Траектория движения электромагнитного поля по проводнику

[repeat]

Все наверно знают, что электроны в проводнике движутся довольно медленно(никак не со скоростью света), а как раз со скоростью света "пробегает" по проводнику электромагнитное поле. Так вот я никак не могу понять каким чудом оно(электромагнитное поле) движется. Моя теория была такова, что это поле начинает двигаться ровно так же как и вода в трубе, сталкиваясь со стенками(т.е. движется только лишь в пределах провода), только со скоростью света. Но т.к. зная то, что электромагнитное поле пронизывает все вокруг, мне мало верится в эту теорию.

[epros]

Электромагнитное поле локализуется преимущественно около провода. А распространение электического сигнала вдоль провода почти со скоростью света не имеет отношения к тепловой скорости электронов.

[zvm]

epros в сообщении #987780 писал(а):

Электромагнитное поле локализуется преимущественно около провода.

А внутри провода?

epros в сообщении #987780 писал(а):

А распространение электрического сигнала вдоль провода почти со скоростью света не имеет отношения к тепловой скорости электронов.

Тепловая скорость то здесь при чем? Ладно бы написали "скорость дрейфа".

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Физика» в форум «Дискуссионные темы (Ф)»
Причина переноса: пока сюда.

[Prikol]

Пока цепь не замкнута, вокруг проводника может сущесвовать только электрическое поле. Вектор Пойнтинга нулевой и энергия не переносится.
После замыкания цепи возникает ток и создается магнитное поле. Вектор Пойнтинга уже не нулевой, происходит перенос энергии, причем эта энергия движется преимущественно ВНЕ проводника.
Скорость движения энергии обычно меньше скорости света из за индуктивности и емкости проводников, но намного больше скорости движения зарядов в проводнике.

Это все азбука.

Кстати, если ток в проводнике постоянный, то поле не движется. Движется энергия. Вектор Пойнтинга показывает как она движется. Соответствующее векторное поле дает траектории движения энергии.

Еще полезно помнить, что Фейнман и УФН обсуждали физический смысл вектора Пойнтинга и пришли к выводу, что в некоторых ситуациях интерпретация в терминах вектор Пойнтинга становился как бы сомнительной.

[Munin]

repeat в сообщении #987758 писал(а):

Так вот я никак не могу понять каким чудом оно(электромагнитное поле) движется.

Не чудом, а уравнениями Максвелла (+ материальными, которые в проводнике включают в себя закон Ома).

Литература:
1. "Общий курс физики", том "Электричество и магнетизм".
2. Курс "уравнения математической физики": уравнения Лапласа и Пуассона, волновое уравнение, телеграфное уравнение. Решения телеграфного уравнения на качественном уровне.
3. Теория волноводов и открытых волноводов.
Читать строго последовательно.

После этого можете возвращаться сюда на форум, объясним.

-- 10.03.2015 01:24:12 --

Prikol в сообщении #987995 писал(а):

Пока цепь не замкнута, вокруг проводника может сущесвовать только электрическое поле.

Опять враньё. Когда ж вы научитесь вести себя прилично.

Prikol в сообщении #987995 писал(а):

Это все азбука.

Скорее, детский лепет.

Prikol в сообщении #987995 писал(а):

Кстати, если ток в проводнике постоянный, то поле не движется.

Про поле вообще нельзя говорить "движется" или "не движется" (кроме лагранжева или гамильтонова смысла).

Prikol в сообщении #987995 писал(а):

Еще полезно помнить, что Фейнман и УФН обсуждали физический смысл вектора Пойнтинга и пришли к выводу, что в некоторых ситуациях интерпретация в терминах вектор Пойнтинга становился как бы сомнительной.

Полезно не только помнить, но и понимать Фейнмана и общеизвестные положения теории поля, и не перевирать их так жестоко.

В общем, вам литературу не называю. Вас исправит только то, что и горбатого.

[rustot]

repeat в сообщении #987758 писал(а):

Моя теория была такова, что это поле начинает двигаться ровно так же как и вода в трубе, сталкиваясь со стенками(т.е. движется только лишь в пределах провода), только со скоростью света.

Зачем изменению поля распространяться только в пределах проводника? Оно и рядом с ним точно так же распространяется. А принцип - да, тот же, "волна возмущений" приводящая к началу движения воды в разных частях трубы, с момента как на одном конце изменили давление, распространяется со скоростью звука, при том что каждая из частиц воды при этом подвинулась за то же самое время на совсем чуть чуть, то есть скорость частиц воды много меньше скорости распространении давления. Стоит на чуть чуть, локально, сдвинуть частицы воды чтобы сильно изменилось давление. Стоит на чуть чуть, локально, сдвинуть электроны чтобы сильно изменилось создаваемое ими поле.

Допустим в нейтральном состоянии на миллиметр проводника приходилось по триллиону (условное число, для примера) электронов, а когда протекает постоянный ток, постоянное электрическое поле вдоль проводника создается постоянной разницей между соседними миллиметровыми отрезками в один (опять условно) электрон. Так на сколько им в итоге нужно суммарно сместиться чтобы из первого варианта распределения по проводнику перейти во второе? Ничтожно. Ведь "лишний" электрон не нужно изымать из этого миллиметра и гнать до конца проводника, его достаточно передвинуть через границу с соседним отрезком

[repeat]

Цитата:

А принцип - да, тот же, "волна возмущений" приводящая к началу движения воды в разных частях трубы, с момента как на одном конце изменили давление, распространяется со скоростью звука, при том что каждая из частиц воды при этом подвинулась за то же самое время на совсем чуть чуть, то есть скорость частиц воды много меньше скорости распространении давления.

получается волна возмущений создается собственно самими электронами? и вот эти микросдвиги распространяются с околсветовой скоростью?

[rustot]

Именно так. Первый электрон на краю проводника подвинули, остальные "почувствовали" возникшее в результате его движения изменение поля с задержкой на скорость света и тоже начали двигаться, их движение так же почувствовали остальные по изменению поля и так далее.

[repeat]

теперь более менее понятно, спасибо.

[Prikol]

Munin в сообщении #988000 писал(а):

Prikol в сообщении #987995 писал(а):

Пока цепь не замкнута, вокруг проводника может сущесвовать только электрическое поле.

Опять враньё.

Да нет, просто вы ничего не поняли.

Мунин,.
вас неодникратно уличали в мошенничестве, а это намного хуже, чем любая ошибка.

Теперь вы в отместку хамите без малейшего на то повода.

[Pphantom]

Prikol, пожалуйста, улаживайте личные отношения личными же сообщениями и сократите цитирование до необходимого.

[мат-ламер]

А вот допустим цепь не замкнута. Может ли по ней идти электрический ток? Допустим электропроводка идёт к розетке, а штепселя в ней нет. Можно ли оценить излучаемую в пространство такой проводкой энергию? (Антенна типа монополь). А то у меня такое впечатление, что при всех выключеных электриприборах счётчик крутится.

[rustot]

конечно может. если вы воткнете в розетку спицу то она будет менять потенциал. без этой спицы в этом месте пространства потенциал не менялся или менялся очень слабо, поэтому его изменение связано с изменением заряда самой спицы, то есть по ней течет переменный ток.

а в проводке кроме собственной емкости проводов еще и существенная взаимная емкость между проводами, там ток еще солиднее. но даже если емкость нанофарада достигает, то на 50гц это явно недостаточный ток чтобы раскрутить счетчик

[warlock66613]

мат-ламер в сообщении #988949 писал(а):

А то у меня такое впечатление, что при всех выключеных электриприборах счётчик крутится.

У меня такое было. Оказалось, что счётчик неисправен.