откуда берутся новые дырки ?

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение B@R5uk »

Rtmip писал(а):Вы уж извините мое невежество, но для меня остается загадкой как магнитное поле нагревает проводник...
Потому что никак не нагревает. Потери энергии в проводнике связаны с электрическим полем, так же как потери энергии на гистерезис в сегнетоэлектрике. Потери энергии магнитным полем существуют только в ферромагнетике и связаны с магнитным гистерезисом. Гистерезис проявляет себя только в динамике.

YS, вы привели задачу и просите меня найти, где замыкаются потоки вектора Пойнтигна? Это, конечно, интересная задача на сообразительность, но, я думаю, вы её сможете решить и сами (ключевое слово: краевые эффекты).
YS писал(а):В противном случае необходимо признать, что вектор Пойнтинга для стационарных полей - чистая абстракция.
Вы хотите так же признать, что уравнения Максвелла -- чистая абстракция? Но, до тех пор, пока мы не лезем в квантовую область, это не так.
Реклама
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение YS »

но, я думаю, вы её сможете решить и сами
Тем не менее, мне интересно послушать ваше мнение на эту тему, и сравнить со своим. Ибо я не вижу, где бы вектор Пойнтинга тут мог бы замыкаться. Более того, если вы утверждаете, что тут он замыкается, надо признать, что и в случае с лампочкой он тоже замкнут, то есть, стационарное поле не переносит энергию.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Реклама
Аватара пользователя
Hand-Maker
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2142
Зарегистрирован: Чт дек 12, 2013 11:18:14
Откуда: Украина, Черновцы

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение Hand-Maker »

Да не будет он решать эту задачу. Еще три дня назад он задал мне вопрос, я честно признался, что ответа не знаю, и попросил ответить автора вопроса. ответа увы нет. Его коронная фраза "я думаю вы сможете решить это и сами..." Называется озадачил и свалил, а вы трепыхайтесь.
а я ту задачу не решаю, ибо мне надо собрать щит управления с десятком релюх и еще десятком блоков. И если я начну размышлять о переносе энергии полями, мне придется учитывать, как именно прокладывать провода, чтобы они друг другу не мешали, не приняли случайно внешних полей и не дай бог чего-то излучили наружу (мне же потом счет за потери предъявят). Уже представляю себе этот мотлох проводов, утыканный векторами Пойтинга как кактус...
Я лучше по старинке предположу, что именно ток переносит энергию и сигналы, посчитаю сечения проводников и аккуратно уложу их в жгуты. Вы знаете, я почену-то уверен, что это будет и выглядеть красиво и понятно, и работать будет.
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение B@R5uk »

Hand-Maker писал(а):...и работать будет.
Никто этого не отрицает, до тех пор пока расчёты лежат в области своей применимости.
Hand-Maker писал(а):Да не будет он решать эту задачу.
Здесь надо не решать, а соображать.
Hand-Maker писал(а):Его коронная фраза "я думаю вы сможете решить это и сами..." Называется озадачил и свалил, а вы трепыхайтесь.
Усвоение знаний требует усилий, но преподавателя, а ученика. Ненавижу неблагодарных разгильдяев, живущих на всём готовом и жалующихся, что им не угодили. Тем более, что в интернетах вам никто ничего не обязан.

Моё преимущество в споре заключается в том, что я, как бы мне этого не хотелось, отстаиваю не свои личные взгляды, а взгляды физического сообщества моего ВУЗа, то есть то, что у нас преподают на лекциях и семинарах, то, что пишут в учебниках. Если кто-то отрицает устоявшиеся за полторы сотни лет взгляды физиков, то разговор с таким человеком короткий. Другое дело, если человек желает разобраться в вопросе.
YS писал(а):Тем не менее, мне интересно послушать ваше мнение на эту тему, и сравнить со своим.
Предложенное вами поле в пренебрежении краевыми эффектами не удовлетворяет уравнениям Максвелла, соответственно, никакие законы сохранения не действуют. Весьма поучительно в этом плане рассмотреть задачу о втягивании диэлектрической жидкости в плоский (или цилиндрический) конденсатор.

Магнитное поле в верхней части конденсатора будет слабо отличатся от поля в нижней части. Если же зазор слишком узкий, то это уже будет не плоский конденсатор. Если же вы хотите, чтобы в верхней части плоского конденсатора поле отсутствовало, а в нижней присутствовало, то тогда посередине него будет поверхность раздела, на которой тангенциальная составляющая поля испытывает скачок. Это означает, что по этой поверхности должен течь ток. Что бы убедится в этом достаточно воспользоваться интегральной формулировкой уравнений Максвелла: циркуляция поля по контуру, одна сторона которого лежит выше поверхности раздела, а другая ниже, не равна нулю, следовательно через поверхность, натянутую на контур протекают токи.

Кроме того, в вашем примере вы считаете обкладки проводящими с фиксированными потенциалами. Тогда линии напряжённости электрического поля у вас нарисованы кардинально неправильно. Плотность зарядов слева и справа на верхних и нижних пластинах будет отличатся в разы (и по знаку). Так же краевые эффекты приведут скапливанию заряда на внутреннем крае внутренней пластины, которые будут сильно искажать поле. Точный расчёт поля -- крайне тяжёлая задача уровня курсовой работы по вычислительной математике. Ответ же, что в вашем примере не работает, я дал выше.
YS писал(а):...что и в случае с лампочкой он тоже замкнут...
Везде, где есть проводники с конечной проводимостью линии потока энергии (вектора Пойтинга) полностью или частично заканчивается на этих проводниках. Смотрите закон сохранения энергии электромагнитного поля в дифференциальной форме.
YS писал(а):1) если вы утверждаете, что тут он замыкается, надо признать,
2) что и в случае с лампочкой он тоже замкнут
Из первого утверждения второе никак не следует. Каждое из них может следовать из какого-то третьего, более общего утверждения, но сами между собой эти два утверждения никак не связаны. Будьте внимательны.

YS, в учебнике Сивухина на странице 351 я нашёл опыт, который вы просили: подтверждение материальности статического электромагнитного поля.
Последний раз редактировалось B@R5uk Ср ноя 12, 2014 14:08:43, всего редактировалось 1 раз.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение YS »

в учебнике Сивухина на странице 351 я нашёл опыт, который вы просили: подтверждение материальности статического электромагнитного поля.
Мы, кажется, друг друга не понимаем. Я ни на минуту не сомневаюсь в материальности поля. Ни динамического, ни стационарного. Более того, я, естесственно, не отрицаю того, что поле (любое!) обладает энергией.

И более того, я не отрицаю, что в данном случае вычисления с использованием вектора Пойнтинга дают адекватные числа с точки зрения энергетики системы.

В чем вы меня пока что не убедили, так это в том, что перенос энергии стационарным полем - физическая реальность, а не забавный математический факт. Если бы вы показали мне опыт, в котором энергия переносится стационарным полем без участия проводов - вопросов бы не было. Правда, такого еще никто в мире сделать не смог...

Если у меня будет время, я таки попробую рассчитать поля и вектор Пойнтинга для той картинки, что я привел выше, в соответствующем софте, чтобы понять визуально, как оно там. Увы, у меня пока нет времени на это.
я, как бы мне этого не хотелось, отстаиваю не свои личные взгляды, а взгляды физического сообщества моего ВУЗа
Ну, я тоже не свои личные бредни пересказываю. :wink: В частности, сегодня я имел беседу именно на эту тему с нашим преподавателем электродинамики/электромагнитной совместимости. Он, вообще говоря, удивился такой концепции. Теперь тоже будет думать... :) Он обещал изучить источники.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Реклама
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение B@R5uk »

YS писал(а):Если бы вы показали мне опыт, в котором энергия переносится стационарным полем без участия проводов - вопросов бы не было.
Ну, я же уже написал, что в статическом случае расход энергии поля связан только лишь с проводниками. Поэтому такого опыта, который вы просите привести нельзя. Это строгое доказательство (следствие закона сохранения энергии электромагнитного поля).
YS писал(а):В чем вы меня пока что не убедили, так это в том, что перенос энергии стационарным полем - физическая реальность, а не забавный математический факт.
А есть какая-либо альтернатива полю как переносчику энергии, ничему не противоречащая? Ведь тепло в лампочке и проводах выделяется, а батарейка расходует свою энергию?
Реклама
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение YS »

А есть какая-либо альтернатива полю как переносчику энергии, ничему не противоречащая?
Чему противоречит идея о токе как переносчике энергии?
Ну, я же уже написал, что в статическом случае расход энергии поля связан только лишь с проводниками.
Не должны ли мы в этом случае не рассматривать перенос энергии полем в согласии с принципом бритвы Оккама? Зачем объяснять сложнее то, что объясняется просто? Ведь есть провода с током, и вы сами признаете, что без них никак. Ну и о противоречии идеи чистого априорного синтеза позитивистским основам естесственных наук я уже упоминал.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение B@R5uk »

YS писал(а):Чему противоречит идея о токе как переносчике энергии?
Тому, что он таким не является. Я же приводил пример где токи текут одинаковые, а энергия выделяется разная. Работа, совершаемая источником, зависит не только от тока, но и от напряжения источника. В следствие этой неоднозначности ток никак нельзя считать переносчиком энергии.

Электрический ток -- это поток зарядов, но никак не энергии. Причина движения зарядов -- поле, и работу по их перемещению тоже совершает поле. Вы же не придерживаетесь теории дальнодействия, утверждая, что источник тока действует непосредственно на весь проводник?

Да, в простейшем случае квазипостоянных токов, энергию можно выразить через ток и напряжение, но один ток для этого знать мало. А в случае быстро меняющихся полей всё становится гораздо хуже. Никогда не задумывались над тем, как считать энергию выделяющуюся в проводнике со скин-эффектом? Там даже понятие разности потенциалов ввести не удаётся, так как, будучи введённая в лоб, она зависит от пути интегрирования. Электрическое поле внутри проводника со скин-эффектом не только меньше по амплитуде, но и направлено с обратную сторону, по сравнению с приповерхностным током. И таких слоёв с обратным направлением может быть несколько.

Иллюзия того, что ток является переносчиком энергии возникает в силу того, что удельная мощность потерь проводимости в проводнике

ρ = j * E,

где j -- плотность тока, а E -- электрическое поле. При этом между током и полем есть прямая связь:

j = λ * E,

поэтому

ρ = λ E² = j² / λ

и кажется, что всё равно -- поле или ток -- считать источником энергии, но это всего лишь иллюзия. Поле способно распространятся в пространстве и переносить энергию, а ток -- нет. Надо быть последовательным от начала и до конца, не применять двойные стандарты: в стационарном случае одно, в случае излучения -- другое.
Rtmip
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 963
Зарегистрирован: Чт апр 03, 2014 23:16:55
Откуда: Россия

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение Rtmip »

B@R5uk писал(а):Надо быть последовательным от начала и до конца, не применять двойные стандарты: в стационарном случае одно, в случае излучения -- другое.
Это, конечно, да. Но ведь спор и непонимание возникли по сугубо частному случаю: провод-лампа-батарея... Давайте не будем прыгать по всему материалу?
Кстати, Вы студент?
Аватара пользователя
Hand-Maker
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2142
Зарегистрирован: Чт дек 12, 2013 11:18:14
Откуда: Украина, Черновцы

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение Hand-Maker »

Вот-вот. Мы про постоянку рассуждаем

Хорошо, попробуем по другому. Есть батарейка. Два ее вывода. Вокруг батарейки образуется стационарое электрическое поле. Сторонние поля не учитываем. Рядом с батарейкой располагаем резистор -- это будет наша полезная нагрузка. Вы же не станете спорить, что на концах резстора будут одинаковые потенциалы, несмотря на то, что первоначально потенциалы точек пространства, где оказался резистор, были разными? Резистор просто "закоротил" поле в некотором объеме -- там где он находится.
Изображение
Далее подключаем проводники. Эти провода переносят потенциалы выводов батареи на концы резистора. Все замечательно, резистор под напряжением, ток течет, мощность передается. Теперь отрываем один из проводов. Резистор без подпитки током тут-же снова закорачивает поле. Выходит, что нет тока -- нет возможности поддерживать потенциал. Чтобы это потенциал возник, надо в вывод резистора "влить" (или отлить из вывода) электроны. А перемещение зарядов -- это ток. Значит все-таки без тока никуда.

Енергия аналогична потенциалу так? Потенциал -- это возможность совершить работу, какое-то накопленное или созданное количество энергии. А потенциал переносится к нагрузке и поддерживается током. значит можно сказать что энергия переносится током.
А магнитное поле -- побочный эффект протекания тока. Кстати, это поле еще и направлено так, чтобы препятствовать току.
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение YS »

Надо быть последовательным от начала и до конца, не применять двойные стандарты: в стационарном случае одно, в случае излучения -- другое.
Это вы загнули. :) Общеизвестно, например, что квантовая механика не стыкуется с теорией относительности, и ничего, пользуются и тем, и другим...

Я исхожу из простой идеи, что если стационарное поле переносит энергию, то должен быть способ извлечь ее из оного без применения зарядов как посредника. С переменным полем такое прокатывает, с постоянным - нет, что дает повод задуматься.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение B@R5uk »

Hand-Maker писал(а):Далее подключаем проводники.
Попробуйте взять вместо резистора конденсатор и подумайте, что будет происходить.
YS писал(а):Я исхожу из простой идеи, что если стационарное поле переносит энергию, то должен быть способ извлечь ее из оного без применения зарядов как посредника. С переменным полем такое прокатывает, с постоянным - нет, что дает повод задуматься.
На мой взгляд, извлечь энергию поля без использования заряда или магнитного диполя (читай: частиц со спином) как посредника невозможно в принципе. Не важно постоянное то поле или волна. На то оно и электромагнитное взаимодействие.
Википедия писал(а):Электромагни́тное взаимоде́йствие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий. Электромагнитное взаимодействие существует между частицами, обладающими электрическим зарядом
Rtmip
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 963
Зарегистрирован: Чт апр 03, 2014 23:16:55
Откуда: Россия

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение Rtmip »

B@R5uk писал(а):
Hand-Maker писал(а):Далее подключаем проводники.
Попробуйте взять вместо резистора конденсатор и подумайте, что будет происходить.
Какая разница, если этот пример в очередной раз опровергает Вашу(исключительно Вашу, у авторов учебников нет такого)теорию рельс:
B@R5uk писал(а):К сожалению, ни один знаток TYT ни разу не написал, что энергия от батарейки к лампочке переносится не током по проводам, а полем снаружи этих проводов. Вся энергия попадающая внутрь проводов теряется на их нагрев. При этом провода, соединяющие батарейку и лампочку служат всего лишь рельсами, направляющими это поле-переносчик, подавляющая часть энергии которого находится вне проводов. Относительно недавно, когда, я это узнал, я был в шоке.
Кстати, не нашел нигде упоминания про поле снаружи проводов, вроде все рассуждения о электрическом поле внутри провода или я не так понял? Может мы о разных вещах?
По поводу:
B@R5uk писал(а):На мой взгляд, извлечь энергию поля без использования заряда или магнитного диполя (читай: частиц со спином) как посредника невозможно в принципе. Не важно постоянное то поле или волна. На то оно и электромагнитное взаимодействие.
если подумать, то может и найдутся примеры? Вы не хотите сказать, являетесь ли студентом? :)
Аватара пользователя
Hand-Maker
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2142
Зарегистрирован: Чт дек 12, 2013 11:18:14
Откуда: Украина, Черновцы

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение Hand-Maker »

Попробуйте взять вместо резистора конденсатор
Да блин!!! Да не хочу я брать конденсатор!! Там картина не стационарная. Меняются и токи, и напряжения, а вместе с ними соответственно магнитное и электрическое поля. У меня есть батарейка, провода и лампочка. И стационарный процесс. Я хочу увидеть достаточно вразумительное подтверждение или опровержение!

А Вы, как та живая рыба при чистке все юлите, шлепаете и выскальзываете. С рыбой-то проще: долбанул обухом ножа в лоб -- и та успокоилась а потом на сковородку и внутрь...

Чесслово: Калобайт -- паинька по сравнению с этим... Кстати, че-то его не видать...
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение YS »

А Вы, как та живая рыба при чистке все юлите, шлепаете и выскальзываете. С рыбой-то проще: долбанул обухом ножа в лоб -- и та успокоилась а потом на сковородку и внутрь...
Воу, воу! Я чувствую, если бы это был спор IRL, в этом месте ученые мужи поскидывали бы мантии и академические шапочки и начали мутузить друг друга, как не раз бывало на философских диспутах. :)))
На мой взгляд, извлечь энергию поля без использования заряда или магнитного диполя (читай: частиц со спином) как посредника невозможно в принципе.
Ну как же, котлета в микроволновке нагревается вполне себе без потоков заряда, втекающих в нее извне, только полем. :idea:
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение B@R5uk »

За то заряды есть в нагреваемом материале, и именно они преобразуют энергию поля в тепло. Правда механизм отличается от потерь проводимости, поле ориентирует диполи, поэтому тут скорее (если говорить полевыми терминами) работает электрический гистерезис.
Rtmip
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 963
Зарегистрирован: Чт апр 03, 2014 23:16:55
Откуда: Россия

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение Rtmip »

B@R5uk писал(а):За то заряды есть в нагреваемом материале, и именно они преобразуют энергию поля в тепло....
Но при этом они выполняют же "работу", не? :idea:
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: откуда берутся новые дырки ?

Сообщение B@R5uk »

СпойлерRtmip, Hand-Maker, вы как две вороны из этого видео про котиков.
Ответить

Вернуться в «Теория»