Как создать в сверхпроводящем кольце ток?

[Comanchero]

Ток в кольце зависит от скорости изменения потока через кольцо, если

$$\frac{d\Phi_1}{dt}\neq\frac{d\Phi_2}{dt}$$

, то

$$i_1-i_2\neq0$$

[chown]

Правильно ли я рассуждаю что если кольцо сначала быстро внести в поле а потом медленно из него выносить то в кольце должен остаться ток?

[vek88]

chown в сообщении #307167 писал(а):

Собственно в этом весь вопрос. Есть кольцо находящееся в сверхпроводящем состоянии. Как не деформируя кольцо навести в нём электрический ток, при условии что вначале внешняя напряжённость поля равна нулю, и вконце должна быть нулевой. И возможно ли это?

Очень просто:

1. Вносим кольцо в магнитное поле.

2. Подогреваем его до разрушения сверхпроводимости, не вынося из поля.

3. Охлаждаем до появления сверхпроводимости.

4. Вытаскиваем из поля.

И все - и волки сыты, и овцы съедены.

А вообще, если серьезно, все и проще и сложнее. Ведь, например, сильное поле и/или сильный ток могут разрушить сверхпроводимость.

Поэтому в реальном сверхпроводнике все существенно зависит от величины и скорости изменения поля. В частности, большим полем мы просто убъем сверхпроводимость, а потом, медленно ослабляя поле до нуля, создадим ненулевой ток.

[myhand]

Comanchero в сообщении #307377 писал(а):

Ток в кольце зависит от скорости изменения потока через кольцо, если

$$\frac{d\Phi_1}{dt}\neq\frac{d\Phi_2}{dt}$$

, то

$$i_1-i_2\neq0$$

Так чему будет равен ток-то? Количественно.

Comanchero в сообщении #307340 писал(а):

Вспомните закон электромагнитной индукции-создайте поток магнитного поля через кольцо, меняющийся во времени

$$i=-\frac{1}{r} \frac{d\Phi}{dt}=-\frac{1}{r} \frac{d(BS)}{dt}$$

Кстати, что такое $r$ - ?

chown в сообщении #307379 писал(а):

Правильно ли я рассуждаю что если кольцо сначала быстро внести в поле а потом медленно из него выносить то в кольце должен остаться ток?

Неа. Не останется.

PS: vek88, мне кажется - разрушать сверхпроводящее состояние не позволено? По условиям задачи.

[vek88]

Если кажется, надо креститься.

Или читать внимательно условие задачи.

[chown]

подозреваю что r -это сопротивление

Для vek88 : кольцо нельзя разрывать, деформировать, выводить из состояния сверхпроводимости

[myhand]

chown в сообщении #307393 писал(а):

подозреваю что r -это сопротивление

Ага, сверхпроводника...

vek88 в сообщении #307391 писал(а):

Если кажется, надо креститься.

Или читать внимательно условие задачи.

"Смотрите, вам дают кольцо вы делаете с ним всё что захотите (нельзя разрывать, деформировать, выводить из состояния сверхпроводимости) потом вы отдаете кольцо обратно и по нёму должен течь ток. Поле имеется ввиду магнитное" (с) chown

Так кто теперь не читал условия задачи, а?

[R-o-m-e-n]

chown в сообщении #307167 писал(а):

при условии что вначале внешняя напряжённость поля равна нулю, и вконце должна быть нулевой.

С видом поля разобрались.
Хотя, под условие попадает и импульс магнитного поля. Суть не в самой индукции магнитного поля, а в вектор-потенциале, - именно он ответственен за сверхпроводящий ток.

chown в сообщении #307307 писал(а):

Разве будет ток? Я подозреваю что по двум полукольцам потечет встречный ток, который вызовет перераспределение зарядов, но это не то. Я так понял , что только магнитный монополь может навести ток и без него никак

А про монополь сами догадались?

chown в сообщении #307375 писал(а):

Вы внесете кольцо в поле появится ток, когда вы начнете поворачивать кольцо чтобы плоскость кольца стала параллельна силовым линиям возникнет новый противо-ток который изничтожит первое , в итоге опять в кольце будет нулевой ток, или я не прав ?

Вы здесь о нормальном или сверхпроводящем кольце?

chown в сообщении #307379 писал(а):

Правильно ли я рассуждаю что если кольцо сначала быстро внести в поле а потом медленно из него выносить то в кольце должен остаться ток?

Если не разрушите сверхпроводимость, то скорость вноса-выноса не важна.
В случае сверхпроводников ток определяется индукцией магнитного поля, а не изменением его потка. В сверхпроводящем кольце ток останется.

[barga44]

Странно, зачем решать такие носоковырятельные задачи для философов.Ни уму. ни сердцу,ни практике.

[R-o-m-e-n]

barga44 в сообщении #307427 писал(а):

Странно, зачем решать такие носоковырятельные задачи для философов.Ни уму. ни сердцу,ни практике.

На монополь намекаете?

[Comanchero]

chown в сообщении #307379 писал(а):

Правильно ли я рассуждаю что если кольцо сначала быстро внести в поле а потом медленно из него выносить то в кольце должен остаться ток?

Правильно.
$r$ - это сопротивление, пускай очень малое

Цитата:

удельное сопротивление сверхпроводника во всяком случае не превышает 10–23 Ом·см

myhand в сообщении #307385 писал(а):

Так чему будет равен ток-то? Количественно.

$$i=-\frac{1}{r}(\frac{d\Phi_1}{dt}-\frac{d\Phi_2}{dt})$$

Кстати, myhand , чем вам закон Фарадея не по душе?

[vek88]

chown в сообщении #307393 писал(а):

Для vek88 : кольцо нельзя ... выводить из состояния сверхпроводимости

А Вы думаете, что это легко проверить? Вы, видимо, не представляете, что реально происходит при попытке внести кольцо в магнитное поле.

Я вот помню с плоскогубцами в руке что-то делал в сильном магнитном поле - так вот плоскогубцы постоянно пытались жить своей собственной жизнью. Подозреваю, что со сверхпроводящим кольцом Вам просто открутит руку при попытке внести его даже в относительно слабенькое поле.

А если без лирики, то есть закон Ленца, который просто не позволит Вам вносить кольцо в поле или вертеть его в этом поле. А если будете очень настаивать, то сломаете сверхпроводимость.

Самое лучшее в данной задаче - спросить физиков, реально работавших со сверхпроводимостью. Поскольку рассчитать поведение кольца теоретически мы здесь вряд ли сможем ввиду отсутствия адекватной модели и/или значений параметров этой модели. Например, мы не знаем как зависит сопротивление кольца от величины магнитного поля - а это, согласитесь, очень важно знать для правильного решения поставленной задачи.

[Comanchero]

vek88 в сообщении #307453 писал(а):

А если без лирики, то есть закон Ленца, который просто не позволит Вам вносить кольцо в поле или вертеть его в этом поле. А если будете очень настаивать, то сломаете сверхпроводимость.

Сломать сверхпроводимость может либо $B$ либо $i$.

[vek88]

vek88 в сообщении #307380 писал(а):

А вообще, если серьезно, все и проще и сложнее. Ведь, например, сильное поле и/или сильный ток могут разрушить сверхпроводимость.

Я это уже писал раньше. А Вы к чему это повторяете для меня?

[myhand]

Comanchero,

Comanchero в сообщении #307436 писал(а):

$$i=-\frac{1}{r}(\frac{d\Phi_1}{dt}-\frac{d\Phi_2}{dt})$$

Кстати, myhand , чем вам закон Фарадея не по душе?

Тем, что ответ неверный.

Воспользуйтесь тем, что в сверхпроводнике плотность тока пропорциональна векторному потенциалу. Вне сверхпроводника оно по-условию однородное, так что $\vec A = \frac{1}{2} \vec H(t) \times \vec r$ ($r$ - расстояние от оси, проходящей через центр кольца, перепендикулярно его плоскости). Я для простоты решил не крутить кольцо, а просто меняю внешнее магнитное поле.

Так что ток плавно меняется от нуля до нуля. Конечно, нужно принять во внимание замечания vek88 (жырным шрифтом выше).