Чем обусловлена униполярная индукция? Опции

Господа участники, с интересом наблюдаю за дискуссией в этой важной для меня теме. К сожалению, нить дискуссии заплетается с сложный клубок, что мешает понять мнения относительно простых, но основных вещей. Буду признателен за высказывание мнений относительно наличия поляризации проводника в трех ситуациях:

Проводники не поляризуются. Поляризуются диэлектрики.
Вы спрашиваете о появлении электрического потенциала на концах проводника.

Потенциала не будет.

Потенциала не будет.

Потенциала не будет

Со своей стороны, полагаю наличие поляризации только в Ситуации 1. Возможно, я ошибаюсь. Поэтому прошу высказаться, если не сложно.

Вы уже высказывали это два раза. Неправильно полагаете.
Если бы было по-вашему, то принимайте цветы и поздравления!
Бегите в нобелевский комитет, вы опровергли теорию относительности!
(у вас при движении в разных системах отсчета протекают различные физические явления).

P.S.
Однородное магнитное поле можно создать Кольцами Гельмгольца.

...
Вы уже высказывали это два раза. Неправильно полагаете.
Если бы было по-вашему, то принимайте цветы и поздравления!
Бегите в нобелевский комитет, вы опровергли теорию относительности!
(у вас при движении в разных системах отсчета протекают различные физические явления).

P.S.
Однородное магнитное поле можно создать Кольцами Гельмгольца.

Выслушаем остальных участников. У них тоже есть мнения и я надеюсь они их выскажут.

Но прежде, чем мы этого дождемся, хотелось бы отметить, что в пользу наличия эл.потенциала на концах проводника в Случае 1 говорит сила Лоренца, действующая на электрон, движущийся в однородном м.поле. Но это, конечно, если в проводнике есть свободные электроны...

Во всех трех случая будет потенциал или нет - неизвестно, так как неопределена ВНЕШНЯЯ ЦЕПЬ. (См. таблицу в http://ru.wikipedia.org/wiki/Униполярный_генератор) Что однородное поле, что не однородное, а силовые линии всё равно ЗАМКНУТЫЕ.

А поляризация будет в первых двух [VxB]<>0
http://ru.wikipedia.org/wiki/Униполярная_индукция

...
А поляризация будет в первых двух [VxB]<>0
http://ru.wikipedia.org/wiki/Униполярная_индукция

Если Вы не возражаете, то давайте термины "поляризация" и "потенциал" заменим более широким термином - "смещение заряженных частиц в проводнике".

Если я правильно понял, Вы считаете, что смещение будет иметь место в Случае 1 и Случае 2. Поясните, пожалуйста, что Вы считаете причиной смещения заряженных частиц в проводнике в Случае 2?

Если не сложно, кратко. Одной фразой или предложением. Без ссылок на книжки и странички в интернете. Спасибо.

причиной - сила Лоренца
"Униполя́рная инду́кция (от уни… и полюс) — возникновение ЭДС в намагниченном теле, движущемся непараллельно оси намагничивания. При этом ЭДС направлена перпендикулярно плоскости, в которой расположены векторы магнитной индукции В и скорости u магнита."

В первом случае в чистом виде Лоренцева индукция. На этом принципе работают все генераторы постоянного тока, в том числе и униполярный.
Во втором случае -Фарадеева индукция, так как для измерения возникающей требуется замкнуть концы данного стержня проводниками с гальванометром, то есть, образовать контур. Движущийся магнит либо наращивает индукцию, либо уходит из контура. Вихревая ЭДС в этих ситуациях будет также зависеть от расположения в пространстве измерительных проводников. Генераторы переменного тока.
Ну а третий вариант с одинаковыми скоростями движения проводника и магнита, в котором не прогнозируется электромагнитная индукция, что это, как не поступательное движение магнита с отсутствием поляризации боковых сторон.

причиной - сила Лоренца
"Униполя́рная инду́кция (от уни… и полюс) — возникновение ЭДС в намагниченном теле, движущемся непараллельно оси намагничивания. При этом ЭДС направлена перпендикулярно плоскости, в которой расположены векторы магнитной индукции В и скорости u магнита."

Вы считаете, что Случай 2 демонстрирует взаимодействие, аналогичное взаимодействию при вращении намагниченного тела?

Хм.. Вас не смущает, что вращение - это несоизмеримо более сложный тип движения материальных объектов, нежели прямолинейное?

[VxB]<>0 - здесь нет "омеги".
А есть только относительное движение заряженных частиц
Вот эти два магнита совершенно спокойно можете заменить на один провод направленный вдоль V. (А один провод с тем же успехом на один электрон.) И не в формуле, не в "понимании" ничего не изменится.

Ув. Britanec. Вариант 2 действительно можно заменить круговым движением, магнитов, естественно. А вместо одиночного проводника пусть будет неподвижный диск. На этот счёт таблица ситуаций диска и магнита чётко выдаёт ответ: ЭДС в неподвижном диске не наводится, в какую бы сторону не крутили магниты.

Ув. Britanec. Вариант 2 действительно можно заменить круговым движением, магнитов, естественно. А вместо одиночного проводника пусть будет неподвижный диск. На этот счёт таблица ситуаций диска и магнита чётко выдаёт ответ: ЭДС в неподвижном диске не наводится, в какую бы сторону не крутили магниты.

Ок. Итого, по Вашему мнению:
Случай 1 - ЭДС есть
Случаи 2 и 3 - ЭДС отсутствует.
Я правильно Вас понял?

Совершенно верно. Если считать , что в опытах участвует только стержень, то, по Вашей терминологии, в первом варианте будет безусловное смещение заряженных частиц, во втором и третьем варианте для смещения нет причин.

В первом случае в чистом виде Лоренцева индукция. На этом принципе работают все генераторы постоянного тока, в том числе и униполярный.

Приведите хоть один реальный, рабочий генератор (не патент и не схему из учебника) который бы действительно вырабатывал электричество посредством линейного поступательного движения проводника в однородном магнитном поле.
На униполярные генераторы, использующие вращение ссылаться не надо. Я знаю что они прекрасно работают.

Во втором случае -Фарадеева индукция, так как для измерения возникающей требуется замкнуть концы данного стержня проводниками с гальванометром, то есть, образовать контур.

Многократная глупость.
1. Измерительную цепь потребовалось бы построить только в данном случае, а все остальные случаи обошлись бы без этого?

2. Измерительные цепи не имеют никакого отношения к физике электромагнитной индукции и присутствующему там "контуру".

3. Электромагнитную индукцию определяет не "контур", а переменное магнитное поле.

4. Никакого "замыкания" контура не требуется, т.к. можно коснуться концами проводника зондов электрометров, а можно использовать любой другой способ для обнаружения дипольного момента.

Движущийся магнит либо наращивает индукцию, либо уходит из контура. Вихревая ЭДС в этих ситуациях будет также зависеть от расположения в пространстве измерительных проводников. Генераторы переменного тока.

5. Вы не поняли задачу. Эта задача о однородном магнитном поле.
Протяженность магнита там очень велика, он нарисован конечным (коротким) чисто условно. Следовательно, никакой электромагнитной индукции там быть не может. Магнитное поле неизменно.

Ну а третий вариант с одинаковыми скоростями движения проводника и магнита, в котором не прогнозируется электромагнитная индукция, что это, как не поступательное движение магнита с отсутствием поляризации боковых сторон.

Объясните чем этот вариант отличается от первого.
Длинный магнит при движении двигает магнитное поле? Как?
Объясните как обнаружить движение однородного магнитного поля?

P.S.
Где ответ на мое сообщение?

Но прежде, чем мы этого дождемся, хотелось бы отметить, что в пользу наличия эл.потенциала на концах проводника в Случае 1 говорит сила Лоренца, действующая на электрон, движущийся в однородном м.поле. Но это, конечно, если в проводнике есть свободные электроны...

Четвертый раз повторили это?
Похоже, вы решили взять измором.



Но всё-таки, можно и не дожидаться эксперимента.
Вам доводилось слышать про эксперимент Штерна-Герлаха?

Из печки пары серебра и других металлов двигались вдоль магнитного поля.
Поле имело сильно неоднородное распределение силовых линий, но напряженность поля вдоль пути была с высокой степенью постоянной,
т.е. вдоль пути поле было однородным.



Фигура справа - это результат отклонения из-за магнитных моментов ЭЛЕКТРОНОВ.
Не могли бы вы показать там результат воздействия силы Лоренца?

Совершенно верно. Если считать , что в опытах участвует только стержень, то, по Вашей терминологии, в первом варианте будет безусловное смещение заряженных частиц, во втором и третьем варианте для смещения нет причин.

Наши позиции совпадают. Учитывая наличие точек соприкосновения в логике, у нас может получиться интересное обсуждение слегка измененной Ситуации 3. Изменим траекторию движения:




Вроде бы совсем пустяковое отличие - свернули с прямой и поехали по кругу. Но в проводнике появляется ЭДС. Как Вы думаете, в чем причина ее появления? Что изменилось после изменения траектории?

Со своей стороны считаю, что ЭДС в проводнике возникает по причине появления движения разных частей проводника относительно разных частей источника магнитного поля.

В ситуации 4. ЭДС ~MeR (Омегаквадрат) имеет "гравитационную" природу (центробежная сила электроны "поляризует"), которая от B не зависит. То есть, с точки зрения электродинамики, от ситуации 3 ни чем не отличается.

В ситуации 4. ЭДС ~MeR (Омегаквадрат) имеет "гравитационную" природу (центробежная сила электроны "поляризует"), которая от B не зависит. То есть, с точки зрения электродинамики, от ситуации 3 ни чем не отличается.

Будьте осторожны. В Вашем мире переворачивание источника м.поля в Ситуации 4 изменяет направление центробежной силы. Предупредите население))

Ага, Britanec успел исправить вариант 2 на вариант 3. Всё правильно сделано.(только как он сумел исправить, если такой опции нет?) Ну да ладно. Вопрос , которым Britanec задаётся, интересует и меня. Недаром я нарисовал в сообщении №55 цилиндрические и линейно-движущийся магниты. Тангенциальная скорость у них имеет одно направление. Направление векторов индуцированной ЭДС должно быть вроде бы одно и тоже, слева направо. У цилиндрических магнитов так и есть, вполне доказано. А вот при линейном движении , увы, не сходится. Александров своим экспериментом доказал, что поляризации боковых сторон у магнита не фиксируется. Я полагаю, что так оно и должно быть , если анализировать формулу Тамма для вращающихся магнитов ЭДС=wr2B/2. Нет угловой скорости, нет и поляризации магнита. Ещё одно отличие вращения от линейного движения. Вращение абсолютно, линейное движение относительно. Вообще, этот вопрос к теоретику Каравашкину.
Ещё одно замечание к 4му рисунку Britanec-a. На форуме dxdy я неоднократно задавал вопрос , что будет, если вместо цилиндрического магнита Фарадея взять , так сказать, ущербный, с секторным пазом по всей высоте, либо даже только малую часть от цилиндра, что как раз и представляет собой 4й рисунок. А вместо пунктирных линий прикрепить медные токосъёмные кольца. Всем известный Munin предпочёл не заметить этого вопроса, потому как точного ответа нет. Впервые предложил провести эксперименты с ломаными магнитами Г.Николаев, собравший в своей книге до 40 труднообъяснимых опытов электродинамики.
Я же ориентируюсь на стостраничное описание опытов с униполярными генераторами Геннадия Ивченкова. После штудирования его работы могу ответить на любой вопрос по униполярной индукции.
Например, на вопрос КВасилия. Его ожидания поляризации вращающегося диска от центробежной силы несколько преувеличены. Эта тема(центробежный генератор) , помню, была рассмотрена на dxdy. При привычных 1500 или 3000 об в мин вычисления дают прибавку (или вычитают) только одну тысячную от электромагнитной индукции. Ну, конечно, если развить скорость атомных центрифуг в сто тысяч об в мин, тогда другое дело.

Да, в студии становится жарко. Говорили мне добрые люди, что тема Униполярной индукции слишком горяча. Судя по количеству заданных мне вопросов от модератора, наступает кризис. Как говорил Ф.М. Канарев в одной из статей, прежде чем спорить, необходимо определиться с предметом спора. Ув. Обезбан, может это не совсем тактично, но ведь надо углубиться в тему обсуждения. Судя по некоторым Вашим вопросам и репликам, Вы не совсем владеете некоторыми вопросами. Уж поверьте человеку, который управлял локомотивом с генератором в две тысячи Квт, или с тяговыми двигателями в общей мощностью в 4000Квт, и знает, что за штука такая коллектор двигателя, и как его перекрывает дугой при превышении межламельного напряжения. Например, при боксовании, при неправильно выбранном режиме и т.д. И какие только конструктора, начиная с Николо Теслы, не мечтали избавиться от такого нестабильного и дорогого узла. Вместо того, чтобы придираться по совершеннейшим пустякам, возьмите и раскритикуйте мой многовитковый униполярный генератор со скобообразным магнитопроводом в сообщении №33. Конкретно.
Заодно и сделайте внушение Brehm-у за его явный флуд в сообщении №58, где он вспоминает бога, кого угодно, но не мой проект. А ведь вроде бы человек рвётся взять реванш.
Впрочем, извините, но допекло. Надеюсь , здесь порядки не такие, как на dxdy. А то у меня информации ещё на десяток сообщений.
Но я отвечу на все вопросы. Не пойму, откуда Вы взяли, что я говорил о линейном униполярном генераторе. Ситуация №1 в сообщении Britanec-а № 57. Не знаю как другие, но я гляжу на рисунок и вижу ограниченный по размерам магнит. . Это только у Калашникова в *Электричестве* гипотетическая бесконечная намагниченная лента. Но я поискал в Инете, оказывается, есть патенты на линейный униполярный двигатель. Могут применяться при ограниченных перемещениях: метр туда, метр сюда. Например, даже в строгальных станках.
Но плоский магнит всегда можно свернуть в цилиндр и получить ротор или статор промышленного униполярного генератора системы Костина, и непрерывное движение под одним полюсом. До революции первым создал в России мощный дисковый УГ профессор Угримов, кажется. У конструкции были проблемы с токосъёмом при большом диаметре диска.
Позднее советский инженер Костин предложил и построил УГ с цилиндрическим ротором для целей электролиза. С тех пор в мире существуют только два типа УГ, имеющие либо цилиндрический, либо дисковый роторы. Вернее называть их- якори.

УНИПОЛЯРНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ - Патент РФ 2076440
В известном униполярном линейном электродвигателе функцию силового токовода выполняет группа … На фиг.1 представлена компоновочная схема двигателя, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид...
ru-patent.info›20/75-79/2076440.html копия ещё

Учитывая наличие точек соприкосновения в логике, у нас может получиться интересное обсуждение слегка измененной Ситуации 3. Изменим траекторию движения:



Вроде бы совсем пустяковое отличие - свернули с прямой и поехали по кругу. Но в проводнике появляется ЭДС. Как Вы думаете, в чем причина ее появления? Что изменилось после изменения траектории?

Со своей стороны считаю, что ЭДС в проводнике возникает по причине появления движения разных частей проводника относительно разных частей источника магнитного поля.

Britanec,
"Возникнет" и "появится" у вас в проводнике по вашей картинке только вот такое:



Объяснить почему?

...
Объяснить почему?

Буду рад узнать Ваше мнение на этот счет. Но, простите, без обязательств отвечать на встречные вопросы.

...
Ещё одно замечание к 4му рисунку Britanec-a. На форуме dxdy я неоднократно задавал вопрос , что будет, если вместо цилиндрического магнита Фарадея взять , так сказать, ущербный, с секторным пазом по всей высоте, либо даже только малую часть от цилиндра, что как раз и представляет собой 4й рисунок. А вместо пунктирных линий прикрепить медные токосъёмные кольца. Всем известный Munin предпочёл не заметить этого вопроса, потому как точного ответа нет. Впервые предложил провести эксперименты с ломаными магнитами Г.Николаев, собравший в своей книге до 40 труднообъяснимых опытов электродинамики.
Я же ориентируюсь на стостраничное описание опытов с униполярными генераторами Геннадия Ивченкова. После штудирования его работы могу ответить на любой вопрос по униполярной индукции.
....

Правильно ли я понимаю, что наличие/отсутствие ЭДС (поляризации или потенциала - по желанию) в проводнике в Ситуации 4 для Вас является решенным вопросом? Если ДА, то как Вы сформулировали его решение?

Итак, Bretanec, получил весьма информативное сообщение от модератора. Попробуем разобраться объективно. По-моему , самое время перейти к изложению поведения ломаных магнитов, к чему рис.4 Bretanic-a имеет некоторое отношение. История вопроса. Первым заявил и проводил некоторые опыты с ними Г.Николаев, земля ему пухом. Успел он немало, собрал коллекцию до 40 плохо объяснимых опытов, сделал заявку на открытие скалярного магнитного поля. Читайте *Непротиворечивую электродинамику*. Что, в немалой степени, подтвердил Стефан Маринов, умерший явно насильственной смертью. Несмотря на оголтелое шельмование Николаева и его идей, нашёлся другой профессор, А.К. Томилин, кстати, не московский, а из Казахстана. В самом начале скептически относившийся к идеям Николаева, он решил опровергнуть их, чем, кстати, занимались и группа В.Кулигина *Анализ*.
К своему изумлению, разбираясь с творением Николаева, А.К.Томилин проникся его идеями и увидел рациональное зерно в его подходе. Дальше больше. Томилин решил построить стройную теорию скалярного поля, в чём не преуспел первопроходец. Читайте *Обобщённую электродинамику* Томилина. Автор не только создал эту теорию, но и на основе её сделал несколько моделей генераторов , дающих реальный ток по необъяснимым классической динамикой законам. Кстати, силу, которая двигает проводник с током вдоль линий магнитного тока, он назвал силой Николаева. Я думаю до этих моделей ещё дойдём.
А сейчас посмотрите на рисунки неполных цилиндрических магнитов-генераторов Фарадея. На рис1 приведён вращающийся магнит с удалённым сектором в 90 градусов. Вокруг магнита закреплено медное кольцо. Внешний контур я специально не рисовал, поскольку вопрос следует рассмотреть без него.
Итак, вопрос следующий: какова будет ЭДС (либо потенциал, кому как нравится) по периферии вращающегося магнита? Там , где кольцо прилегает к магниту, и там, где прилегает к пустому месту. Вот как раз этот вопрос предпочёл не заметить Munin на dxdy. Итак, сначала рис 1.