Вектор Умова-Пойнтинга для проводника с постоянным током. Опции

[Зиновий]

Если не забыли предмет дискуссии, хочу спросить - зачем привлекать магнитное поле для объяснения закона Джоуля -Ленца? Или по другому. Пусть вышла в свет или в интернет новая версии электродинамики, где есть иконка "отключить магнитное поле". Будет работать кофеварка, подключенная к автомобильному аккумулятору в этом режиме?

Точное решение задачи вектора Пойнтинга для цепи постоянного тока изложено в сообщениях #(3-7) данной темы исходя из закона сохранения энергии в дифференциальной форме, диф. формы закона Джоуля-Ленца и закона Ома в диф. форме.
Магнитное поле является просто индикатором величины тока (закон полного тока).
Т.е. постоянный ток является обыкновенной гидродинамической задачей протекания электрической жидкости по проводнику.

Сообщение отредактировал Зиновий - 4.8.2018, 13:51

[Dachnik]

https://studfiles.net/preview/6397469/page:10/

j = wv (6.9)
Этот вектор
для упругих волн был введен в 1874 г. русским физиком Н.А. Умовым и называется вектором Умова. Вектор Умова характеризует перенос энергии механическими (упругими) волнами. Направление вектора Умова совпадает с направлением переноса энергии (т. е. с
направлением скорости волны v ), а его модуль равен энергии, переносимой
волной за единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны.

Модуль плотности потока энергии различен в разных точках пространства, а в данной точке изменяется со временем по закону квадрата синуса (см. (6.4)).

Интенсивность волны – это среднее по времени от модуля вектора плотности потока энергии:

Для упругой волны интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды и квадрату частоты.

Понятие «интенсивность» широко используется в физике. Для электромагнитных волн оно характеризует интенсивность излучения, для звуковых – силу звука, для световых – силу света. Во всех случаях интенсивность равна средней энергии, переносимой волной в единицу времени через единицу площади площадки, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны. Конец цитаты.

Куда направлен вектор Пойтинга, если вектор электрического поля идет по поверхности длинного проводника, а вектор магнитного поля на радиусе от проводника направлен по касательной к окружности этого радиуса и эти вектора не пересекаются.
Значит перемножаться не могут.

Вектор Пойтинга рисуют в пространстве из двух ортогональных синусоид этих полей.

[Зиновий]

https://studfiles.net/preview/6397469/page:10/

j = wv (6.9)
Этот вектор
для упругих волн был введен в 1874 г. русским физиком Н.А. Умовым и называется вектором Умова. Вектор Умова характеризует перенос энергии механическими (упругими) волнами. Направление вектора Умова совпадает с направлением переноса энергии (т. е. с
направлением скорости волны v ), а его модуль равен энергии, переносимой
волной за единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны.

Модуль плотности потока энергии различен в разных точках пространства, а в данной точке изменяется со временем по закону квадрата синуса (см. (6.4)).

Интенсивность волны – это среднее по времени от модуля вектора плотности потока энергии:

Для упругой волны интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды и квадрату частоты.

Понятие «интенсивность» широко используется в физике. Для электромагнитных волн оно характеризует интенсивность излучения, для звуковых – силу звука, для световых – силу света. Во всех случаях интенсивность равна средней энергии, переносимой волной в единицу времени через единицу площади площадки, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны. Конец цитаты.

Куда направлен вектор Пойтинга, если вектор электрического поля идет по поверхности длинного проводника, а вектор магнитного поля на радиусе от проводника направлен по касательной к окружности этого радиуса и эти вектора не пересекаются.
Значит перемножаться не могут.
Вектор Пойтинга рисуют в пространстве из двух ортогональных синусоид этих полей.

1. Перечитайте название темы.
Причём здесь "волны"?
2. Ознакомьтесь с правилами перемножения векторов.

Сообщение отредактировал Зиновий - 4.8.2018, 15:54

[Dachnik]

1. Перечитайте название темы.
Причём здесь "волны"?
2. Ознакомьтесь с правилами перемножения векторов.

1. Перечитал.
У проводника с постоянным током вектора Пойтинга нет.
Его приписывают для проводника с переменным током.

2. Вектор Пойтинга приписывают якобы электромагнитным волнам.

3. С правилами перемножения векторов знаком, чего и вам желаю.

[Зиновий]

1. Перечитал.
У проводника с постоянным током вектора Пойтинга нет.
Его приписывают для проводника с переменным током.

Т.е. Вы утверждаете, что в электрической цепи постоянного тока источник тока совершает работу по поддержанию тока, в следствии чего происходит как минимум нагрев цепи, выделяется тепло уносящее поток энергии, а вектора Пойнтинга, как потока энергии, в этой цепи нет.
Я Вас правильно понял?

3. С правилами перемножения векторов знаком, чего и вам желаю.

Тогда как понимать ваше заявление:

Куда направлен вектор Пойтинга, если вектор электрического поля идет по поверхности длинного проводника, а вектор магнитного поля на радиусе от проводника направлен по касательной к окружности этого радиуса и эти вектора не пересекаются.
Значит перемножаться не могут.
Вектор Пойтинга рисуют в пространстве из двух ортогональных синусоид этих полей.

Т.е. Вы утверждаете, что вектор P = [E x H] не является вектором и не может быть непосредственно отображён?

[RudnikV]

Ув. Зиновий, а мнение профессора Эткина на этот счёт для Вас что-нибудь значит? Вот последний абзац из его статьи про вектор Пойнтинга
**В таком случае говорят о «преобразовании вектора Пойнтинга в
Вектор Умова» [5], хотя применение термина« преобразование»
В этом случае лишено физического смысла.
В действительности же никакого потока через границы системы
Механической энергии в этом случае не наблюдается– тепловая
И механическая энергия выделяется в самой системе.
Таким образом, использование вектора Пойнтинга только
Искажает физическую картину происходящего.
Этот вектор не отражает ни количественно, ни качественно
Процесс взаимного преобразования электрической и магнитной
Энергии и потому должен быть отправлен в анналы истории
Как бесполезный инструмент научного анализа **

Это из статьи *Описывает ли вектор Пойнтинга поток электромагнитной энергии*
http://etkin.iri-as.org/napravlen/09elektr...ing%20potok.pdf

А вот ещё похлеще статья * О некоторых несуразностях в изложении вектора Пойнтинга*
https://cyberleninka.ru/article/n/o-nekotor...umova-poyntinga

Кстати, не слышали ли Вы про ИИИ- Институт Интегративных Исследований.
Поищите по этим ключевым словам. В научном журнале этого института ежемесячно
размещаются самые свежие исследования в различных областях науки. Вас не приглашали в этот журнал?
.

).-

[Dachnik]

Т.е. Вы утверждаете, что в электрической цепи постоянного тока источник тока совершает работу по поддержанию тока, в следствии чего происходит как минимум нагрев цепи, выделяется тепло уносящее поток энергии, а вектора Пойнтинга, как потока энергии, в этой цепи нет.
Я Вас правильно понял?

Это вы утверждаете, что при постоянном токе образуется что то, описываемая вектором Пойтинга.
При нагревании цилиндрического проводника постоянным током, тепловое излучение описывается вектором Умова, направление которого по радиусу по определению.
Никакие вектора не перемножаются.

Тогда как понимать ваше заявление:Т.е. Вы утверждаете, что вектор P = [E x H] не является вектором и не может быть непосредственно отображён?

Два силовых вектора перемножаются так.
Вектора перемещаются в пространстве по линии их действия до пересечения.
Две пересекающиеся прямые образуют плоскость. По двум векторам и углу между ними строят параллелограмм, площадь которого дает модуль произведения векторов.
Направление, перпендикуляр к этой плоскости.
Если вектора не пересекаются, то они и не перемножаются.

Магнитное поле образует не электрическое поле, а ток электронов.
Вектор электрического поля направляют от плюса к минусу, но электроны то движутся от минуса к плюсу, образуя круговое магнитное поле против часовой стрелки.
Значит картинки, которые вы видите в учебниках, неправильные.
Вектор, который у вас Пойтинга, пойдет к центру.

[Зиновий]

Это вы утверждаете, что при постоянном токе образуется что то, описываемая вектором Пойтинга.
При нагревании цилиндрического проводника постоянным током, тепловое излучение описывается вектором Умова, направление которого по радиусу по определению.
Никакие вектора не перемножаются.
..............................................................

Вы хотя бы с содержанием дискуссии ознакомьтесь.
См. сообщения #5.
Нет там никаких перемножений векторов для цепи постоянного тока.

[Зиновий]

Ув. Зиновий, а мнение профессора Эткина на этот счёт для Вас что-нибудь значит? Вот последний абзац из его статьи про вектор Пойнтинга
**В таком случае говорят о «преобразовании вектора Пойнтинга в
Вектор Умова» [5], хотя применение термина« преобразование»
В этом случае лишено физического смысла.
В действительности же никакого потока через границы системы
Механической энергии в этом случае не наблюдается– тепловая
И механическая энергия выделяется в самой системе.
Таким образом, использование вектора Пойнтинга только
Искажает физическую картину происходящего.
Этот вектор не отражает ни количественно, ни качественно
Процесс взаимного преобразования электрической и магнитной
Энергии и потому должен быть отправлен в анналы истории
Как бесполезный инструмент научного анализа **
Это из статьи *Описывает ли вектор Пойнтинга поток электромагнитной энергии*
http://etkin.iri-as.org/napravlen/09elektr...ing%20potok.pdf

А вот ещё похлеще статья * О некоторых несуразностях в изложении вектора Пойнтинга*
https://cyberleninka.ru/article/n/o-nekotor...umova-poyntinga

С профессором Эткиным мы дискутировали лет двадцать назад.
Он обсуждает нечто своё даже не пытаясь понять собеседника.

Кстати, не слышали ли Вы про ИИИ- Институт Интегративных Исследований.
Поищите по этим ключевым словам. В научном журнале этого института ежемесячно
размещаются самые свежие исследования в различных областях науки. Вас не приглашали в этот журнал?
.

).-

Слава богу, пока нет.
P.S.
В своих работах я опираюсь исключительно на твёрдо установленные законы природы, анализируя их критически.
По этому в моих работах нет искусственных допущений или предположений умных дядь.
Все математические результаты приводятся с точным выводом.
Вот почему я готов обсуждать корректность излагаемого мной, а не индивидуальное виденье этого же предмета другими авторами работ.
Чего и всем желаю.

Сообщение отредактировал Зиновий - 4.8.2018, 22:46

[Dachnik]

Вы хотя бы с содержанием дискуссии ознакомьтесь.
См. сообщения #5.
Нет там никаких перемножений векторов для цепи постоянного тока.

Ознакомился с сообщением №5.
Цитирую.
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.


Симметричность, это когда от центра ток идет вправо и влево. Получается диполь Герца.



На постоянном токе диполь не излучает.

[Зиновий]

Ознакомился с сообщением №5.
Цитирую.
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.


Симметричность, это когда от центра ток идет вправо и влево. Получается диполь Герца.



На постоянном токе диполь не излучает.

Ну Вы ещё чуток почудите, а когда прочтёте до конца сообщение #5 обсудим.

[Григорий]

Около провода можно создать поле с помощью постоянного магнита, или электромагнита. Тогда вектор Пойнтинга изменится сильно, а выделяемое в проводнике тепло слабо изменится, только в меру магнетосопротивления. Это, мне кажется, аргумент для отказа от объяснения Калашникова.

[Зиновий]

Около провода можно создать поле с помощью постоянного магнита, или электромагнита. Тогда вектор Пойнтинга изменится сильно, а выделяемое в проводнике тепло слабо изменится, только в меру магнетосопротивления. Это, мне кажется, аргумент для отказа от объяснения Калашникова.

Совершенно верно.
Потому что для каждого физического процесса свой вид выражения динамики потоков энергии.

[Григорий]

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?

Совершенно верно.
Потому что для каждого физического процесса свой вид выражения динамики потоков энергии.

А как же все книжки Тамм, Калашников, Фейнман и бесчисленные малоизвестные авторы пособий по электродинамике? В них энергия лезет в чайник через бокомую поверхность нагревателя. Кто, кто а Фейнман, наверняка, знал толк в чайниках. Загадка.

[Зиновий]

А как же все книжки Тамм, Калашников, Фейнман и бесчисленные малоизвестные авторы пособий по электродинамике? В них энергия лезет в чайник через бокомую поверхность нагревателя. Кто, кто а Фейнман, наверняка, знал толк в чайниках. Загадка.

Электрические цепи постоянного тока не имеют никакого отношения к электродинамике.
Внимательней работайте с литературой.
Например, Тамм детально и точно излагает вопросы потока энергии в цепи постоянного тока.
И с "чайником" у него всё в порядке...
Не никаких неясностей в этом вопросе и у Калашникова.
"Тщательнее надо, тщательней!" М.М.Жванецкий.


Сообщение отредактировал Зиновий - 9.8.2018, 0:27