2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 9  След.
 
 общий взгляд на электромагнитное поле
Сообщение14.12.2012, 16:16 


22/06/12
417
я попытался составить схему, которая описывала бы всю "систему" электромагнитного поля

Изображение

уважаемые товарищи, буду очень признателен, если вы посмотрите её и выскажите что неправильно, или предложите свою схему.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение14.12.2012, 20:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
Заряд в области не может меняться, если он не движется. И токи Вы вообще забыли, они ведь тоже являются источником электромагнитного поля.

А вообще зачем это нужно?

P.S. Картинка у Вас ужасная.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение15.12.2012, 01:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Мешанина какая-то.

Моя схема:
  1. Поля бывают:
    1. Электромагнитное, в частных случаях
      • Электрическое
      • Магнитное
    2. По скорости изменений:
      • Статическое (стационарное)
      • Квазистационарное (квазистатическое)
      • Переменное
        • В частности, в дальней (волновой) зоне
    3. По математическим свойствам, в частных случаях:
      • Потенциальное
      • Вихревое (соленоидальное)
  2. Источники поля бывают:
    1. Без источников - свободное поле
    2. Заряды неподвижные
    3. ...движущиеся
    4. Токи
  3. Рассмотрение (постановка задачи математической физики):
    1. В безграничном пространстве
    2. При наличии границ и граничных условий
    3. С дополнительными условиями: условия на бесконечности, малые величины, разные симметрии, в том числе стационарность

Все эти варианты и условия накладываются на:
  • Уравнения Максвелла
  • Уравнение непрерывности для зарядов и токов
  • Материальные уравнения и условия на поверхностях
  • Энергетические величины (плотность энергии, поток энергии, импульсы и напряжения...)
из чего и можно сообразить, что чему соответствует (например, электростатическое поле - неподвижным зарядам и отсутствию токов и переменных граничных условий).

Это грубо-набросочно. Наверняка, какие-то детали упустил.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение15.12.2012, 19:32 


22/06/12
417
Munin

благодарю за Вашу схему. Я согласен что "мешанина" у меня, но это все ради того что-бы включить во все это дело магнитное поле возбуждаемое переменным электрическим и электрическое(вихревое) возбуждаемое переменным магнитным. У вас про этот аспект как я понимаю не оговорено. И токи не сильно понятно зачем включать, всё завязано на электронах же, а токи - следствие, некий макроэффект..

Someone
может и ужасная, но это лучше чем если бы её не было)
нужно для понимания.
токи, повторюсь мне кажутся лишь макроэффектом, следствием, а не сутью поля.

Про меняющиеся заряды, и вправду как-то совсем не хорошо. Предлагаю весь правый столбец(электромагнитная волна) перенести в движущийся с ускорением заряд. Так будет более правдиво?

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение15.12.2012, 22:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/10/10
1481
Ереван(3-й участок)
illuminates в сообщении #658821 писал(а):
все ради того что-бы включить во все это дело магнитное поле возбуждаемое переменным электрическим и электрическое(вихревое) возбуждаемое переменным магнитным

Максвелл, вроде это уже сделал. В чем проблема то?
illuminates в сообщении #658821 писал(а):
И токи не сильно понятно зачем включать

И не надо их включать. Запишите уравнения Максвелла в отсутствии токов и будет вам
illuminates в сообщении #658821 писал(а):
магнитное поле возбуждаемое переменным электрическим и электрическое(вихревое) возбуждаемое переменным магнитным.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение16.12.2012, 02:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
illuminates в сообщении #658821 писал(а):
Я согласен что "мешанина" у меня, но это все ради того что-бы включить во все это дело магнитное поле возбуждаемое переменным электрическим и электрическое(вихревое) возбуждаемое переменным магнитным. У вас про этот аспект как я понимаю не оговорено.

Оговорено, просто не сказано. Любое переменное электрическое поле связано с магнитным, и любое переменное магнитное - с электрическим, так что чистые электрические и магнитные случаи - бывают только для статических полей. Это очевидно, если глядеть на уравнения Максвелла, к которым я и отсылал.

illuminates в сообщении #658821 писал(а):
И токи не сильно понятно зачем включать, всё завязано на электронах же, а токи - следствие, некий макроэффект..

Просто математически токи часто иначе описываются. Например, при помощи токов можно описать статическое магнитное поле, и не рассматривать вообще электрическое, а если опускаться до уровня электронов - так не получится, картина будет сложнее. Так что упоминание токов просто выгодно для простоты картины (не самой общей, а в некоторых частных случаях).

Кроме того, за счёт квантовых эффектов не всё так просто с электронами, но об этом, я думаю, не стоит пока говорить.

illuminates в сообщении #658821 писал(а):
токи, повторюсь мне кажутся лишь макроэффектом, следствием, а не сутью поля.

Они не следствие и не суть. Они источники поля, они его порождают. Причём, разумеется, поле - самостоятельная сущность, и умеет существовать и без источников. Это довольно сложное и важное соотношение. Лучше всего его понять математически, на уровне понятий однородного и неоднородного дифференциального уравнения, например, $\operatorname{div}E=0$ и $\operatorname{div}E=4\pi\rho.$

Может быть, вам как раз по уровню будет книжка Г. Е. Зильберман "Электричество и магнетизм".

-- 16.12.2012 03:07:44 --

illuminates в сообщении #658821 писал(а):
Про меняющиеся заряды, и вправду как-то совсем не хорошо.

Ну, в общем, вы были правы, что случай переменных источников - это более сложная ситуация, чем случай постоянных источников, при этом поле тоже становится переменным. Но вы просто забыли, что на заряды наложено уравнение непрерывности, и поэтому переменные заряды - это в точности то же самое, что и движущиеся заряды (в частности, могущие быть описанными как токи).

illuminates в сообщении #658821 писал(а):
Предлагаю весь правый столбец(электромагнитная волна) перенести в движущийся с ускорением заряд. Так будет более правдиво?

Покажите, что получается. И если можно, сделайте это не на отвратительном клочке бумажки, а средствами форума: post16227.html#p16227 . Можно нарисовать "коммутативную диаграмму", а в узлы вместо букв - поставить \text{русские слова} .

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение16.12.2012, 13:04 


22/06/12
417
Munin
спасибо за книжку.

позвольте, мне реабилитироваться и нарисовать покрасивей: (прошу прощения, но сложновато коммутативную диаграмму нарисовать)

Изображение


но вот незадача: у меня получается, что электродинамическое всегда порождает магнитодинамическое. а на сколько я знаю это не так.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение16.12.2012, 15:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Не бывает "электродинамического поля" (и "магнитодинамического" тоже). Это вы придумали несуществующий термин. Бывает электродинамика. Это наука, теория. Слово "электродинамика" примерно равно "электричество и магнетизм".

Заряд, движущийся без ускорения, порождает не электростатическое поле, а переменные электрическое и магнитное.

Заряд вообще никогда не может порождать вихревое электрическое поле.

Заряд не может порождать магнитостатическое поле. Для порождения магнитостатического поля нужен постоянный ток или постоянный магнит.

И спасибо, что перерисовали заново. Теперь проще разобраться, и виднее, что неправильно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение17.12.2012, 18:33 


22/06/12
417
Munin
что-бы без вас я делал. спрашивал у своих преподавателей, один профессор отмахнулся рукой, сказав что бросьте заниматься чепухой, другой начал сразу говорить про тензор четвертого порядка. в обшем плохи дела.

Будьте добры оцените эту схему:
Изображение

(опять немного сложно получилось, но мне кажется что по другому незя)

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение17.12.2012, 19:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/10/10
1481
Ереван(3-й участок)
illuminates в сообщении #659804 писал(а):
один профессор отмахнулся рукой, сказав что бросьте заниматься чепухой

И правильно сказал. Вместо всех этих живописных потугов, лучше просто поймите что из себя представляют ур-я Максвелла. Там есть ответы на все(ВСЕ!!!) ваши вопросы.
Я понимаю, что думать и филосовствовать приятною Но когда все уже продумано и вылизано, за лет, эдак 100 до вас, такие размышления будут, мякго говоря, бессмысленными.
illuminates, просто возьмите любой учебник по электродинамике ну, или на худой конец в Википедии найдите ур-я Максвелла. Далее экспериментируйте с ними- выбирайте параметры(токи, зараяды...) как вам угодно и получите соответствующие ответы. Рисовать все это на бумажке- это даже не смешно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение17.12.2012, 19:48 


22/06/12
417
Bulinator
я с вами не согласен. если у вас нет опыта преподавания, тогда вы наверняка не правы, т к по моему мнению без объяснения на пальцах, нельзя хорошо понять сложную вещь.

-- 17.12.2012, 20:49 --

Bulinator
и тот профессор кстати, опаздывает на минут 40 всегда на ленты.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение17.12.2012, 19:55 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Munin в сообщении #659207 писал(а):
Заряд вообще никогда не может порождать вихревое электрическое поле.


ускоряющийся заряд же порождает вихревое электрическое поле параллельное вектору ускорения. в плюс к радиальному полю. вроде так

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение17.12.2012, 19:59 


22/06/12
417
Bulinator

да и без "философии", а я её называю заинтересованностью, все становится каким-то черно-белым. Мне кажется если бы физику рассказывали на пальцах, приводили обобщающие схемы, то физиков было бы намного больше. Вот я учусь на физ-факе, и знаете сколько здесь во всем потоке из 45ти человек, которое понимают, интересуются? пять всего. все остальные: "лишь бы спихнуть всю эту фигню"

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение17.12.2012, 22:05 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
illuminates в сообщении #659849 писал(а):
Вот я учусь на физ-факе, и знаете сколько здесь во всем потоке из 45ти человек, которое понимают, интересуются? пять всего. все остальные: "лишь бы спихнуть всю эту фигню"
Это соотношение чисел таково не из-за способов преподавания.

illuminates в сообщении #659839 писал(а):
т к по моему мнению без объяснения на пальцах, нельзя хорошо понять сложную вещь
Там и будет объяснение на пальцах — берите простые условия и решайте. Например, точечный заряд равномерно прямолинейно движется — решаете и видите, что будет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщение электромагнитного поля
Сообщение17.12.2012, 22:41 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
illuminates в сообщении #659804 писал(а):
Будьте добры оцените эту схему

Да, уже намного лучше. Я бы немножко поправил:
Изображение

Bulinator
Не серчайте. Человек на младших курсах, ему ещё трудно сосредоточиться и сообразить всё из уравнений в уме. Рисовать для себя наброски и схемы - это нормально, это помогает познанию и пониманию. Гораздо хуже, если бы он этого не делал, не раскладывал для себя материал по полочкам, а занимался бы бездумной зубрёжкой.

illuminates в сообщении #659849 писал(а):
Мне кажется если бы физику рассказывали на пальцах, приводили обобщающие схемы, то физиков было бы намного больше.

Я думаю, вам может быть интересно почитать Фейнмана. Знаменитые "Фейнмановские лекции по физике". Их и скачать можно, и переиздают регулярно. Он очень живо, наглядно и "на пальцах" всё рассказывает. Вообще гениальный лектор, не говоря уже о том, что гениальный физик (его роль в физике никак не меньше, чем Эйнштейна).

И остальным пяти вашим однокурсникам, которые интересуются, тоже подсуньте :-)

-- 17.12.2012 23:42:54 --

arseniiv в сообщении #659908 писал(а):
Там и будет объяснение на пальцах — берите простые условия и решайте. Например, точечный заряд равномерно прямолинейно движется — решаете и видите, что будет.

Да, это всё тоже, конечно, надо делать. И учиться делать качественные оценки и прикидки в уме. Только я не вижу, почему это взаимоисключающие вещи с рисованием для себя набросков и схем.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 123 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 9  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group