторе энергии второстепенную паразитную сущность, такую как тепло. Да, Вы правы - вполне можно рассматривать и идеальные проводники. Только все же хочется оставить нагрузку (потребителя), поскольку без нее придется выбросить и источник, и в результате мы останемся со сверхпроводящим кольцом с током. В нем, конечно, ток есть, а переноса энергии не происходит. Насчет тепла я согласен в том смысле, что нам неважно, куда именно девается энергия (там может стоять и двигатель постоянного тока). Просто какая-то нагрузка должна быть, а нагревание куска провода - наверное, простейший вариант потребителя. |
|
|
24.7.2011, 19:06
Сообщение
#5
|
|
Группа: Сообщений: 0 Регистрация: -- Пользователь №: |
Да, Вы правы - вполне можно рассматривать и идеальные проводники. Только все же хочется оставить нагрузку (потребителя), поскольку без нее придется выбросить и источник, и в результате мы останемся со сверхпроводящим кольцом с током. В нем, конечно, ток есть, а переноса энергии не происходит. Насчет тепла я согласен в том смысле, что нам неважно, куда именно девается энергия (там может стоять и двигатель постоянного тока). Просто какая-то нагрузка должна быть, а нагревание куска провода - наверное, простейший вариант потребителя. Почему-то начали думать про замкнутые сверхпроводящие кольца. Я про сверхпроводящие проводники. Самые обычные проводники, несущие ток от источника к нагрузке. Магнитное поле такие проводники дают, но потери в них ничтожно малы. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 24.5.2024, 10:38 |