Передача электроэнергии по проводам - прояснение понятий

[wrest]

мат-ламер в сообщении #1619622 писал(а):

Допустим. А провод, наверное, тоже для чего-то нужен? Наверное, не только для его нагрева

Поверхность (и внутренность) металла (проводника) обладает свойством эквипотенциальности, по моему разумению, провод как раз и нужен для того, чтобы перенести разность потенциалов с клемм источника тока к нагрузке. По локализации (и перемещению) энергии постоянного тока вразумительно пояснить не могу, ждите компетентного ответа, мне тоже интересно

[мат-ламер]

Пока туплю над следующим моментом.

Вот у нас есть проводник с сопротивлением. Энергия на его нагрев идёт извне. Покроем проводник тончайшим слоем изолятора. Поверх этого слоя покроем изолятор толстым слоем металла, который заземлим. Будем считать, что в этом слое металла полей нет. Значит получается, что энергия передаётся сугубо по тонкому слою изолятора, которая постепенно уходит внутрь проводника и греет его там. Значит в каких-то слоях изолятора (которые граничат с проводником) вектор Пойнтинга направлен перпендикулярно проводнику. А в каких-то слоях изолятора (которые дальше от проводника) вектор Пойнтинга направлен вдоль проводника. И модуль этого вектора там принимает гигантские значения. Спрашивается, за счёт чего? Если напряжённость и электрического и магнитного поля там отнюдь не гигантские?

[Sender]

мат-ламер в сообщении #1619633 писал(а):

Будем считать, что в этом слое металла полей нет.

Довольно сильное допущение, надо сказать. Положим, от электрического поля вы таким образом избавились. А магнитное куда денете?

[мат-ламер]

мат-ламер в сообщении #1619633 писал(а):

Если напряжённость и электрического ... поля там отнюдь не гигантские?

А, впрочем, почему бы и нет? (Учитывая тонкость изолятора).

-- Пт ноя 24, 2023 20:56:56 --

По-моему, рассматриваемый вопрос лежит вообще вне физики (по крайней мере для моего ума). У нас есть стационарное электрическое и стационарное магнитное поле. Допустим, один человек считает, что в этих полях существует поток энергии. Допустим, другой человек считает, что в этих полях потока энергии нет. И как их рассудить? Нужен какой-то эксперимент или какая-то задача, которая подразумевает чёткий числовой ответ. И которая в одном случае давала один ответ, а в другом случае другой. А пока я ни про такую задачу, ни про такой эксперимент не прочитал, судить об этом не буду. Может, когда ознакомлюсь со ссылками, у меня возникнут какие-то понятия по данному вопросу. Тут у больших учёных по данному вопросу нет чёткого мнения. Мандельштам считает одно. Тамм считает другое. А большинство учёных этот вопрос обходит.

-- Пт ноя 24, 2023 21:18:08 --

И ещё один вопрос, в котором я туплю. Допустим вектор Пойнтинга заходит в металл. Каким же образом он его разогревает? Может постоянное электрическое и магнитное поле вызывает усиленное колебание атомных ядер? А может всё-таки направленное движение электронных облаков, которые встречают на своём пути атомные ядра, усиливает их колебание? При этом электроны теряют часть своей энергии и импульса в этом процессе? Или может вектор Пойнтинга, заходя в металл, заставляет двигаться электроны?

Тут имеем, что металл разогревается с одинаковой интенсивностью по всему объёму. Что намекает, что вектор Пойнтинга должен быть одинаковым внутри проводника по всему объёму. Что выглядит странным.
P.S. Хотя разогревает не сам вектор, а интеграл от его дивергенции. Тогда тут всё нормально.

[mihiv]

мат-ламер
мне кажется, что вы упускаете из вида, что всегда существует поток вектора П. вдоль провода во внешнем пространстве (который и переносит энергию в нагрузку), на это указывал, например, pppppppo_98 в этой теме.

[мат-ламер]

mihiv в сообщении #1619649 писал(а):

мат-ламер
мне кажется, что вы упускаете из вида, что всегда существует поток вектора П. вдоль провода во внешнем пространстве (который и переносит энергию в нагрузку), на это указывал, например, pppppppo_98 в этой теме.

Спасибо! Буду думать. Я просто не успеваю всё прочитать, что тут мне пишут и при этом хоть чуть-чуть ознакомиться с теорией. Торопиться не будем. Прошу присылать мне замечания. Но не такие, что ты просто тупой. А более содержательные.

[zykov]

мат-ламер в сообщении #1619636 писал(а):

Допустим вектор Пойнтинга заходит в металл. Каким же образом он его разогревает? Может постоянное электрическое и магнитное поле вызывает усиленное колебание атомных ядер? А может всё-таки направленное движение электронных облаков, которые встречают на своём пути атомные ядра, усиливает их колебание? При этом электроны теряют часть своей энергии и импульса в этом процессе? Или может вектор Пойнтинга, заходя в металл, заставляет двигаться электроны?

Движущиеся электроны тормозятся кристаллической решеткой и передают ей энергию (уходит в тепло).
А электрическое поле опять разгоняет эти электроны, чтобы они не остановились.

[Amw]

мат-ламер в сообщении #1619636 писал(а):

Допустим, один человек считает, что в этих полях существует поток энергии. Допустим, другой человек считает, что в этих полях потока энергии нет. И как их рассудить?

Нужно вычислить вектор Умова-Пойтинга - эти ребята что, зря старались?

[EUgeneUS]

мат-ламер в сообщении #1619633 писал(а):

Вот у нас есть проводник с сопротивлением. Энергия на его нагрев идёт извне. Покроем проводник тончайшим слоем изолятора. Поверх этого слоя покроем изолятор толстым слоем металла, который заземлим. Будем считать, что в этом слое металла полей нет. Значит получается, что энергия передаётся сугубо по тонкому слою изолятора, которая постепенно уходит внутрь проводника и греет его там.

Срочно в номер! Только что изобретен коаксиальный кабель!

мат-ламер в сообщении #1619633 писал(а):

Если напряжённость и электрического и магнитного поля там отнюдь не гигантские?

Чёй-та, не гигантские.
Пора бы уже переходить от слов к делу к формулам.
Напиши уже, пожалуйста, чему равна для тонкого длинного цилиндрического проводника:
а) напряженность магнитного поля
б) напряженность электрического поля
в) модуль (величина) вектора Пойтинга

[Amw]

мат-ламер в сообщении #1619488 писал(а):

Сражу скажу, что в данной теме мы будем говорить об электрических токах и полях бытовой частоты - десятки, сотни, тысячи герц

Советую Вам разобраться сначала с постоянным током.

[мат-ламер]

Amw в сообщении #1619658 писал(а):

Советую Вам разобраться сначала с постоянным током.

Именно!

EUgeneUS в сообщении #1619656 писал(а):

Напиши уже, пожалуйста, чему равна для тонкого длинного цилиндрического проводника:

Уже завтра напишу. Но не для цилиндра, а для бублика

[EUgeneUS]

мат-ламер в сообщении #1619661 писал(а):

Уже завтра напишу. Но не для цилиндра, а для бублика

Да хоть для баранки
Но для простоты предлагаю разделять: "провода" и "нагрузку". Сопротивление проводов будем считать много меньше сопротивления нагрузки.
Я просил записать для проводов.

[Amw]

EUgeneUS в сообщении #1619656 писал(а):

Напиши уже, пожалуйста, чему равна для тонкого длинного цилиндрического проводника:
...
б) напряженность электрического поля

А потом, если на этот заряженный проводник одеть через тонкий изолятор проводящую трубочку с потенциалом ноль! Напряженность ЭП в тонком изоляторе?
А вот если эту трубочку использовать в качестве обратного проводника, то и получится коаксиал... И вся энергия будет передаваться между центральным проводником и экраном.
(Но это уже только для переменного тока, когда толщина экрана больше скин-слоя.)

[EUgeneUS]

Amw в сообщении #1619666 писал(а):

(Но это уже только для переменного тока, когда толщина экрана больше скин-слоя.)

И для постоянного - тоже. Кстати, даже если внешний экран просто заземлить с одной стороны.

[Amw]

EUgeneUS в сообщении #1619667 писал(а):

...просто заземлить с одной стороны

Или с двух, или сверхпроводящий.