Открытый колебательный контур

[realeugene]

Prisma в сообщении #1470881 писал(а):

В обычном конденсаторе во внутренней области и сосредоточена основная масса энергии, но снаружи поле тоже есть, благодаря ему он и может "работать", отдавать накопленную энергию без манипуляций с его конструкцией.

И будучи включённым в схему, такой конденсатор может немного излучать от своих выводов.

[rustot]

poloalto в сообщении #1470756 писал(а):

а почему тогда на картинках рисуют поле около обкладок конденсатора?

Это глупое объяснение, гуляющее в радиолюбительской среде

poloalto в сообщении #1470756 писал(а):

я понимаю,вы скажете,что для упрощения,но у всего же должно быть логическое обоснование

Вот именно что нет никакого обоснования. Проблема в том что у радиолюбителей термин "электрическая емкость" ассоциируется исключительно с двуполюсником, конденсатором, поэтому и рождаются такие картинки из фраз "емкость плеча антенны". Еще могут нарисовать картинку где "второй обкладкой" является земля.

Но в физике емкость проводника- это просто емкость, единственного отдельно взятого проводника, не по отношению к какому то другому проводнику, без какой либо второй "обкладки". И в проводник может втечь ток, никуда далее путь не продолжая, оканчиваясь прямо в этом проводнике, изменяя количество заряда в этом проводнике. Вот эти втекающие в проводник антенны заряды, двигаясь ускоренно, то разгоняясь, то замедляясь, то втекая в проводник, то вытекая обратно - формируют поле излучения

poloalto в сообщении #1470756 писал(а):

Так вот,если вы поле между обкладками было,то ток бы шел не по цепи, а между обкладками или ток смещения

"Ток смещения" мысленно добавляют в схему там, где тока нет, где заряды не движутся. Чтобы продолжать пользоваться счетными приемами, годящимися только для замкнутых токов, подчиняющихся законам Кирхгофа.

poloalto в сообщении #1470756 писал(а):

где брать реальную информацию,а не упрощенную для понимания.

В учебниках физики. А в учебниках электротехники вы найдете только инструкции, какая последовательность действий приведет к каким результатом, а попытки обоснования этого результата оттуда можно игнорировать

poloalto в сообщении #1470756 писал(а):

Просто помогите разобраться,что в колебательном контуре на самом деле является источником излучения

ускоренно движущиеся по проводникам заряды

[Prisma]

poloalto в сообщении #1470756 писал(а):

а почему тогда на картинках рисуют поле около обкладок конденсатора?

А почему его нельзя рисовать, если оно там есть?

-- 28.06.2020, 12:59 --

poloalto в сообщении #1470756 писал(а):

если бы поле между обкладками было,то ток бы шел не по цепи, а между обкладками или ток смещения

Электрический ток имеет обязательным условием перемещение зарядов, как заряды из проводника выйдут в вакуум, чтобы перемещаться? Ну вот если пробьёт зазор, то получится искровой разряд

[profrotter]

poloalto в сообщении #1470582 писал(а):

Но если это правильно,то почему про ток смещения нигде не написано?

Очень даже написано, только много про него и не напишешь. Смотреть надо там, где обсуждаются уравнения Максвелла. Первое уравнение в дифференциальной форме выглядит так:

$$\operatorname{rot}\vec{H}=\frac{\partial\vec{D}}{\partial t}+\vec{j},$$

где $\vec{H}$ - вектор напряжённости магнитного поля, $\vec{D}$ - вектор электрической индукции, $t$ - время, $\vec{j}$ - плотность тока. Из этого уравнения видно, что величины $\vec{j}^{\text{см}}=\frac{\partial\vec{D}}{\partial t}$ и $\vec{j}$ входят в уравнение "равноправно", имеют одинаковую размерность. Отсюда вектор $\vec{j}^{\text{см}}$ формально может быть тоже назван током - "током смещения". Изначально по Максвеллу он и имел некоторый смысл тока, только это был "ток смещения частиц эфира". Поскольку теория эфира была признана ошибочной, то "частицы эфира" были убраны и он стал током смещения непонятно чего, что часто и вызывает недопонимание ("А я Лось - просто Лось"). Не надо пытаться понимать название. Оно просто такое, какое оно есть. Надо понять главное: ток смещения такой же равноправный член первого уравнения Максвелла, как и ток проводимости и магнитное поле сопровождает как ток проводимости, так и изменяющееся во времени электрическое поле. Будучи переписанным в интегральной форме 1-е уравнение Максвелла даёт обобщённый закон полного тока, который гласит, что циркуляция вектора напряжённости магнитного поля через замкнутый контур определяется суммой всех токов (смещения и проводимости), которые охватываются контуром. (Под котуром здесь понимается любой замкнутый контур, в том числе и мысленно очерченный).

Картинка с идеальным колебательным контуром в принципе некорректна, поскольку, при учёте излучения колебательный контур перестаёт быть идеальным и колебания в нём затухают. Правильнее было предусмотреть источник энергии к этой схеме. Но лучше на эти картинки не смотреть вообще.

[Prisma]

Раз уж речь зашла о понятии полный ток, то следует заметить, что полный ток не имеет стоков и истоков, линии векторного поля для плотности этого тока непрерывны, нигде не начинаются и нигде не заканчиваются. Это прямое следствие первого уравнения Максвелла

$$0=\operatorname{div}(\operatorname{rot}\vec{H})=\operatorname{div}(\frac{\partial\vec{D}}{\partial t}+\vec{j})$$

[Amw]

rustot в сообщении #1471088 писал(а):

И в проводник может втечь ток, никуда далее путь не продолжая, оканчиваясь прямо в этом проводнике, изменяя количество заряда в этом проводнике.

Это про ток проводимости? Но при этом на другой клемме точечного источника потечет точно такой же ток проводимости, как если бы был замкнутый контур...

Prisma в сообщении #1471197 писал(а):

полный ток не имеет стоков и истоков, линии векторного поля для плотности этого тока непрерывны

rustot в сообщении #1471088 писал(а):

Вот эти втекающие в проводник антенны заряды, двигаясь ускоренно, то разгоняясь, то замедляясь, то втекая в проводник, то вытекая обратно - формируют поле излучения

Значит по-Вашему получается, что "излучает" только ток проводимости?

-- 20.03.2021, 12:14 --

rustot в сообщении #1471088 писал(а):

Но в физике емкость проводника- это просто емкость, единственного отдельно взятого проводника, не по отношению к какому то другому проводнику, без какой либо второй "обкладки".

Т.е. в физике нет понятия "взаимная емкость", только "уединенная"?

[realeugene]

Amw в сообщении #1510153 писал(а):

Значит по-Вашему получается, что "излучает" только ток проводимости?

Да, безусловно, в электродинамике источниками переменного поля являются только двигающиеся заряды, и знания этих электрических токов достаточно для полного расчёта излучения. Ток смещения электрическим током не является.

-- 20.03.2021, 12:43 --

Amw в сообщении #1510153 писал(а):

Т.е. в физике нет понятия "взаимная емкость", только "уединенная"?

Понятие взаимной ёмкости, тоже, существует.

[Amw]

realeugene в сообщении #1510159 писал(а):

Ток смещения электрическим током не является.

Но ток смещения, не являясь электрическим током, является частью полного тока, который всё же "течет" по замкнутому контуру.

[realeugene]

Amw в сообщении #1510166 писал(а):

Но ток смещения, не являясь электрическим током, является частью полного тока, который всё же "течет" по замкнутому контуру.

Ток смещения - это часть левой стороны уранвений Максвелла, а не правой. Т. е. он сам по себе уже есть часть "излучения", а не его источник, если неформально.

[EUgeneUS]

realeugene в сообщении #1510159 писал(а):

Да, безусловно, в электродинамике источниками переменного поля являются только двигающиеся заряды, и знания этих электрических токов достаточно для полного расчёта излучения.

Считать ли ток смещения ($\frac {\partial \vec{D}}{\partial t}$) источником излучения или не считать - это вопрос скорее философский, чем физический.

Можно вспомнить принцип Гюйгенса-Френеля:

Цитата:

Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн

И тогда источником "вторичного возмущения" является "каждый элемент волнового фронта", то есть сама же электромагнитная волна.

[arseniiv]

Я бы просто насильно выталкивал «ток смещения» из словаря. Это старое название, сейчас уравнения Максвелла уже поняты до конца и совсем не обязательно ему отводить какой-то отдельный угол.

[warlock66613]

arseniiv в сообщении #1510210 писал(а):

Я бы просто насильно выталкивал «ток смещения» из словаря.

И "полный ток", который совсем не ток, — туда же. И "ток проводимости", потому что уточнение "проводимости" лишнее.

[realeugene]

Не соглашусь: понятия тока смещения и полного тока удобны для интуитивного понимания решений уранвений Максвелла. Но требуется понимание, что токами они не являются. Нужно только понимать происхождение из уравнений Максвелла и ограничения применимости подобных понятий, так же, как и понятия про силовые линии поля вообще.

[arseniiv]

Силовые линии это как раз хорошая иллюстрация к соответствующим внешним формам, если только не пытаться считать, что это определённые кривые, о которых имеет смысл говорить по отдельности (и различать, скажем, замкнуты они или разомкнуты) — есть направленные линии с какой-то густотой, и интегрируются они по поверхности зрительно приятным образом. Правда, все $\mathbf{ E, B, D, H }$ — четыре разных вида форм и визуализироваться должны по-разному. Только для одного из них «родная» картина из привычных линий, имеющих направления вдоль линий. Кажется, это $\mathbf D$, псевдо-2-форма. 1-форма $\mathbf E$ визуализируется как поверхности равного потенциала, расположенные с соответствующей густотой, и имеющие какое-то направление нормально себе; 2-форма $\mathbf B$ — это такие же силовые линии, но не со стрелочками вдоль, а «крутящиеся вокруг себя» в одну или в другую сторону; и псевдо-1-форма $\mathbf H$ — это, дополняя квадрат, поверхности, но ориентированные не нормально себе, а опять «поворачивающиеся в себе». Если помню верно натуральные соответствия; я не помню как к ним приходят.

(В других размерностях 1-(псевдо)формы всё так же будут визуализироваться гиперповерхностями, то есть поверхностями коразмерности 1, а $m$-(псевдо)формы — поверхностями коразмерности $m$; притом $\mathbf{ E, B }$ будут 1- и 2-формой ровно так же, но псевдоформы будут другого порядка, и винить в этом, если снова не вру, звёздочку Ходжа (вроде больше нечего).)

[realeugene]

arseniiv в сообщении #1510415 писал(а):

и имеющие какое-то направление нормально себе

А это направление нормали в каком смысле? Опять же как-то через звёздочку Ходжа получаются?