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  След.
 
 Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение23.11.2022, 14:24 
Аватара пользователя


20/03/12
267
СПб
Здравствуйте!

Смотрю на такую картинку из википедии, которая поясняет, каким образом появляется скин-эффект
Изображение

В качестве пояснения написано, что если меняется ток, то меняется и магнитное поле, что в свою очередь вызывает появление вторичных токов, изображённых на рисунке красными колечками. В центре проводника эти вторичные токи противонаправлены начальному, на краях наоборот.

С этим всё понятно.

Вопрос такой: представим себе, что в проводнике течёт большой постоянный ток. Раз ток постоянный, то и магнитное поле будет стационарное. Однако даже если вторичные токи не будут генерироваться, ведь это магнитное поле должно будет влиять на электроны, которые участвуют в первичном токе. Из той же картинки, поясняющей скин-эффект, видно, что вследствие этого электроны будут отклоняться от стенок проводника к центру. Эффективная площадь поперечного сечения должна уменьшаться, сопротивление расти. Особенно заметным должен быть эффект, если проводник магнитный (тогда проводник будет намагничиваться сам и "не выпускать" магнитные линии в пространство), а ток большой.

Хотелось бы понимать, правильно ли я рассуждаю и известно ли науке такое явление.

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение23.11.2022, 15:02 
Заслуженный участник


18/09/21
1756
Наверно эффект крохотный и значения не имеет.
(Будет какое-то перераспределние плотности заряда и электрическое поле компенсирующее магнитную силу.)

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение23.11.2022, 15:11 
Аватара пользователя


20/03/12
267
СПб
zykov
Должен зависеть от тока. Скажем, если там 10 ампер, то наверное не играет существенной роли. А если 10 килоампер, да ещё проводник из магнитного материала, то может уже и важно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение23.11.2022, 15:12 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
metelev в сообщении #1571148 писал(а):
Однако даже если вторичные токи не будут генерироваться, ведь это магнитное поле должно будет влиять на электроны, которые участвуют в первичном токе. Из той же картинки, поясняющей скин-эффект, видно, что вследствие этого электроны будут отклоняться от стенок проводника к центру. Эффективная площадь поперечного сечения должна уменьшаться, сопротивление расти.

Примерно это называется Z-пинч.

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение23.11.2022, 15:21 
Аватара пользователя


20/03/12
267
СПб
DimaM

Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение23.11.2022, 21:42 
Заслуженный участник


18/09/21
1756
Тогда уж просто Пинч-эффект (english версия значительно более подробна).

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение14.11.2023, 11:06 
Аватара пользователя


20/03/12
267
СПб
Хотел бы вернуться к теме и задать ещё один вопрос. Я вот что-то задумался. Я не всё, конечно, от корки до корки прочитал, может пропустил что. Кажется примеры пинч-эффекта только в какой-либо среде -- в плазме или там консервной банке. Там где есть заряды обоих знаков. А если мы говорим про ток в ускорителе, например? Если мы возьмём несколько элементарных зарядов, они электростатически отталкиваются. Далее, мы их ускоряем и в какой-то момент они начнут притягиваться друг ко другу? Выглядит неправдоподобно, потому что в их системе отсчёта никакого магнитного поля нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение14.11.2023, 11:11 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
metelev в сообщении #1617818 писал(а):
Если мы возьмём несколько элементарных зарядов, они электростатически отталкиваются. Далее, мы их ускоряем и в какой-то момент они начнут притягиваться друг ко другу?

Нет. Магнитное взаимодействие всегда слабее электрического (потому что всегда $v<c$).
Возможно добавить некоторое количество зарядов другого знака и получить притяжение (метод автостабилизации пучков Будкера-Беннета).

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение14.11.2023, 12:01 
Аватара пользователя


20/03/12
267
СПб
DimaM в сообщении #1617819 писал(а):
Нет. Магнитное взаимодействие всегда слабее электрического (потому что всегда $v<c$).


То есть эффект есть, но недостаточный? А в линейном ускорителе? И как вообще про это лучше думать? Хочется думать, что это время замедляется, поэтому они меньше разлетятся, чем если бы на месте стояли. Можно так сказать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение14.11.2023, 13:03 
Аватара пользователя


20/03/12
267
СПб
DimaM в сообщении #1617819 писал(а):
Возможно добавить некоторое количество зарядов другого знака и получить притяжение (метод автостабилизации пучков Будкера-Беннета).


Кстати, заряды другого знака в любом случае будут лететь навстречу основным. То есть, как и в пинч-эффекте, мы получим два встречных тока.

Просто когда ток один (заряды одного знача) то в системе координат, связанной с этими зарядами, непонятно что для них меняется от того, что они всей толпой куда-то летят. А когда есть заряды разных знаков, которые летят навстречу друг другу, тут уже в принципе невозможно указать систему координат, где бы покоились и те и другие. То есть получается что заряды одного знака как бы в магнитном поле, созданном зарядами другого знака.

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение14.11.2023, 13:38 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
metelev в сообщении #1617838 писал(а):
Кстати, заряды другого знака в любом случае будут лететь навстречу основным.

В деталях я не уверен. Можно посмотреть первоисточник Г. И. Будкер, Атомная энергия, 1, 9, 1956; Proc. Symp. CERN, 1, 68, 1956.

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение14.11.2023, 13:40 
Аватара пользователя


20/03/12
267
СПб
DimaM
Спасибо

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение14.11.2023, 21:47 
Аватара пользователя


08/10/09
959
Херсон
metelev
Прошу: https://iopscience.iop.org/article/10.1 ... /2/006/pdf
Именно то что Вам нужно

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение15.11.2023, 09:09 
Аватара пользователя


20/03/12
267
СПб
reterty
Спасибо, интересно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Возможен ли анти скин-эффект?
Сообщение17.11.2023, 07:12 


17/10/16
4818
metelev
Интересно, раньше о таком не задумывался. Если рассматривать магнитное поле (в СО электрона), как результат увеличения радиального электрического поля от положительных ионов решетки металла проводника в результате увеличения линейной плотности электрического заряда положительных ионов решетки движущегося проводника (сокращение Лоренца), то довольно понятно, что чем больше ток (точнее, чем выше скорость электронов), тем сильнее электроны должны стягиваться к центру проводника. Если же положительных ионов нет (нет проводника, поток электронов в вакууме), то нет никакой надежды на их самофокусировку. Наоборот, пучок будет рассеиваться (правда, тем медленее в неподвижной СО, чем выше скорость электронов).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ]  На страницу 1, 2  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