Сверхпроводник в магнитном поле.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #690162 писал(а):

Для силы Ампера пофиг, где течет ток, в нормальном проводнике или сверхпроводящем.

Э... нет. Здесь нужно разобраться.
Либо мы имеем режим генератора, когда замкнутая рамка вращается в магнитном поле, либо режим двигателя, когда рамка с током вращается в магнитном поле. Вот на рамку с током (проводник с током) действует сила Ампера. Если к рамке с током не приложен противодействующий момент механической нагрузки, то сила Ампера преодолевает только момент инерции рамки вокруг оси её вращения. Фактически магнитное поле рамки с током повернуто относительно внешнего магнитного поля (магнитного потока возбуждения) на 90 градусов. Взаимодействие рамки с током можно рассматривать как взаимодействие двух магнитов, повёрнутых осями на 90 градусов.
Теперь рассмотрим режим генератора. При повороте рамки (разомкнутой) на её концах будет возникать ЭДС. Механического противодействия повороту такой рамки не будет, не будет совершаться работа. Вопрос теперь в том: будет ли совершаться механическая (или электрическая) работа если замкнуть рамку накоротко с нулевым сопротивлением? (Это как раз к вопросу будет ли сила Ампера препятствовать повороту короткозамкнутой на нуль рамки)
Как Вы думаете?

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #690203 писал(а):

Это как раз к вопросу будет ли сила Ампера препятствовать повороту короткозамкнутой на нуль рамки

Если поле некритическое - конечно, будет. Причем тут сверхпроводимость?

[anik]

Сверхпроводимость здесь притом, что в конуре с током не будет совершаться работа (электрическая мощность такого генератора равна нулю), поэтому не будет совершаться и механическая работа затрачиваемая на вращение такой рамки. За исключением чисто механического инерционного момента сопротивления рамки, которое нужно преодолеть, чтобы привести рамку в движение, да ещё силы трения (о воздух или в опорах, если они есть).
Вот сверхпроводимость приводит к нулевому омическому сопротивлению контура, поэтому и не будет вырабатываться никакой электрической мощности такого генератора. Нет электрической нагрузки, стало быть нет и механической мощности. Иначе получится вечный двигатель "наоборот", т.е. утилизатор механической энергии.

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #690254 писал(а):

Сверхпроводимость здесь притом, что в конуре с током не будет совершаться работа (электрическая мощность такого генератора равна нулю)

Почему?

anik в сообщении #690254 писал(а):

сверхпроводимость приводит к нулевому омическому сопротивлению контура

Только в случае однородного МП.

anik в сообщении #690254 писал(а):

Иначе получится вечный двигатель "наоборот", т.е. утилизатор механической энергии.

Почему?

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #690290 писал(а):

anik в сообщении #690254 писал(а):

Сверхпроводимость здесь притом, что в конуре с током не будет совершаться работа (электрическая мощность такого генератора равна нулю)

Почему?

$P=I^2R,$ $R=0,$ $P=0$.

Цитата:

anik в сообщении #690254 писал(а):

сверхпроводимость приводит к нулевому омическому сопротивлению контура

Только в случае однородного МП.

Почему?

Цитата:

anik в сообщении #690254 писал(а):

Иначе получится вечный двигатель "наоборот", т.е. утилизатор механической энергии.

Почему?

Потому, что мы тратим механическую энергию (по вашему, сила Ампера препятствует повороту рамки) которая исчезает и не преобразуется в другие виды энергии. Пропадает бесследно...

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #690305 писал(а):

$P=I^2R$

По-Вашему так вычисляется мощность работы силы?

anik в сообщении #690305 писал(а):

Почему?

Потому что, в реальности, если приложить к свехпроводнику напряжение он перейдет в резистивное состояние с омическим сопротивлением.

-- Вс мар 03, 2013 09:31:04 --

anik в сообщении #690305 писал(а):

Потому, что мы тратим механическую энергию (по вашему, сила Ампера препятствует повороту рамки) которая исчезает и не преобразуется в другие виды энергии. Пропадает бесследно...

Если охота терять энергию, - да.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #690436 писал(а):

anik в сообщении #690305 писал(а):

$P=I^2R$

По-Вашему так вычисляется мощность работы силы?

Нет, так считается электрическая мощность, а механическая, затрачиваемая на вращение рамки, зависит от электрической мощности (в режиме генератора).

R-o-m-e-n в сообщении #690436 писал(а):

anik в сообщении #690305 писал(а):

Почему?

Потому что, в реальности, если приложить к свехпроводнику напряжение он перейдет в резистивное состояние с омическим сопротивлением.

Причём тут тогда однородное магнитное поле? И, вообще, это Вы на какое "почему" ответили?

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #690450 писал(а):

Нет, так считается электрическая мощность, а механическая, затрачиваемая на вращение рамки, зависит от электрической мощности (в режиме генератора).

А магнитный поток?

-- Вс мар 03, 2013 11:05:54 --

anik в сообщении #690450 писал(а):

Причём тут тогда однородное магнитное поле?

Потому что, незатухающий ток в сверхпроводнике можно генерировать и однородным магнитным полем. При включении же сверхпроводдника в электрическую цепь чаще всего он переходит в резистивное состояние.

anik в сообщении #690450 писал(а):

И, вообще, это Вы на какое "почему" ответили?

На единственное.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #690459 писал(а):

anik в сообщении #690450 писал(а):

Нет, так считается электрическая мощность, а механическая, затрачиваемая на вращение рамки, зависит от электрической мощности (в режиме генератора).

А магнитный поток?

Вот! Уже становится интереснее.
Представим себе однородный магнитный поток возбуждения. В этом потоке находится рамка из сверхпроводника так, что плоскость рамки параллельна магнитным силовым линиям (лень рисовать). Положим, что тока в этой рамке изначально нет. Теперь начнём поворачивать рамку. Магнитный поток возбуждения начинает пронизывать контур рамки. Изменяющееся потокосцепление индуктирует в рамке ток. Этот ток в рамке направлен так, что собственный магнитный поток тока рамки направлен встречно магнитному потоку возбуждения. Если в рамке нет электрических потерь, то собственный магнитный поток рамки полностью компенсирует поток возбуждения пронизывающий рамку. Таким образом в рамке из сверхпроводника магнитный поток возбуждения равен нулю. Магнитные силовые линии потока возбуждения не проходят внутри рамки.
Если же есть электрические потери, то поток возбуждения уже начинает пронизывать контур рамки.

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #690465 писал(а):

Вот! Уже становится интереснее.
Представим себе однородный магнитный поток возбуждения. В этом потоке находится рамка из сверхпроводника так, что плоскость рамки параллельна магнитным силовым линиям (лень рисовать). Положим, что тока в этой рамке изначально нет. Теперь начнём поворачивать рамку. Магнитный поток возбуждения начинает пронизывать контур рамки. Изменяющееся потокосцепление индуктирует в рамке ток. Этот ток в рамке направлен так, что собственный магнитный поток тока рамки направлен встречно магнитному потоку возбуждения. Если в рамке нет электрических потерь, то собственный магнитный поток рамки полностью компенсирует поток возбуждения пронизывающий рамку. Таким образом в рамке из сверхпроводника суммарный магнитный поток равен нулю. Магнитные силовые линии потока возбуждения не проходят внутри рамки.
Если же есть электрические потери, то поток возбуждения уже начинает пронизывать контур рамки.

Вы описываете ЭМИ. Если исключить Ваши ошибки, то это справедливо и для нормальных проводников. Ваша первая ошибка в том, что когда прекращается изменение внешнего магнитного потока исчезает и ток, и собственный магнитный поток, соответственно. Ваша вторая ошибка в том, что собственный магнитный поток компенсирует не внешний магнитный поток, а лишь его изменение. Поэтому суммарный поток через рамку может быть больше внешнего или меньше. Отличие сверхпроводника в том, что он запирает и сохраняет магнитный поток.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #690472 писал(а):

Ваша первая ошибка в том, что когда прекращается изменение внешнего магнитного потока исчезает и ток, и собственный магнитный поток, соответственно.

Потому ток исчезает, что гасится на активном сопротивлении контура (у нормальных проводников), а соответственно исчезает и собственный магнитный поток. У сверхпроводников ток, который индуктировался в рамке, когда потокосцепление менялось, не исчезает (если потокосцепление прекратило изменяться), а остаётся. Соответственно остаётся и собственный магнитный поток.

-- Вс мар 03, 2013 15:34:05 --

Разве законы ЭМИ противоречат уравнениям Максвелла?

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #690480 писал(а):

У сверхпроводников ток, который индуктировался в рамке, когда потокосцепление менялось, не исчезает (если потокосцепление прекратило изменяться), а остаётся. Соответственно остаётся и собственный магнитный поток.

Ну и что? Этот поток нельзя увеличить.

-- Вс мар 03, 2013 12:46:25 --

anik в сообщении #690480 писал(а):

Разве законы ЭМИ противоречат уравнениям Максвелла?

Закон ЭМИ - одно из уравнений Максвелла.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #690487 писал(а):

Ну и что? Этот поток нельзя увеличить.

Беспредельно увеличить его, конечно, нельзя.

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #690490 писал(а):

Беспредельно увеличить его, конечно, нельзя.

Его вообще нельзя увеличить.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #690472 писал(а):

Ваша вторая ошибка в том, что собственный магнитный поток компенсирует не внешний магнитный поток, а лишь его изменение.

Конечно, собственный магнитный поток рамки не может полностью компенсировать весь магнитный поток возбуждения, а только ту его часть, которая пронизывает рамку. Но, это и есть изменение потока, т.к. первоначально магнитный поток возбуждения вообще не пронизывал контур рамки.

-- Вс мар 03, 2013 16:02:19 --

R-o-m-e-n в сообщении #690492 писал(а):

Его вообще нельзя увеличить.

Т.е. как вообще нельзя увеличить? Для нормальных проводников этот поток (возбуждения, пронизывающий контур рамки) увеличивается. А для сверхпроводников поток возбуждения не пронизывает контур рамки, ему мешает собственный магнитный поток рамки сверхпроводника. Вот собственный магнитный поток сверхпроводящей рамки и изменяется при её повороте.