Версия для печати темы

Автор: UR4III 20.7.2011, 16:07

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?

Автор: ElDyn 20.7.2011, 21:06

А вы рассмотрите еще источник постоянного тока, пусть он тоже будет цилиндром. В нем ток идет против электрического поля, и вектор Пойнтинга исходит из цилиндра в пространство. Передвигаясь вдоль этого вектора, попадем в конце концов либо на провод, либо на сопротивление.

Так что - формально - энергия, хотя и вычурным путем, попадает из источника в сопротивление, чтобы там обратиться в тепло. Вообще в статических задачах интерпретация вектора Пойнтинга как направления действительного распространения энергии часто приводит к неожиданным результатам. Вспомните классический пример с покоящимся постоянным магнитом, рядом с которым покоится постоянный же заряд. А вокруг них бешено вращается энергия (если судить по упомянутому вектору). Но ведь поток энергии - вещь в некотором роде воображаемая (ну нет у нас прибора для обнаружения потока энергии), так что даже вопрос о правильности-неправильности результата трудно поставить.

Автор: Зиновий 20.7.2011, 21:58

Я полностью разделяю Ваши сомнения по поводу физической корректности вывода вектора Умова-Пойнтинга для проводника с постоянным током, изложенного в книге "Электричество" С.Г. Калашникова.
Совершенно очевидно, что энергия источника тока затрачивается на возбуждение магнитного поля вокруг проводника только в момент становления, или изменения тока в проводнике.
Т.е. энергия магнитного поля в стационарном случае остается неизменной и является исключительно характеристикой величины тока.
Под действием электрического тока проводник разогревается и через его боковую поверхность происходит отдача энергии в виде тепла или излучения в окружающее пространство.
Вывод предложенный в учебнике является математической подгонкой под извесный результат и лишен физической наглядности.

Вы правы.
Энергия поступает в проводник вдоль проводника.
Физику этой задачи надо найти и я постараюсь Вам ее представить.

Автор: Зиновий 20.7.2011, 22:48

Общая логика решения задачи вектора Умова-Пойнтинга для проводника с постоянным током такова.
1. Энергия в проводник поступает от источника тока.
2. Под действием электрического тока проводник нагревается (закон Джоуля-Ленца).
3. Нагретый проводник отдает энергию в окружающее пространство либо через тепловой контакт, либо посредством конвекции окружающего воздуха, либо в виде излучения (закон Стефана-Больцмана), либо сочетание этих процессов.
Осталось этот процесс записать математически.
Буду думать...

Автор: Зиновий 22.7.2011, 10:44

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.

Автор: ElDyn 22.7.2011, 14:37

Зиновий, а не кажется ли вам, что получилось только то, что было заложено в модель? При выводе использованы вот какие допущения:

1) Пусть поток энергии направлен вдоль оси проводника (это чтобы перейти к одномерному уравнению);
2) Пусть потоки энергии на концах проводника равны и противоположно направлены (это чтобы определить произвольную постоянную в решении дифференциального уравнения).

Но ведь именно эти свойства хотелось бы получить (откуда то вывести?), а не просто постулировать, не так ли?

Автор: Зиновий 22.7.2011, 15:57

Вы совершенно верно поняли предложенную мной методику подхода к решению этой задачи.
Однако не все так произвольно, как может показаться на первый взгляд.
1. Представьте, что Вы пропустили провод с током в электромагнитный экран.
Например, электропроводящая труба из ферромагнетика с огромной намагничиваемостью.
Толщина зазора между проводом и экраном 1 мкм.
Очевидно, что величина тока в проводнике не изменится.
Отсюда однозначно следует вывод, что энергия в провод поступает не через боковую поверхность провода.
Следовательно, остается единственно возможное направление распространения энергии, это вдоль провода.
2. Теперь рассмотрим следующий эксперимент.
Заземлим один конец источника тока.
Величина тока не изменится.
Перебросим заземление на второй конец источника тока.
Величина тока остается неизменной.
Т.е. протекание тока по проводнику не зависит от порядка подведения к нему электрического потенциала.
Т.е. с точки зрения электрического потенциала процесс протекания тока симметричен по отношению к концам проводника, к которым подведена разность потенциалов.
3. Учитывая уровень интересов автора темы, я оговорил, что не рассматривал тепловые процессы.
Однако, если решить тепловую задачу провода с током, то максимум температуры будет посредине длины провода, что будет соответствовать нулю потока энергии.

Автор: ElDyn 23.7.2011, 12:03

У нас постоянный ток, так что электромагнитного экрана не получится. Магнитное поле прямого провода с постоянным током вообще не изменится при помещении его в ферромагнитную трубу, в которой тока нет: тангенциальная составлящая магнитного поля (а только она и есть у прямого провода) непрерывна на границе раздела сред.

Автор: Зиновий 23.7.2011, 12:55

Так Вы о магнитном поле создаваемом током протекающим в проводе?
Так это магнитное поле не может возбуждать ток в проводнике, т.к. само является его следствием.
Обсуждается вектор Пойнтинга дающий энергию току в проводнике.
См. начало темы.

Автор: Зиновий 23.7.2011, 13:56

Описание этого процесса в Калашникове не верно.
См. "Основы теории электричества" И.Е. Тамм, $39 Превращение энергии в цепи тока.
Правда, он рассматривает преобразование энергии, но не дает выражения для вектора Пойнтинга.
Может где-то дальше будет...

Автор: ElDyn 23.7.2011, 19:18

Так ведь других магнитных полей нет. У нас есть проволока, с обоих концов подключенная к батарейке. По проволоке течет постоянный ток, у него есть соответствующее постоянное же магнитное поле. Есть еще и постоянное электрическое поле, которое гонит ток по проводу (j = sigma*E). Вот из этих двух полей на поверхности проводника Калашников и считает вектор Пойнтинга.

Автор: Зиновий 23.7.2011, 19:32

Так о том и речь, что считается против принципа причинности.
Подгоняется под численное значение, вопреки причинно-следственным связям.
Где физический смысл подобных расчетов?

Автор: ElDyn 23.7.2011, 20:50

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?

Автор: Зиновий 23.7.2011, 21:41

Инженеру схемотехнику, действительно, без разницы, есть вектор Пойнтинга, или нет.
Он работает с теорией электрических цепей, в которой четко заданы пути протекания тока и конкретно разделяются источники энергии и потребители.
До настоящего времени схемотехнику этого вполне хватало (пока не пошла твердотельная микросхемотехника).
Другое дело инженер по полевым системам (волновым, статическим, динамическим и т.д.) здесь недостаточно численного совпадения, необходимо понимание не только, что есть источник, и что есть потребитель энергии, но также необходимо четкое знание путей передачи энергии.
Очень важна причинно следственная связь.
Не мы придумали вектор Пойнтинга и ввели его в векторный анализ.
Его необходимость была обоснованна классиками теоретической физики.
Например, как Вы будете считать антенну, не зная значение вектора Пойнтинга для излучаемой волны?
Конечно, можно из справочника взять рабочие формулы и коэффициенты, если они есть.
А если Вы создаете что-то принципиально новое, где Вы найдете рабочие формулы и те же коэффициенты?
Управляя автомобилем, для увеличения скорости движения Вы не выскакиваете из машины и не толкаете колеса для увеличения их скорости вращения.
Вы нажимаете на педаль газа.
Вы знаете цепочку причинно следственных связей, приводящих к желаемому результату.
А то ведь проще было бы подключить маленький электромоторчик к спидометру и легким движением руки получать любые показания спидометра, которые Вам будут нужны.

Автор: Обезьяна с бананом 23.7.2011, 22:43

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.

II. Электрический ток это перенос энергии.
Имеем разнесенные в пространстве источник и потребитель, связанные двумя проводниками.
Положим, тепловыделение пренебрежимо мало, т.е. энергия от источника практически вся попадает в потребитель. Если бы это была какая-то иная векторная величина, характеризующая энергию, и если бы мы получили вектор переноса энергии не совпадающий с направлением источник-потребитель, то следовало бы искать ошибку. Это подсказывает элементарный здравый смысл.

И так как в данном случае вектора Умова-Пойнтинга E x H, мы получаем результат расходящийся со здравым смыслом, то ошибку следует искать в основаниях теории.
Конкретно - в самом аппарате, предлагающем перенос энергии двумя взаимо-преобразующимися полями.

Автор: Зиновий 24.7.2011, 6:50

В сверх проводнике ток возникает в момент включения и не требует энергии для поддержания, т.к. не происходит преобразования энергии тока в тепло.
Рассматривается вопрос заданный автором темы.
В остальном, с Вами согласен.

Автор: Зиновий 24.7.2011, 10:47

Именно эксперимент предписывает нам однозначность и он определяет понятие "здравый смысл" в физике.
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.

Автор: alal 24.7.2011, 12:42

Для случая сверхпроводимости ток будет бесконечно возрастать, и ,соответственно, вектор Пойнтинга указывает на излучение энергии в пространство (как и случай для вопроса автора в переходном процессе включения питания) , т.е. это вектор Умова-Пойнтинга (ВУП)для ЭМП.
А для установившнгося процесса с сопротивлением надо рассматривать только теорему Умова для общего случая переноса энергии, в данном случае тепловой .
Или не так ?

Автор: Зиновий 24.7.2011, 13:00

Не совсем так.
Тепло, в данной задаче, не переносит энергию от источника к проводу, а потребляет ее, отдавая через конвекцию, или/и излучение ЭМВ в окружающую среду.
В Калашникове ЭМ вектор Пойнтинга направлен в провод.

Автор: ElDyn 24.7.2011, 18:49

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.



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.

Автор: Зиновий 24.7.2011, 18:59

Осталось за малым.
Решить полевую (краевую) задачу для магнитного поля источника тока, что бы его магнитное поле имело максимум между проводами с током.
Если Вам это удастся, я признаю Вашу правоту...
Причинно следственная связь нерушима.

Автор: Обезьяна с бананом 24.7.2011, 19:06

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.

Автор: ElDyn 24.7.2011, 20:52

Я некоторое время посидел-подумал над задачей и частично удовлетворил свое любопытство. В этом послании - результаты того, что мы должны увидеть для вектора Пойнтинга в рамках класической электродинамики. Сообщение длинное, но в нем больше картинок, чем текста, так что можно не пугаться. Может быть, будет интересно всем.

Рассмотрим цепь, в которой есть источник постоянного напряжения, нагрузка (небольшое по размеру сопротивление) и два идеальных провода.

Напряжение на источнике пусть будет V0. Найдем электрический потенциал во всем пространстве. Для этого положим, что потенциал на зажимах источника есть +V0/2 и –V0/2. Соединительные проводники имеют те же потенциалы. На нагрузке потенциал изменяется от +V0/2 до –V0/2. В источнике он также меняется +V0/2 до –V0/2. Профиль потенциала в источнике и в нагрузке можно считать линейным по длине, но это необязательно - достаточно монотонности. Решаем во всем пространстве задачу для потенциала (лапласиан V = 0) c нулевыми условиями на бесконечности и заданными значениями на поверхностях всех элементов. Получаем картину эквипотенциальных поверхностей (пунктирные линии):

Здесь нарисованы, конечно, только сечения этих поверхностей плоскостью рисунка. Все поверхности, кроме V = 0, замыкаются где-то в
пространстве.

Из определения вектора Умова-Пойнтинга следует, что он ортогонален к электрическому полю – стало быть, является касательным к эквипотенциальным поверхностям. Таким образом, мы по сути дела уже получили картину линий тока энергии, надо только добавить направления. Учитывая, что с двух противоположных боков нагрузки магнитное поле направлено в противоположные стороны, получаем, что вектор Пойнтинга направлен всегда внутрь нагрузки. На источнике – все с точностью до наоборот, вектор Пойнтинга направлен наружу. Тогда получается такая картинка.

Заметим, что энергия распространяется и вдоль соединительных проводов, так как они тоже представляют собой эквипотенциальные поверхности.

Для выяснения того, как ведут себя линии тока энергии внутри эквипотенциальных поверхностей, рассмотрим плоский симметричный контур.

Здесь эквипотенциальная поверхность V=0 является плоскостью На следующей картинке дан ”вид сверху” - магнитные силовые линии (пунктир) и ортогональные к ним линии тока энергии (сплошные линии со стрелочками) в плоскости V = 0.

Теперь можно для интереса посмотреть, что будет для реального провода с сопротивлением. Нагрузку временно выбросим. Напряжение на проводе линейно (по длине) меняется +V0/2 до –V0/2. Снова определяем потенциал во всем пространстве и рисуем эквипотенциальные поверхности – они же дают направления линий тока энергии.

В общем, видно, что энергия во всех случаях распространяется от источника к нагрузке, однако этот путь пролегает через пространство. Что будет, если мы попытаемся помешать такому распространению энергии? Окружим нагрузку куском идеальной трубы; она является эквипотенциальной, поэтому получим нечто вроде

Линии тока энергии обязаны обогнуть трубу, так что путь явно изменился, но на поверхности нагрузки все осталось по-прежнему, а стало быть, и поток энергии внутрь сопротивления не изменился (совсем тонких эффектов сейчас рассматривать не будем). Для полной ясности удлиним трубу так, чтобы она заключала в себя весь контур (то есть сделаем нечто вроде коаксиального кабеля). Тогда картина потока энергии приобретает следующий вид:

Весь поток энергии течет только по трубе, и аккуратно вдоль проводов, однако на самой нагрузке опять ничего не изменилось.

PS. Да, неплохое употребление я нашел воскресному дню...

Автор: Зиновий 24.7.2011, 21:59

Мне очень жаль затраченные Вами усилия и время, но Вы не ответили на главный вопрос.
Решая краевую задачу магнитного поля источника, покажите, что она в любом случае, будучи внешней для провода с током, дает конфигурацию магнитного поля провода с током, что бы ее нельзя было заэкранировать магнито электрическим экраном.

Вектор Пойнтинга по ЭМ методике нормален не только к вектору напряженности электрического поля, но также и к вектору магнитной индукции, лежащему в эквипотенциальной линии.
Т.е. вектор Пойнтинга по методике ЭМ поля всегда нормален ко всем токонесущим проводам, включая подводящие, что очевидно является абсурдом.
На что, совершенно справедливо, и обратил внимание автор темы.

Кстати, в нарисованных Вами картинках вектор Пойнтинга в подводящих проводах совпадает по направлению с вектором напряженности электрического поля.
Это как это так?

Автор: ElDyn 25.7.2011, 0:25

Я сначала на более простой вопрос отвечу.

На картинках вектор Пойнтинга в подводящих проводах совпадает с направлением проводов в тех случаях, когда провода считаются идеальными проводниками. Неидеальный провод я рассмотрел только на одной картинке - шестой по счету, там, где нет отдельной нагрузки (там вектор Пойнтинга везде перпендикулярен проводу). А на поверхности идеального проводника электрическое поле ортогонально поверхности, так что вектор Пойнтинга и оказывается направлен вдоль провода.

Что же касается абсурдности, то я и нарисовал все картинки для того, чтобы понять, какие именно конфигурации выглядят абсурдно, а какие - не очень.

Автор: ElDyn 25.7.2011, 0:37

А теперь и на более сложный.

Я пока не очень понял, что за задачу надо решать. В простейшем варианте имеется источник напряжения, к которому подключен провод (имеющий сопротивление). Рассматривается установившийся режим (постоянный ток). Его распределение известно (ток одинаков по всему контуру), так что вместо решения краевой задачи я могу просто посчитать магнитную индукцию по закону Био-Савара-Лапласа. Почему этот путь неприемлем?

Вообще я думаю, что в установившемся режиме (будь то постоянный или гармонический) поздно искать причины и следствия - следствия уже воздействовали на причины и переплелись с ними в процессе установления режима. Я бы предпочел искать причинно-следственные связи в переходном процессе, когда токи и поля только устанавливаются.

Автор: Зиновий 25.7.2011, 7:42

Вопрос поставлен автором темы конкретно.
Каким образом энергия от источника тока поступает в нагрузочный провод?
Вектор Пойнтинга по методологии электромагнитного поля приводит к парадоксальному утверждению, что энергия от источника немыслимым образом (противоречащим решению полевой задачи для магнитного поля), посредством магнитного поля, поступает в боковые поверхности провода с током.
Что очевидно абсурдно, т.к. не объясняет, каким образом осуществляется поток энергии в провод от источника тока.
Известно, что магнитное поле провода с током формируется во время становления тока и далее магнитное поле в работе цепи постоянного тока участия не принимает (см. ЭДС индукции).
Далее, из опытов известно, что работу по поддержанию постоянного тока в проводе осуществляет напряженность электрического поля в проводнике (закон Ома).
Автор спрашивает, как правильно записать вектор Пойнтинга для провода с постоянным током, что бы реально увидеть пути передачи энергии?
Автор не спрашивает, как замазать и сделать невидимой грязь теории.

Автор: UR4III 25.7.2011, 15:37

Зиновий! Искреняя блогодарность за ваши ответы. Не всё понял, так как не физик, но со временем надеюсь дойдёт.
Теперь те же условия задачи только ток переменный ВЧ. Провода расположим симметрично (параллельно, в виде ромба и т.п.), а нагрузка подобрана так, что в проводах установлен режим бегущих токовых волн. Собственно, в данном случае система преобразованна в излучающую антенну. Это факт. А вектор У-П опять смотрит не в ту сторону. Почему?
Если надоел, отвечать не стоит.

Автор: Зиновий 25.7.2011, 16:32

Давайте рассматривать конкретную конструкцию.
Потому, что антенна это одно, а канализирующая система это другое.
Определитесь и поехали...

Автор: aid2 25.7.2011, 17:01

$92.

Автор: UR4III 25.7.2011, 20:50

Самая простая антенна бегущих волн. Два провода длиной несколько длин питающей волны. Один на горизонтальной поверхности, второй над ним на высоте, например, 2 м. На нонце они нагружены на активное сопротивление равное волновому, получившейся линии.

aid2
Спасибо.

Автор: Зиновий 25.7.2011, 22:10

Вы для начала выбрали достаточно сложную для восприятия систему, реализующую одновременно и канализирующую и излучающую функции.
Т.е. в ней бежит волна вдоль линии и одновременно возбуждается волна излучения в окружающее пространство.
Я бы предложил Вам, для начала, рассмотреть канализирующую волновую систему, что бы понять ее отличие от линии постоянного тока.
Эти отличия принципиальны.

Автор: UR4III 27.7.2011, 8:50

Поступайте как Вам удобнее. В линиях передачи я ориентируюсь свободно. Здесь В У-П направлен вдоль линии от источника к нагрузке. В излучающем проводе (зачастую роль второго провода выполняет земля) вектор направлен также как и в проводе с постоянным током. Хотя должен был бы направлен в противоположную сторону.

Автор: RU3 27.7.2011, 16:45

Здесь нет отдельно излучающего провода, а есть открытая несимметричная линия. Она излучает в силу своей несимметричности. Вектор Пойнтинга направлен под углом 45 град к оси линии (при условии согласованной нагрузки).
При несогласованной - возможны варианты.

Автор: UR4III 27.7.2011, 17:51

Расскажите по подробнее, как это происходит? В моём представлении Е направлен по оси провода, Н - по касательной окружности в плоскости, перпендикулярной оси провода. Как получается 45 град.?

Автор: RU3 27.7.2011, 17:56

В проводнике Е не направлена по оси провода (для проводника без потерь).
В нашем случае имеем два провода, Е направлена перпендикулярно проводам.
При наличии потерь (излучение),появляется составляющая, перпендикулярная проводу.

Автор: Wolf137 28.7.2011, 5:46

«Каким образом энергия от источника тока поступает в нагрузочный провод?»


Она не поступает от источника к нагрузке (где и «расходуется» (полностью?)), она через него проходит (протекает), как по участку замкнутой цепи, в чём есть принципиальное отличие. И сам источник ЭДС – питания, такой же участок цепи – замкнутого контура с током. Вставьте в цепь (на каком угодно участке) ещё одну батарейку (гальванический элемент) последовательно, ток так же будет течь. Через элемент, с ионной проводимостью. Потому, мне совсем не понятно, почему была подхвачена идея разбиения цепи на два участка: от одного полюса источника до нагрузки, и от другого до неё же. По которым якобы во встречных направлениях «что-то» (электроэнергия?) течёт. Носители которой, что? Отрицательные и положительные заряды? Электроны и протоны? Положительные и отрицательные ионы? Кстати, рассмотрев чисто ионную проводимость в элементе питания количественно, такой-то заряд был перемещён (работа) и так-то, мы то же количественное и для всех прочих элементов цепи и получим, но качественно несколько отличающееся, носителями. И не так уже и сильно. Что в элементе питания с «химической реакцией» обмена электронами между атомами физически взаимодействующими, что, надо полагать и в проводнике, и даже в нагрузке.
Посему, прав Обезьян, что в простейшем и идеальном, проще рассматривать сверхпроводящий замкнутый контур. Тогда не угораздит на неравноправные участки разбивать и приплетать термодинамику не к месту.
Что до «экранирования» пустого. (Что бы доказать, что цепь не взаимодействует с во вне её находящимся? Так, а экран, как раз этим «вне» и будет. Но зачем усложнять излишне и запутывать?) Так, или иначе, но без ЭМ взаимодействия между заряженными частичками, а это ЭМ волны, или фотоны, не обойтись. И в общем-то «поля» есть некая статистическая совокупность излучаемого - поглощаемого всей системкой взаимодействующих зарядов, которые к тому же и ДВИЖУТСЯ (да ещё и с ускорением). Разобравшись толком с творящимся в простом и идеальном сверхпроводника, смело и к случаям более сложным. И проще опять таки правильную окружность проводящую рассматривать.

«Известно, что магнитное поле провода с током формируется во время становления тока и далее магнитное поле в работе цепи постоянного тока участия не принимает (см. ЭДС индукции).»

Ой, ли? А как же стрелочки магнитной отклонение вблизи проводника с постоянным током? (А если ЕСТЬ, то как «не принимает»? Сбоку припёка лишняя.) И из самого проводника не выкинуть орбитальные магнитные моменты электронов АТОМОВ. А вот совокупное и результирующее нечто от них (когда они определённым образом (упорядоченно) выстроены) к макро и прилезем с поверхностями эквипотенциальными. Замкнутое и циркулирующее по контуру электрическое, аки какой заряд электрический по всему контуру рассредоточенный движется, собственно ток электрический*, с непременным атрибутом его (ПРИ ДВИЖЕНИИ ТАКОГО РОДА!) - замкнутым магнитным, с магнитным диполем в точечке – центре окружности проводящей. Как правило, простирающегося на бесконечность. (Если не угораздит кого экран впендюрить.)
А Пойнтинга вектор по счёту большому – направление переноса ЭМ энергии (и импульса заодно) в пространстве с волной ЭМ – направление её распространения. Ох и архи сложна задачка по всему, да совокупному определить! Но подход-то верен. «Правда», в «изолированной системке» контура. Но ежели из глобального исходить - законов сохранения, и ежели учесть всё излучаемое – поглощаемое (из вне, и во вне) в процессе, то как-то и получается РАВЕНСТВО (в ЛЮБОМ случае!) векторов противонаправленных излучаемого и поглощаемого частичками системы. (Мы можем, мудрствуя лукаво (но, как считать ещё?), что часть (которая?) де расходуется на кинетическую энергию «увеличивающуюся**» (хотя какое увеличение при постоянном токе?), или на уменьшающуюся, или на работу затраченную по устранению этого уменьшения (с сопротивлением)***, прибегая к специальным оговоркам, но что не очень-то суть главного и меняет.)

*И в некотором роде, это мысль «здравая», всю без остатка плотность потока электромагнитной энергии через плоскость ортогональную (сечения проводника) сопоставить – сонаправить и пустить с электрическим током. Ведь нет же у нас зарядов во вне, с которыми можно было бы работать. Только вот помести мы пробный во вне, вдруг, откуда ни возьмись и возьмётся ЧЕМ и над чем работать. Или это не честно и не правильно, так поступать по отношению к изначально гениально предполагаемому, что только по проводнику? И только от источника к нагрузке, но не далее, где эта энергия полностью и расходуется - исчезает.
**В квантовой, при увеличении энергии кинетической электрона в атоме, фотончик-то во вне и излучается.
***Которое, в свою очередь, связано с выделением теплоты (ЭМ излучением в ИК диапазоне (а его как экранировать?, надёжной теплоизоляцией проводника?). Вот потому-то и ловчее рассматривать случай идеальный. Дабы не путаться. Но не разобравшись толком в простом, погнали дальше по «канализациям» энергии мысли.

Автор: Зиновий 28.7.2011, 9:00

Для начала есть смысл рассмотреть несимметричную длинную линию с постоянным током.
Важно понять, что, как и было показано в расчетах, скорость протекания энергии в ней определяется скоростью протекания в ней тока проводимости.
В случае переменного тока линия работает непрерывно как бы в режиме переходного процесса, при котором токи проводимости опережаются токами индукции.
Отсюда скорость распространения энергии вдоль линии на переменном токе будет определяться скоростью распространения магнитного поля.
Вектор Пойнтинга волновой и направлен вдоль линии.
Если по этому случаю нет вопросов, то перейдем к излучающей длинной линии.

Автор: Wolf137 28.7.2011, 10:32

В классической физике столько понаворочено… . И с этим багажом… .
Начинать надо с конфигурации полей для точечного заряда: покоящегося в одной СО, и движущегося, в другой.
Для покоящегося: есть электрическое поле сферически симметричное с силовыми линиями от, или к заряду направленными, простирающихся из, или на бесконечность в пространстве, и нет магнитного. А как мы это определим? Поместим стрелочку магнитную. Не колышется. А вектор Пойнтинга? Поле-то, хотя бы электрическое есть. И надо полагать, некой совокупностью фотонов представленное излучаемыми и поглощаемыми элементарными частичками. О чём классики и не подозревали. И если можно поток энергии представить через поверхность сферы, то сопоставить с каким-либо одним и выделенным направление именно как для ВЕКТОРА… . Опять же что может служить источником энергии неиссякаемым, в случае с однонаправленностью этого потока из представлений традиционных (либо от, либо к)? Сдаётся мне делом грешным, что потоки-то эти дву и противонаправленны. Иначе, плакал ЗСЭ.
Теперь то же, но при рассмотрении из системки движущейся. Электрическое поле есть. Но какова его конфигурация. Согласно классике, точно такая же, сферически симметричная. (Хотя кое-кто, что то о запаздывании и может вякнуть.) Но если это поле совокупность фотонов, то обязан иметь место быть ДЭ, и не совсем симметрично выглядеть и вся совокупность. Со смещением относительно местоположения заряда в настоящем. Опять таки и со смещением относительным излучаемого и поглощаемого . Вот Зиновий настаивает, что магнитное непременно есть СЛЕДСТВИЕ , чего-то там электрического. А может быть следствие относительного смещения излучаемого и поглощаемого в случае относительного движения заряда? (Естественно, что в случае покоящегося заряда, ни какого смещения в принципе наблюдаться не может, а попросту, совмещение пространственное и наблюдается.)
Согласно классике «появляется» («порождается»). Образом каким? Какова конфигурация порождённого магнитного поля движущегося точечного заряда? Опять же, вышеупомянутая стрелочка магнитная движущаяся в том же направлении и с той же скоростью, как не колыхалась в системке, где покоилась (вместе с зарядом), так и НЕ БУДЕТ колыхаться при движении относительном. Но аналогичная стрелочка ДРУГАЯ, покоящаяся, реагировать будет.
Но это будет ДРУГОЙ случай. А именно. При движении относительном стрелочки по отношению к ПОКОЯЩЕМУСЯ заряду, стрелочка будет реагировать на неимеющееся якобы вовсе магнитное поле ПОКОЯЩЕГОСЯ заряда. Ну и тут в силу вступает казуистика, что в системке со стрелочкой связанной де имеется. Но реагирует-то она не только в той системке, где заряд движется, но и в той, где покоится и в той, где МП отсуйтствует напрочь!
Какие ещё предложения и предположения будут по поводу? Может при движении стрелки (магнитного диполя) порождается что-то электрическое, которое и взаимодействует со стационарным ЭП? Тогда почему в случае движения сонаправленного и заряда и стрелки, нет?

Автор: RU3 28.7.2011, 10:40

Направление распространения энергии в длинной линии или антенне однозначно определяется теоремой Пойнтинга для комплексов напряженностей Е и Н.
Без элементарных частиц и фотонов.

Автор: Зиновий 28.7.2011, 12:27

1. Посмотрите, как автор цитируемой Вами ссылки в вики, обозначил плотности энергий электрического и магнитного полей.
Я бы не стал серьезно относиться к подобным сообщениям...
2. Широко распространенное заблуждение о том, что магнитное поле есть релятивистский эффект электрического поля, является очевидной ошибочной гипотезой Максвелла, а далее Эйнштейна.
Приведите хоть один пример экспериментального обнаружения магнитного поля при движении измерителя магнитного поля в электростатическом поле..

Ошибаетесь.
Есть "Теоретическая физика".
Это классическая "Теоретическая механика" и классическая "Теория поля", в которых теорем предостаточно...
А вот "гипотезам" реально "не место в физике"...

Автор: RU3 28.7.2011, 13:11

1. Выбирайте обозначения плотностей по Вашему вкусу:
http://yandex.ru/yandsearch?text=%D1%82%D0...0%B0&lr=213

2. Спасибо за информацию.
Я не знал, что моя антенна работает по ошибочной гипотезе Максвелла.

Автор: Зиновий 28.7.2011, 17:24

Ваша антенна работает не по чьей-либо гипотезе, а потому что работает.
А если Вас действительно интересует теория вопроса, откройте "Антенны" Пистолькорс и посмотрите, как расчитывается антенна.
Не удивляйтесь, если в расчете диполя вообще не обнаружите вектор электрической напряженности. :o

Автор: RU3 28.7.2011, 17:56

Я рассчитываю напряженность, которую создает моя антенна.
А в расчет закладываю геометрию антенны и источник ЭДС.
С большим удовольствием пользуюсь результатами расчета.
Вы верно отметили, теория вопроса меня интересует, и делюсь малой толикой своих ограниченных познаний. Способность удивляться пока не атрофировалась

Автор: Зиновий 28.7.2011, 21:35

Тогда ознакомьтесь с http://www.doctorovich.biz/thwr.html
Потребуется вся Ваша любознательность и способность удивляться.

Автор: Paraligon 29.7.2011, 0:35

Хорошо, я скачал ваш труд. В он лайн андроид не переваривает ваши формулы. Поясните кратко, у вас появляется какая то новая математика? Или всё в рамках классической теории поля с её потенциалами и т.п.? Физику явлений мне не осилить.

Автор: Wolf137 29.7.2011, 9:59

«Направление распространения энергии в длинной линии или антенне однозначно определяется теоремой Пойнтинга для комплексов напряженностей Е и Н.
Без элементарных частиц и фотонов.»

Ошибаетесь и заблуждаетесь, уважаемый. Во первых, это лишь толики (части) касается полной энергии системы заряженных частиц, «теряемой» на излучение. И потому не совсем корректно (точнее, совсем не корректно) распространять часть (излучение) на целое, а равно и на другую совершенно часть целого - «длинную линию» с текущим по ней током.
И как же это так, что процесс сей благополучно обходится без участия элементарных частиц и элементарных зарядов? Когда макро (нечто совокупно усреднённое) есть совокупность микро. И так уж исторически сложилось, что чуть ли не эмпирически полученное древними, усердно напяливается на элементарное.

Каким приборчиком «П» непосредственно может быть измерен?* А та циферка, что получается при вычислении из гипотезки, суть абстракция чистая математическая. Ну и согласен в именно этого касающегося, с Зиновием. Антенны излучают, не потому, что кто-то что-то там навычислял.
И уж как это «логично» (математически), что ровно половинка уносится с напряжённостью электрического поля, а другая с напряжённостью магнитного!** И это ж надо, что сумма этих половинок равна целому – «П» (через замкнутую поверхность). В чём и вся «ценность» теоретическая теоремки доказавшей, что (1/2)+(1/2)=1. Тогда, когда в элементарном, квант «ЭМ поля» - фотон, с одной стороны уносит (от частички излучившей)в виде энергии E=hν: часть тяжёлой массы (гравитационного заряда) (в виде Е/с²), часть электрического заряда, а с другой, ПРИНОСИТ в том же виде, кинетическую энергию (пропорциональную магнитному самой частички), импульс, с в процессе СОХРАНЕНИЕМ полной энергии частички «излучившей» и массы её инертной - инвариантной (в виде m₀=E/c²).

*Зато в элементарном, легко, из разности энергий кинетических до и после.
**И уносимая, стало быть, абсолютно равна приносимой из источника. А акромя неё ни какой другой энергии в ЛЕП и не присуйствует.

А вектор «с» образом каким в теоремках так, или иначе фигулирует? (Сонаправлен наверное с вектором «П»). Другим аспектом ценности чрезвычайной теоремок, я-ся доказательство следующего равенства: с/1/с=с² (2/1/2=2²). Однако. (Я не против постоянства скорости света в вакууме, но против манипуляций с подгонкой.)
Вы мне докажите лучше взаимную геометрическую ортогональность векторов напряжённостей и «П» (и (или) «с») в волне ЭМ. (Я грешным делом сумлеваюсь в очевидности сего, якобы следующей теоретически.)


«Приведите хоть один пример экспериментального обнаружения магнитного поля при движении измерителя магнитного поля в электростатическом поле..»
А это ведь легко проверить. Я уже не буду про школьное выстраивание железных опилок (простейшего «прибора») в круги (вдоль линий силовых МП) вокруг проводника с током. А из относительности принципа (и даже Галилея), движение относительно и покой, как заряда, так и приборчика. Но если возникнут возражения по поводу «движения зарядов» в проводнике, то по отклонению катодных лучей в СТАЦИОНАРНОМ магнитном поле. Есть нюанс, что в этом случае взаимодействует магнитное имеющееся у ДВИЖУЩЕГОСЯ заряда* со стационарным МП. А вот покоящиеся заряды напрочь отказываются реагировать на стационарное МП. Но охотно, на не стационарное (переменное). А это имеет отношение к вопросу о том, что чего «порождает». А всякое реагирование, есть результат ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ с обоюдным участием сторон. Что к тому, что и МП переменное реагирует на стационарное электрическое. Но вот однозначно определять то, что я-ся следствием, а что причиной, в данном случае не оправдано.

*Ещё бы разобраться, откель взялось.

Автор: Зиновий 29.7.2011, 10:24

Исходя из серии экспериментов и фундаментальных понятий классической теории поля Г. Гельмгольца, в работе доказано, что магнитное поле есть самостоятельное явление природы, что и изложено в формуле заявленного открытия.
Получена система уравнений магнитного поля устраняющая противоречия в физике распространения т.н. электромагнитных волн и написания краевых условий при решении различных полевых задач магнитодинамики.
Также в работе, опираясь на теорему единственности векторного анализа - "теорема Гельмгольца", выдвигаются требования корректного применения математического аппарата классической теории поля, исключающего появления каких-либо "неоднозначностей" в виде "калибровок".


У Вас проблемы с пониманием русского языка или рассеянное сознание?
Перечитайте выделенное...

Автор: RU3 29.7.2011, 11:18

Зиновий

Спасибо за ссылку.
Ознакомился, но не возбудился....
Читал обсуждения Вашего труда, ярых почитателей не обнаружил, всё как-то наборот......, видимо не хотят понять глубину Вашей мысли.


Wolf137

Соглашусь с Зиновием, сложно воспринимается текст Вашего сообщения.
К обсуждению темы "Вектор Умова-Пойнтинга для проводника с постоянным током" не обязательно привлекать квантовую электродинамику, достаточно классической.
Удивляет, что Вы рассматриваете только действительную часть вектора Пойнтинга. В "классике" соотношение энергий Е и Н в электромагнитном поле может быть любым.

Автор: Wolf137 29.7.2011, 11:49

Зиновию.
Сознание наверное «рассеянное». Такое же рассеянное, как и у вас понимание принципа относительности. Согласно которому, не один ли хрен (но в ракурсе ином), измерение МП (покоящимся приборчиком) от движущегося заряда. (Или вы считаете, что сами показания приборчика могут зависеть от того, в какой системе их рассматривать? Однако.) А это уже язык физики. Ну и с рассеянным пониманием его… . Какой тормоз глухой в голове вашей, мешает вам рассматривать ОДНО И ТОЖЕ физическое явление из различных систем отсчёта? Или это из принципа какого-то вашего личного, что ни как де не можно?

Автор: UR4III 29.7.2011, 16:24

Согласен. Здесь не один, а два провода. Поясните, почему потери вызывают появление составляющей (каккой? Е или Н?), перпендикулярной проводу и как в итоге появляются 45 град?

Wolf137
Выкладывайте свою точку зрения, только не стоит цепляться к Зиновьеву и выяснять, кто круче.


Здесь мне не понятна "скорость протекания тока проводимости". Скорость движения свободных электронов мала. Скорость распространения эл.поля практически мгновенна. Т.е. по всей длине проводника электроны начинают двигаться одновременно, т.е. скорость тока проводимости равна скорости распространения эл.поля. А скорость ЭП равна скорости магнитного. Или я чего-то недопетрил?

Автор: Зиновий 29.7.2011, 17:48

Чистая психология.
Никто до конца не понимает классической электродинамики, но верят в знания авторов учебной и научной литературы.
"Не может быть, что все не правы, один вы правы.
Разбираться, большой труд.
А зачем?"...
Нормальное дело.

К сожалению, должен констатировать Вашу недостаточную компетенцию в обсуждаемом вопросе и отсутствие у Вас заинтересованности понять собеседника.
Желаю удачи...



Скорость тока проводимости, как Вы правильно заметили, мала.
Но в установившемся процессе протекания постоянного тока, как было ранее показано расчетами, именно она и определяет вектор Пойнтинга.

Автор: Wolf137 30.7.2011, 3:13

UR4III.
Если я категорически не согласен с Зиновием по ряду вопросов, а именно с его: «магнитное поле есть самостоятельное явление природы», что вразрез идёт не только с моим, но и с общепринятым, то я «цепляюсь, придираюсь и т. п.»? Да пусть себе несёт чё попало, и возражать не можно! И если я ему недвусмысленно указал на явное непонимание им принципа относительности и следствия его для электромагнитных явлений, то попал в «нехорошие».
И ещё раз конкретно к нему (и вам, если вы разделяете его т. з.).
Гораздо проще с технической стороны ускорить до скорости приличной пучок заряженных частиц и измерять МП покоящимся прибором. (Чего для здравых умом, вполне достаточно, для выводов соответствующих. О наличии МП в любом случае – при рассмотрении этого случая конкретного из любой системы отсчёта. И ключевым в этом случае я-ся не то, покоится ли заряд в данной СО, а то, движется ли он по отношению к приборчику, или приборчик движется по отношению к заряду, что из принципа относительности, абсолютно тождественно, и о чём однозначно сами ПОКАЗАНИЯ приборчика. И понимай вы это отчётливо, а не рассеянно, вас бы не угораздило выводы абсурдные и нелепые делать о самостоятельном существовании магнитного поля, без материальных носителей его – магнитных монополей.) Нежели, чем прибор ускорить до той же скорости по отношению к покоящемуся заряду (хотя вполне практически и осуществимо)? Но какая в этом необходимость собственно острая?! И спекулировать на этом, наверное не стоит, как не стоит и становиться в позу обиженного, да ещё и пенять, что ничего вы мол в колбасных обрезках не понимаете.
Ну и что здесь выкладывать своего? О зависимости прямо пропорциональной величины напряжённости МП (а следовательно, и энергии) от кинетической энергии движущегося электрического заряда. Что не в пользу «самостоятельности» вашей. Так вы определились бы вначале с этим простым, прежде чем галопом гнать в своих фантазиях буйных, весьма далёкое отношение к физике имеющих, и наперёд паровоза с вектором «П».

Автор: Wolf137 30.7.2011, 7:44

Ох как прав был Орг, что и математики от физики , что и физики от математики , попадись им под руку подходящий «вектор», что мартышки и очки. И на что только напялить не норовят.
Поток Пойнтинга вектора через замкнутую поверхность (без изощрений в извращениях, поверхность сферы), ограничивающей систему заряженных частиц (а ЛЮБАЯ электрическая цепь и есть оная «система»), даёт величину энергии, теряемой системой вследствие излучения ЭМ волн.
Из чего, что сам П. в. именно с излучением ЭМ связан. При этом, направление П. в. ортогонально Е и Н и совпадает с направлением распространения ЭМ волн. (Помнится, задавал вопрос о взаимной ортогональности, все скромно промолчали, но я на 100%, что никто ни чего внятного не промямлит. И о сонаправленности естественной (но загадошной) П. в. с вектором скорости света (и давайте уже в вакууме, для простоты пущей). И с чего бы именно в ИЗЛУЧЕНИИ ЭМ 50/50 не быть между Е и Н (как «векторном произведении» (искусства))? (Боюсь, что закосил бы П. в. на сторону, не будь это соотношение именно таким.))
Ну а дальше начинается из области досужих измышлений. «Логически» рассуждая, по приходу энергии, и её расход (потери на излучение). Вот и пытаются впендюрить тот же П. в. в саму систему, и прежде, что якобы и непременно причиной должно я-ся для следствия – излучения. И кто во что горазд, но в одном сходятся: в равенстве до и после (и то, бооольшое достижение).

Я же нагло смею утверждать, что полная энергия системы, есть энергетический эквивалент инвариантных масс частиц в-ва её составляющих, независимо от характера взаимодействия (в т. ч. и ЭМ) их между собой и состояния относительного движения в системе. А по сему, и «приход», и «расход» энергии системы сбалансирован таким образом, что полная энергия её, НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ. (Выводы сами сделаете, или помочь?) И если любая хитрая теоремка не в силах объяснить, чем конкретно компенсируется «расход»* (только не смешите с «источником питания» из допотопной классики тысяча восемьсот… (затёртого) года), то грош ей цена.

*И если речь не о «замкнутой системе» (ещё какой «смысл» (смысла физического не имеющий) в это понятие вкладывать), а об ОТКРЫТОЙ, то расход энергии на излучение во вне, просто ОБЯЗАН компенсироваться из вне же поглощением. ЗСЭ, однако, и следствие однородности времени собственного любой СО.

Автор: Зиновий 30.7.2011, 8:23

No comment.

Автор: RU3 30.7.2011, 11:03

UR4III

Угол может быть от 0 до 90 град, зависит от соотношения сопротивлений нагрузки и провода. В проводе, обладающем сопротивлением, появляется составляющая напряженности вдоль провода.
Но, мне больше понравился ответ про "ПРИБОРЧИК" и колбасные обрезки.

Несколько смутило мой слабый ум следующее заявление:

".............Ну и что здесь выкладывать своего? О зависимости прямо пропорциональной величины напряжённости МП (а следовательно, и энергии) от кинетической энергии движущегося электрического заряда. Что не в пользу «самостоятельности» вашей. Так вы определились бы вначале с этим простым, прежде чем галопом гнать в своих фантазиях буйных, весьма далёкое отношение к физике имеющих, и наперёд паровоза с вектором «П»."

Проделал опыт:
поставил на стол утюг мощностью 1 КВт и портативную радиостанцию, мощностью 5 Вт;
включил оба дивайса и поднес к ним лампочку-энергосберегайку;
около антенны радиостанциии лампочка весело зажглась, около утюга даже не моргнула.

Вот и не знаю, как дальше жить. Напряженность не пропорциональна П :(

Получилось, как в анекдоте про туземцев:
".....такой большой П, и какая у него маленькая Е...."

Автор: Зиновий 30.7.2011, 12:37

Замечательный по показательности эксперимент.
Очевидно, что для волновых процессов вектор Пойнтинга имеет один вид.
Для статики и квазистатики, другой.

Автор: RU3 30.7.2011, 12:42

Зиновий

Нееееаа.....
Просто хотел показать, что напряженность поля зависит не только от величины тока, но и его частоты.

Автор: Зиновий 30.7.2011, 12:55

Уточните, о каком поле речь?

Автор: RU3 30.7.2011, 13:15

Зиновий


Поле электромагнитное.
Имелся в виду только конкретный опыт. С утюгом

Автор: Зиновий 30.7.2011, 14:10

У электромагнитного поля две компаненты.
Электрическая и магнитная.
Какую из них Вы измеряли?

Автор: Wolf137 30.7.2011, 15:03

Зиновию.
Конечно, когда нет других комментариев - контраргументов, и одни только слюни остались, то "No comment"-с и случается (интеллигентновежливое слинивание, с по аглицки культурным расставанием, не прощаясь). (А ведь бывало когда-то, что де много общего (в вашем с моим). Заматерели и задубели окончательно. (Как и я, впрочем, и к сожалению.)

RU3.
Вспоминая про "продольную составляющую импульса" (и из той же оперы "Не тяни кота за хвост.", о чем и вам поют). Не верьте, омманут. И по аналогии, ежели частичка движется в строго ОПРЕДЕЛЁННОМ направлении в пространстве с определённой скоростью, то уж ни как не может разом в двух - маленько в одну, и маленько в другую сторону, что в векторном, де вполне позволительно, так и с "продольным - поперечным" прочим, прочих демонов лукавых (Е и Н, "составляющих").

Опыт конечно интересный, и позволяет отличать то, о чём самозабвенно свистят (теоретически), от того, что на деле и практически. А я и раньше, что излучение утюга - нагрузки, "тепловое" - в ИК диапазоне ЭМ волн, и не всяким приёмничком зарегистрируешь (ладошкой легко на расстоянии, и на палец поплевав соприкоснувшись). Но это тоже ПОТЕРЯ энергии на излучение, с в. П. к нему вполне применимым. (Без приплетаемой "конвекции". А приплетающему Зиновию, вопрос, не будет ли утюг припекать на расстоянии в условиях отсутствия конвекции подверженной среды, то есть, в вакууме?)

Автор: RU3 30.7.2011, 15:09

Зиновий, Вы задаете очень четкие вопросы. Придется отвечать.

Моя лампочка поглощает энергию электромагнитного поля. Как электрическую составляющую, так и магнитную. Но, инициатором поджига газа служит электрическая компонента. Напряженность поля Е вблизи укороченной антенны очень высокая, происходит пробой и ионизация газа. Как конкретно происходит процесс излучения световых квантов - не знаю.

Автор: Зиновий 30.7.2011, 16:51

Давайте считать.
Пусть активное сопротивление Вашей укороченной антенны 30 ом.
При мощности 5 Ватт, напряжение подводимое к антенне, примерно, 12 Вольт.
При диаметре провода антенны 1 мм, напряженность электрического поля на поверхности антенны равна:
E = 2U/d = 24 Вольт/мм.
Напряженность (эффективное значение) электрического поля между проводами питающего провода утюга равна примерно отношению разности потенциалов между проводами и расстояния между ними.
Т.е.
Eут. = 220/2 = 110 вольт/мм.
Так что же все-таки показывает Ваша "лампочка"?

Автор: RU3 30.7.2011, 17:21

Зиновий
Поле электромагнитное.
Имелся в виду только конкретный опыт. С утюгом


[/quote]Давайте считать.
Пусть активное сопротивление Вашей укороченной антенны 30 ом.
При мощности 5 Ватт, напряжение подводимое к антенне, примерно, 12 Вольт.
При диаметре провода антенны 1 мм, напряженность электрического поля на поверхности антенны равна:
E = 2U/d = 24 Вольт/мм.
Напряженность (эффективное значение) электрического поля между проводами питающего провода утюга равна примерно отношению разности потенциалов между проводами и расстояния между ними.
Т.е.
Eут. = 220/2 = 110 вольт/мм.
Так что же все-таки показывает Ваша "лампочка"?
[/quote]


Зиновий, напряженность поля укороченной антенны считается совсем по- другому. Входное сопротивление антенны доли Ома, поэтому приходится использовать согласующее устройство.
Частью согласующего устройства является катушка индуктивности, с помощью которой антенна доводится до резонансной длины (электрически).
А дальше начинают проявляться свойства последовательного колебательного контура на резонансной частоте. При 10 Вт мощности можно почувствовать жжение кожи, если дотронуться до кончика антенны.
Напряженность электрического поля в ближней зоне будет достигать сотен В/м.
И Пойнтинг в этой зоне будет иметь огромную реактивную составляющую (по сравнению с активной).

И, конечно, сравнение излучения настроенной антенны с утюгом, это шутка юмора.

Автор: Зиновий 30.7.2011, 17:29

Мы в данной задаче сравниваем активные мощности утюга и антенны.
Так Вы измеряете лампочкой напряженность электрического поля излучения или реактивную составляющую?

Автор: RU3 30.7.2011, 17:47

Зиновий

"...........Так Вы измеряете лампочкой напряженность электрического поля излучения или реактивную составляющую?"

Получается, что измеряю напряженнось Е ближнего поля антенны.
Суммарную.

Автор: Зиновий 30.7.2011, 18:10

Какова полоса пропускания Вашей антенны по отношению к рабочей частоте?
Если проще, какова добротность Вашей антенны?

Автор: RU3 30.7.2011, 18:32

Зиновий

У антенны нет полосы пропускания.
Параметры эквивалентного контура, которым можно представить антенну, зависят от отношения длины вибратора к длине волны, а также от диаметра вибраторов.
Полоса "пропускания" получается очень узкой.
Для ориентировочного расчета: (привожу по памяти )
частота - 27 МГц;
входное сопротивление 0.1-5000i,
добротность согласующей индуктивности - 200.
добротность контура посчитаете.

А зачем это Вам?

Автор: Зиновий 30.7.2011, 19:18

Очевидно, что добротность системы будет определяться исключительно добротностью согласующей индуктивности.
Отсюда видно, вектор Пойнтинга для излучаемой волны в сотни раз меньше реактивной мощности.
Отсюда, Ваша лампочка измеряет не напряженность волновой составляющей, а напряженность реактивного электрического поля.
След. Ваши выводы о векторе Пойнтинга излучения, по свечению лампочки, ошибочны.

Автор: RU3 30.7.2011, 19:43

К сожалению, я не знаю, что такое ВЕКТОР ПОЙНТИНГА ИЗЛУЧАЕМОЙ ВОЛНЫ.
Терзает смутная догадка, что Вы имеете в виду средний за период поток вектора Пойнтинга через замкнутую поверхность.

Обсуждаем не поток вектора, а ВЕКТОР.

И еще, забыли главное. Добавить в контур сопротивление излучения.

Автор: Зиновий 30.7.2011, 20:25

Вы же написали активное сопротивление антенны 0,1 ом, что составляет пятидесятитысячную долю реактивного сопротивления антенны.
След, основная мощность рассеется в согласующей индуктивности.
О чем я Вам и написал.

Автор: RU3 30.7.2011, 20:39

Зиновий

Обычная ошибка.
Вы путаете входное сопротивление антенны и сопротивление излучения.

Автор: Зиновий 30.7.2011, 20:41

Активная составляющая импеданса антенны включает в себя сопротивление излучения.
Вы считаете иначе?

Автор: RU3 30.7.2011, 21:25

Считаю иначе.
Для простоты берем полуволновой диполь. Генератор я могу включить в любую точку (не обязательно в середину). Входное сопротивление диполя будет изменяться от 73 Ом в центре, до килоом, при питании с конца.
В промежуточных точках появляется реактивность во входном сопротивлении.

Сопротивление излучение при этом не изменяется и составляет 73 Ом.
Оно не бывает реактивным!

Автор: Зиновий 30.7.2011, 22:22

Вы сами пишите, что активные 73 ома только при включении в центре.
Так меняется сопротивление излучения или нет в зависимости от места подключения передатчика?
Или под сопротивлением излучения Вы понимаете не то, что подключено к передатчику?

Автор: RU3 31.7.2011, 7:49

Зиновий

Сопротивление излучения никак не связано с генератором. Это расчетная характеристика антенны. Вводится вместе с сопротивлением потерь в эквивалентную схему антенны для расчета КПД антенны.
Для конкретного случая - полуволновой диполь, оно равно входному сопротивлению.
Именно это расчетное сопротивление излучения и связано с потоком мощности через замкнутую поверхность (что и обсуждалось выше).
Форуму найдете в учебнике, у Вас их на порядок больше, чем у меня.

Входное сопротивление антенны можно измерить анализатором комплексных сопротивлений.
Сопротивление излучения - только рассчитать.

А для чего это все надо?

Автор: Зиновий 31.7.2011, 8:32

Надо для того, что бы Вы поняли, что сопротивление излучения измеряется в составе импеданса антенны, как одна из частей активной составляющей.
Это не нечто магическое, а реальное сопротивление измеряемое на зажимах антенны.
А надо это для того, что бы Вы задумались над тем, что Вы измеряете неонкой.

Автор: RU3 31.7.2011, 8:58

Зиновий

Мы с Вами говорим на разных языках. Считал, что Вы Корифей электродинамики, теперь возникают большие сомнения.
Придется привести ссылку на сайт, где популярно изложен вопрос:
http://dl2kq.de/ant/kniga/315.htm

Автор: Зиновий 31.7.2011, 9:51

Спасибо.
Не нуждаюсь.
Желаю удачи.

Автор: RU3 31.7.2011, 9:57

Зиновий

Спасибо!

Автор: Зиновий 31.7.2011, 19:34

К сожалению, незачто... :(

Автор: UR4III 31.7.2011, 22:04

Я так понял, что применение вектора Пойтинга сродни той сценке, где "здесь играть, здесь не играть, это пропускаем, здесь пятно, здесь снова не играть".

Автор: Зиновий 31.7.2011, 22:24

Все гораздо проще.
Принципиально различные физические процессы характеризуются соответственно различным выражением вектора Пойнтинга.
Очевидно, что физика постоянного тока принципиально отличается от физики переменного тока.

Автор: RU3 1.8.2011, 10:21

По определению, вектор П - комплексная функция комплексного переменного.
В статике и ЭМВ его вид упрощается до безобразия.
Вот и все.

Автор: Зиновий 1.8.2011, 10:31

Приведит, пожалуйста, это "определение".
Комплексный вектор Пойнтинга может быть только в квазистатике и при наличии стоячих волн, или смешанного режима волн.

Автор: RU3 1.8.2011, 10:44

Зиновий

Вектор П - комплексный в электродинамике.

Статика, стоячие волны.......и т.д., это частные случаи.
Мне, например, больше нравится иметь дело с амплитудными значениями вектора П, но жизнь гораздо сложнее.
Приходится учитывать фазовые соотношения.

Автор: Зиновий 1.8.2011, 14:05

Какие фазовые соотношения вектора Пойнтинга Вы учитываете и как?

Автор: Зиновий 1.8.2011, 20:42

Из Вашего ответа я вижу, что Вы не можете ответить на конкретно поставленный вопрос и пытаетесь спрятаться за цитату из учебника. :-:

Автор: RU3 1.8.2011, 21:02

Зиновий

Конкретно.
Численными методами (программа-моделировщик антенн) рассчитываю напряженносит Е, Н и фазовый сдвиг между ними.
Далее, путем изменения геометрии антенны, пытаюсь уменьшить сдвиг фаз между Е и Н в ближней зоне, с целью повышения КПД антенны.

Автор: Зиновий 1.8.2011, 21:06

И Вы полагаете это достаточным для согласования антенны с источником (потребителем) сигнала?

Автор: RU3 1.8.2011, 21:15

Зиновий

Вопрос не понял.
Потребитель, это кто?

Автор: Зиновий 1.8.2011, 21:19

"Потребитель", это, например, приемное устройство.
Надеюсь про "источник" объяснять не надо?
Жду ответа на поставленный вопрос.

Автор: RU3 1.8.2011, 21:28

Зиновий

1. Потребитель будет очень доволен, если моя антенна имеет высокий КПД.

2. Согласование не имеет никакого отношения к излучению. Это не есть параметр антенны.

Автор: Зиновий 1.8.2011, 21:33

К сведению.
Максимальный КПД антенны осуществляется только при условии согласования сопротивления антенны с сопротивлением источника (потребителя).
Вам 2 балла за безграмотность в обсуждаемом вопросе и КОЛ за попытку фальсифицировать обсуждение. :-: :-:
Дальнейшее обсуждение с Вами вопросов связанных с физикой работы электрических систем мне не представляется интересным.
Нет времени на пустой треп с невеждой...

Автор: RU3 1.8.2011, 21:36

Зиновий

Думаю, что автор темы может грамотно ответить на Ваши вопросы.

Автор: Обезьяна с бананом 1.8.2011, 22:16

Зиновий, ну зачем же так. Теперь вы.
Будьте снисходительней, RU3 извинился и с моей стороны была попытка поставить дискуссию на рациональные рельсы.

Модератор

_____________________________________________

Теперь пишу от обычного участника форума.
RU3 утверждает, что напряженность электрического поля может зависеть от частоты.
1. Я не понимаю, как напряженность поля может зависеть от частоты колебаний? Напряженность соответствует амплитуде возмущения в поле.

2. Единственное с моей точки зрения способ как напряженность в антенне может зависеть от частоты связан с сопротивлением излучения.

3. Почему антенна обжигает палец? Это емкостный эффект или индуктивный?

Автор: RU3 2.8.2011, 9:04

Обезьяна с бананом

Ответ на первый вопрос в сообщении 65.
Пример привел для того, чтобы показать отличие "мгновенного" вектора Пойнтинга от "интегрального".
Бывает, что путают
Напряженность поля от частоты и сопротивления излучения не зависит.

Ожег кожи - обычное явление для ВЧ излучений с большой напряженностью электрического поля. Путь тока - кончик антенны (где максимум напряженности) - палец - тело - Земля (корпус).
По физике, похоже на трансформатор Тесла.

Автор: Зиновий 2.8.2011, 12:11

Уважаемый модератор, RU3 умелый фальсификатор и провокатор.
Используя терминологию, без понимания сути обсуждаемого, он, лавируя между вопросами, уходя от ответа, создает видимость знания предмета обсуждения.
Когда задаешь ему конкретный вопрос, ответ на который ясен простому радиолюбителю с небольшим опытом практической работы, он тутже переводит разговор на другую тему, или без достаточного понимания выписывает цитаты из литературы, попадая при этом в еще больший просак.
Я бы стал рассматривать его действия, как неуместную шутку, но он загадил обсуждение поднятое автором темы, переведя все в пустой треп.
Судя по почерку действий 'RU3', у меня сложилось впечатление, что под ником RU3 скрывается все тот же пресловутый 'Skeptik'.



Ответы:
по 1. Согласно, электродинамике Максвелла, якобы существует вихревая составляющая напряженности электрического поля, равная производной по времени от векторного потенциала магнитного поля.
Вот эта, якобы напряженность, действительно, зависит от частоты.
Однако, прошу обратить внимание на то, что в последнем своем сообщении, испугавшись того, что многие против, RU3 уже отказался от этого утверждения(!!!).
Вот чего стоит не подкрепленная пониманием, списанная в интернете информация.

по 2. В ближней зоне антенны преобладает реактивная составляющая векторного потенциала магнитного поля.
Изменяясь во времени, она осуществляет ионизацию неоновой лампочки.
Сопротивление излучения антенны определяет векторные величины магнитной волны в средней и дальней зонах антенны.

по. 3. Если вспомнить опыты Тесла с высоковольтными электрическими источниками, то электрическое поле не бжигало человека, хотя заставляло светиться воздух вокруг.
Обжигают токи Фуко, индуцируемые в теле человека.
Что легко проверить.
Вы можете поднести руку к антенне передатчика, а другой рукой касаться и отпускать контакты заземления.
Никаких изменений при этом Вы не обнаружите.
Имеют место индукционные токи, широко используемые в промышленности для индукционного нагрева.
В том числе и в СВЧ печах.

Автор: UR4III 2.8.2011, 12:40

Зиновий!
Кпд антенны не зависит от её согласования с источником. В любой книге по радиотехнике приводится формула кпд.
Rиз/(Rиз + Rпотерь)
От согласования зависит максимум энергии, поступившей в антенну.
Мне не понятны вынесения оценок оппоненту. До RU3 это делал другой участник в ваш адрес. Дело, конечно, ваше. Но как по мне, то оппонентам достаточно грамотно изложить своё понимание вопроса, задать уточняющие вопросы и в случае несогласия разойтись, как в море корабли, не паля друг в друга из всех орудий.

После достижения штиля в теме я хотел бы задать ещё несколько вопросов для продолжения банкета.

Автор: Зиновий 2.8.2011, 13:10

Действительно, КПД собственно антенны зависит от соотношения активного сопротивления потерь и сопротивления излучения.
Но реальный КПД антенны определяется в том числе и согласованием антенны с источником или нагрузкой.


Уточните ник этого участника.



Не я первый начал "палить".

Продолжим.

Автор: Обезьяна с бананом 2.8.2011, 13:31

Ясно. Это моя глупость, я позабыл что в уравнениях справа стоят производные. Производная это изменение, которое и существует в колебаниях.
Просто я, фактически, уже не рассматриваю эти утверждения о вихревом электрическом поле, отбросив эту гипотезу Максвелла и предпочитая видеть в уме происходящее так как оно есть.



Я полагаю, что выяснить это помогло бы следующее:

1. Экранировка неоновой лампочки с помощью тонкой магнитопроницаемой сетки, например изготовленной из медной проволоки. В этом случае электрическое поле бы экранировалось (клетка Фарадея), а магнитное проникало бы, за исключением потерь на токи, которые оно наводит в короткозамкнутых ячейках.

2. изготовление в качестве "неоновой лампочки" просто маленькой колбочки с неоном. Это помогло бы установить, что возбуждение испытывает непосредственно сам объем газа.




Кажется догадался.
Вероятно, суть в том, что непосредственно возле проводников антенны напряженность переменного магнитного поля настолько велика, что именно в этой зоне, при поднесении пальца в приповерхностном слое кожи происходит индуктивный нагрев.

Но насчет того, что у Тесла (и у экспериментирующих с катушкой Тесла) не происходит нагрева - это, с мой точки зрения зависит от напряженности электрического поля и частоты (т.е. от мощности излучения). Как только она станет достаточной для конденсаторного нагрева, сами понимаете, просто начнется конденсаторный нагрев тел в переменном электрическом поле.

И еще вопрос.
Что мешает людям проверить что антенна излучает именно магнитные волны и там существует именно переменное магнитное поле?
Ведь для этого достаточно окружить антенну сеткой Фарадея, блокирующей электрическое поле.

Автор: Зиновий 2.8.2011, 14:14

Но, рассматривая ответы оппонентов, надо учитывать, что они ориентируются по официальной версии.



по 1. В диаппазоне ВЧ и СВЧ глубина проникновения магнитного поля в металл измеряется десятками микрон и, соответственно росту частоты, еще меньше.
Так осуществляется экранирование ВЧ и СВЧ магнитных полей.
И на этом принципе работает радиолокация.
Тогда, как "клетка Фарадея" осуществляет экранировку внутреннего объема клетки от внешних электрических полей.
Если Вы поместите источник электрического поля в незаземленную клетку Фарадея, то экранировки электрического поля не произойдет.

по 2.
Именно так и делается.
На лабораторных работах по РЛС перед антенной РЛС кладется герметично запаянная стеклянная колба с неоном.
При прохождении луча вращающейся антенны через колбу в ней вспыхивало свечение.
Но точные измерения проводятся либо с помощью маленького витка проволоки, либо коротеньким измерительным диполем.


Совершенно верно.
Но только надо учесть, что должны быть достигнуты значительные токи смещения.
В опытах Тесла токи смещения были незначительны.

Как я уже разъяснял выше, клетка Фарадея не решает проблемы.
Но эксперимент с витком однозначно демонстрирует магнитную природу т.н. ЭМВ.
Но это никому не нужно.
Инженеры работают по своим "рабочим формулам", а "академикам" нет смысла, что ни будь менять.
Рухнет все, что они понаписали в течении ХХ-го века (кривые пространства, черные дыры, бозоны и т.д.).
А вместе с этим рухнут их звания и деньги...

Автор: RU3 2.8.2011, 18:03

Познавательная тема, поднимает настроение!
Особенно индукционный ожог пальца в магнитном поле!
Экспериментаторам предлагаю (бесплатно!) старое военное железо. Конкретно, радиостанцию Р-107.
Для засовывания пальца в пустой разъем антенны. Бесконтактный метод - для экстрасенсов.

Вспомнился еще один эксперимент.
Берем два древних сотовых телефона (мощность 2 Вт), организуем "вызов", телефоны начинают общаться между собой. Ставим телефоны на стол, а между ними помещаем яйцо.
Независимый наблюдатель засекает время, необходимое до получения эффекта - яйцо всмятку.
Кто угадает время, за которое яйцо сварится "вкрутую"?

Автор: Обезьяна с бананом 2.8.2011, 18:30

Допустим, поднимает настроение. И допустим, вы и вправду предлагаете радиостанцию Р-107.
Но вы ничего не написали по существу. Вы как-то опровергаете суть сказанного?



FAIL. Провалено.
Телефоны общаются не между собой, а между телефоном и базовой станцией.

(Несмотря на то, что на Youtube есть видео такой шутки-подделки, как поджаривание попкорна двумя сотовыми, это подделка).

2W слишком малая мощность, чтобы получить яйцо всмятку, даже если она будет выделяться непосредственно в виде тепловой мощности.
Вломы считать, но для длительной варки яйца (т.е. достижения и поддержания 100 градусов) еще необходимо обеспечить теплоизоляцию, чтобы эти 2W не рассеивались в виде теплопотерь, которые сопоставимы.

А уж 2W в виде излучения... Ну что-то там поглотится яйцом. Кому надо может посчитать - это нетривиально, т.к. входные условия слишком общие. Не так давно я приводил исследования с англ. Wikipedia о поглощении излучения головой. Можно приблизить к яйцу...

И наконец, нужно еще выяснить, что это за 2W. Это скорее всего не средневзвешенные 2W, а в таких стандартах как GSM это очень хитрые 2W, плохие 2W, совсем не пригодные для варки яйца 2W (шутка).

Короче, в нормальных условиях t варки стремится к ∞

И еще вопрос.
Как электродинамика связана с яйцами? Уж слишком велика сходимость. Дело в том, что Зиновий в свое время даже публиковал тему, http://xn----8sbbemc3a7aecex.xn--p1ai/forum/index.php?showtopic=69180

Автор: Зиновий 2.8.2011, 18:54

Этим своим "выступлением" участник 'RU3' еще раз продемонстрировал свою некомпетентность в обсуждаемом вопросе (интернет знакомство).
Плотность потока энергии (ВП) излучаемой антенной передатчика убывает при удалении от антенны обратно пропорционально квадрату удаления от антенны.
Положив, диаметр провода антенны 1 мм (реально гораздо меньше), мы увидим, что на расстоянии 1 см плотность потока энергии уменьшится в 100 раз.
Уже в сантиметре от антенны мобильника неонка гореть не будет.
О какой "варке яиц" пишет RU3?
В СВЧ печи (микроволновка) при СВЧ мощности 800 Ватт, для обеспечения необходимых условий варки, эта мощность возбуждается внутри металлической закрытой камеры, исключающей утечку мощности СВЧ.
Еще раз предлагаю RU3, не забалтывать пустым, безграмотным трепом тему дискуссии.

Автор: RU3 2.8.2011, 19:03

Обезьяна с бананом

Электродинамика связана с яйцами в той же степени, как и нагрев пальца в магнитном поле. О сходимости даже и не догадывался.

По делу: пока не дотронешься пальцем до кончика антенны, никакого ожога не будет. Здесь эффект прямого прохождения ВЧ тока.

К сожалению, про средневзвешенные Ватты не знаю.

Автор: ua4wi 2.8.2011, 19:13

добрый вечер

...однако
...никогда не думал, что обжигаюсь индукционными токами
...обычно банальным ВЧ напряжением
...
...и пальцы свои к антенне протягивать не советую, тем более взявшись за землю, даже если хотите пощупать пучность тока....

...ну, а если кто имел дело с короткими антеннами, тот поймет, что приближение к ней...рук, ног, головы, других частей тела....очень сказывается на её входное сопротивление....

...с уважением, Алексей

...сорри за оффтоп

Автор: Зиновий 2.8.2011, 19:38

Рекомендую, если боитесь, снизьте мощность передатчика, коснитесь антенны и, держась за антенну одной рукой, другой коснитесь корпуса передатчика.
Уверяю Вас, прикосновение к "земле" не приведет ни к каким изменениям вообще.

Автор: ua4wi 2.8.2011, 19:49

...я извиняюсь, но мое рабочее место от точки питания антенны на расстоянии вытянутой руки.
...и не однократно прикасался и руки протягивал для настройки согласующего контура в резонанс...и прекрасно видно, что на что и когда реагирует и влияет....
....и ВЧ напряжение прожигает порой до кости, ( а не только тонкий слой кожи)

...правда мощность у меня 1 кВт )))

...с уважением, Алексей

Автор: Зиновий 2.8.2011, 20:36

Я не сомневаюсь про влияние руки подносимой к антенне.
Вы описываете совсем другой порядок эксперимента.
Проведите эксперимент так, как я Вам описал.

Автор: ua4wi 3.8.2011, 6:31

Здравствуйте, Зиновий Исаакович.

...дело в том, что большинство антенн запитываются в пучности тока
...и действительно поднося руку к пучности тока, или заземляя элемент директора или рефлектора в многоэлементных антеннах больших изменений нет.

...если антенна запитана в пучности напряжения, то постороние предметы существенно влияют
...я использую П-образный диполь , с балкона 14 этажа, в точке питания пучность напряжения, тут же находится и СУ, поэтому повторить ваш эксперемент не составляет труда, да и повторял ни раз - одной рукой держась за трансивер (заземленый) другой подстраивая согласующий контур, находящийся непосредственно в точке питания антенны.
...потому и пишу, что обжигаясь ВЧ напряжением слабо верится, что это индукционные токи , которые прожигают очень глубоко и через ногти в том числе )


...извеняюсь, что вмешался в ваш разговор


...с уважением, Алексей

Автор: Зиновий 3.8.2011, 10:00

Повторяю.
Речь идет не о прикасании к антенне, а об отсутствии влияния касания рукой "земли", при контакте другой руки с антенной.

В былые годы, сам лично проводил опыты с катушкой Тесла.
Один вывод катушки был заземлен.
Другой был подключен к сосуду Дюара, установленному на двух метровой высоте, на изоляционной подставке.
Подводимая мощность от генератора составляла 3 Ватта, на частоте 150 кГц.
Неоновая лампа лежала на раскрытой ладони наблюдателя и светилась даже на расстоянии более 3 м от сосуда Дюара.
Никаких ожегов или неприятных ощущений не было.
Аналогичное было и в опытах Тесла.

Автор: UR4III 5.8.2011, 20:47

http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/11208.html
"Мы начнем с теоремы Пойнтинга. Общеизвестно, что для ее доказательства Пойнтинг использовал только два из четырех уравнений Максвелла. Он получил закон сохранения для поперечной электромагнитной волны. С тех пор вектором Пойнтинга как шаблоном пользуются во всех случаях даже тогда, когда он принципиально неприменим и ведет к абсурдным результатам."

Автор: Зиновий 5.8.2011, 22:15

Я знаком с этой работой уже более 10-ти лет.
Одно могу сказать.
Слова правильные, а дальше все неверно.
Авторы так и не смогли критически оценить уравнения электродинамики с позиции теоремы единственности векторного анализа - http://www.doctorovich.biz/forum/viewtopic.php?f=3&t=6.
В свое время, в ответ на их письмо, я написал объяснение своего подхода к уравнениям электродинамики.
На этом наше общение и закончилось.

Автор: Mr. X 24.10.2011, 0:05

Источник:
http://goo.gl/Z2f2h
А также:
"На рис. показан участок двухпроводной линии передачи постоянного тока, направление которого отмечено стрелками. Имея в виду, что потенциал φ2 > φ1, установить с помощью вектора Пойнтинга, где находится генератор тока (слева, справа?)"

Источник:
Задачник по общей физике. Иродов И. Е. , задача 4.207
Интересно Ваше мнение.

Автор: Зиновий 24.10.2011, 20:15

См. сообщение #5 данной темы.

Автор: Mr. X 24.10.2011, 23:34

Если я правильно Вас понимаю, Ваша позиция отраженная в п. № 5 не совпадает с положениями, приведенными мною в п. №116. Пржеде всего я вижу разногласия в физическом смысле P
В Ваших расчетах P направлен вдоль линии тока в нагрузке, обращается в ноль и меняет направление в его середине. В приведенных мною примерах P направлен от источника энергии перепендикулярно к проводнику-нагрузке.
Таким образом в первом случае переносчиком энергии служит ток, во втором случае внешние по отношению к нагрузке, грдиентное E и вихревое H
Все-таки я думаю, что второй вариант имеет больше физического смысла.
ОК.
У меня к Вам вопрос: по Вашему виденью (я прочитал Вашу статью об ур-х Максвелла) взаимодействия поля H (t) и покоящегося заряда. Как направлена сила, действующая на зараяд в таком поле, если избавить природу от вихревого E? Честно говоря оно мне тоже очень не нравится и напоминает лишнюю сущность!

С. Шабад

Автор: Григорий 3.8.2018, 18:30

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?

Автор: Григорий 3.8.2018, 19:26

Можно расположить два провода рядом и питать их от разных батарей. Следим за выделением тепла в одном проводе и, наверняка, не заметим по выделению тепла присутствие второго проводника, меняя в нем силу тока в разы (медленно, чтобы без фокусов электромагнитной индукции). Если все так, то не понятно как связавть тепло в проводнике с вектором Пойнтинга как у Калашникова.

Автор: Зиновий 4.8.2018, 13:41

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.

Автор: Dachnik 4.8.2018, 14:43

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.

Автор: Зиновий 4.8.2018, 15:03

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

Автор: Dachnik 4.8.2018, 18:03

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.

Автор: Зиновий 4.8.2018, 18:37

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

Автор: RudnikV 4.8.2018, 19:38

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/Opis%20li%20Pointing%20potok.pdf

А вот ещё похлеще статья * О некоторых несуразностях в изложении вектора Пойнтинга*
https://cyberleninka.ru/article/n/o-nekotoryh-nesuraznostyah-v-izlozheniyah-vektora-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?
.

).-

Автор: Dachnik 4.8.2018, 21:07

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.

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.

Автор: Зиновий 4.8.2018, 22:19

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

Автор: Зиновий 4.8.2018, 22:45

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


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.

Автор: Dachnik 5.8.2018, 12:11

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.

Автор: Зиновий 6.8.2018, 18:40

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

Автор: Григорий 7.8.2018, 11:50

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.

Автор: Зиновий 7.8.2018, 14:23

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

Автор: Григорий 8.8.2018, 16:58

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.

Автор: Зиновий 8.8.2018, 23:55

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.