Поток вне провода

[ivanhabalin]

Т.С. Есть ли здесь физсмысл?
Эне́ргия (др.-греч. ἐνέργεια — «действие, деятельность, сила, мощь») — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

[hvost_soroki]

ivanhabalin в сообщении #700385 писал(а):

Эне́ргия (др.-греч. ἐνέργεια — «действие, деятельность, сила, мощь») — скалярная физическая величина,

Действительно, вектор Пойтинга характеризует мощность и направление потока электромагнитной энергии через некоторую площадь.

[R-o-m-e-n]

hvost_soroki в сообщении #700384 писал(а):

R-o-m-e-n в сообщении #700376 писал(а):

Начнем с любого избытка. И что мешает току течь в равных соотношениях течь в обе стороны?

ЭДС генератора E, которая создаёт электрическое поле U вдоль проводов в линии.

R-o-m-e-n в сообщении #700376 писал(а):

Но разве изначально ЭП создает в проводнике избыток-недостаток заряженных частиц?

Да. Избыток электронов на одной клемме генератора, и недостаток на другой. Это работа ЭДС.

Так ЭДС или ЭП создает избыток-недостаток заряженных частиц?

[Kwak Plintus]

zask в сообщении #698610 писал(а):

Если посчитать для простейшей цепи постоянного тока вектор Пойнтинга, то получается, что весь поток энергии, идет вне провода. В провод заходит ровно столько энергии, сколько нужно для его нагрева, а весь перенос вдоль провода идет вне его. (Проще всего это проверить на примере коаксиала.) Есть ли здесь физсмысл?

Физический смысл переноса энергии в электрической цепи следующий:
Эл. Батарея (или генератор) совершают процесс переноса электронов. Обычно это конвертирование: например, химическая энергия преобразуется в электрическую.
То есть хим. энергия может выделиться как экзотермичский процесс в любом участке цепи... но и возможно конвертирование в механическую энергию.
Если батарею замкнуть очень мощной перемычкой, то вся хим. энергия выделиться в батарее в виде нагрева.
Но если батарею, не убивать таким способом, то возможны варианты забрать эту энергию, или её часть и выделить в любом участке замкнутой эл. цепи. При этом, скорость хим. реакции в батарее будет различной, в зависимости от нагрузки цепи.
Потому, чтобы решать такие задачи, надо учитывать процессы передачи и конвертирования энергии. И потому: хим.реакция в эл. батарее - это прердатчик энергии, а замкнутая внешняя цепь - это приёмник энергии. Энергия во времени передаётся постепенно. И это явление (ток в замкнутой внешней цепи ) определяет скорость хим реакции в батарее.
С генератором можно построить такую-же логику. Но в нём вместо хим.реакции - есть процесс конвертации мех. энергии в электрическую. И если клеммы генератора замкнуть, то его вал не провернёшь....
Это физ смысл. А вектор Пойтинга меня не волнует. Это мат. модель. И я могу создать другую мат. модель, если будет нужно.

[hvost_soroki]

R-o-m-e-n
Ну конечно же ЭДС "создает избыток-недостаток заряженных частиц" в проводах. А уже эта конфигурация зарядов создаёт электрическое поле. А если цепь будет замкнута, то возникнет ток и появится соответствующее магнитное поле.

[zask]

Ну Kwak Plintus, дорогой, мы ждем Вас в другом разделе. А здесь Вам тесно, поверьте!

[UR4III]

hvost_soroki в сообщении #700289 писал(а):

Не поверю!
Так как сам лично менял квадранты мощности, потребляемой от ЛЭП, настраивая компенсаторы реактивной энергии. И длина линии была ни причём.

Ну, так полистайте Бессонова, теорию длинных линий. При режиме ХХ в линии устанавливаются стоячие волны тока и напряжения. За исключением её резонансных сечений ток и напряжение в ней действительно сдвинуты на 90°. Только что кого опережает – зависит от длины линии. Если её длина до четверти питающей волны, то входное сопротивление линии имеет реактивность емкостного характера. Если линия длиннее четверти волны, реактивность во входном носит индуктивный характер. Для компенсации реактивности и согласования входного линии с внутренним сопротивлением источника применяют LC звенья. С вашими компенсаторами не знаком.

hvost_soroki в сообщении #700375 писал(а):

На рисунке видно, что вектор напряженности электрического поля E перпендикулярен проводам с током i, вектор напряженности магнитного поля H ему перпендикулярен, и оба лежат в одной плоскости, перпендикулярной проводам, а вектор Пойнтинга S направлен вдоль проводов. Но это рисунок для линии без потерь энергии.
Если учесть, что по проводу течет ток, то вдоль провода, согласно закону Ома, существует падение напряжения. Следовательно, в проводе существует электрическое поле, вектор напряженности которого направлен по току.
Эту тангенциальную составляющую электрического поля и рассматривает Калашников в упомянутом примере.

Вот зацепились Вы за двупроводку и за передачу энергии ЭМВолной. В примере ТС и моём речь идёт о ПОСТОЯННОМ токе. Нет здесь линии передачи. Пусть источник находится у вас на столе, а нагрузка в соседней комнате. ОДИН провод от источника Вы запускаете через форточку на улицу и через другую форточку заводите в соседнюю комнату и подсоединяете к нагрузке. Второй провод от нагрузки через коридор заводите к себе и подсоединяете к источнику. Ну, где здесь линия? А нагрузка исправно потребляет энергию источника!
Классическое определение тока – это движение заряженных частиц в ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ. Это определение справедливо и для ПЕРЕМЕННОГО тока.
Вот ведь, правильно пишите –

hvost_soroki в сообщении #700384 писал(а):

ЭДС генератора E, которая создаёт электрическое поле U вдоль проводов в линии.

Только следует уточнить, что ЭДС источника создаёт ДВА электрических поля, действия которых на свободные электроны при постоянном токе совпадают по направлению.
Желаю успехов!

[hvost_soroki]

UR4III в сообщении #700925 писал(а):

Если её длина до четверти питающей волны, то входное сопротивление линии имеет реактивность емкостного характера.

Это действительно так. Спасибо за напоминание.
Линии электропередач (ЛЭП), в основном, работают на частоте 50 Гц. Длина волны в воздушной линии составляет 6000 км. Четверть волны — 1500 км.
Длина магистральных ЛЭП-220(500), от трансформатора до трансформатора, составляет сотни километров. Остальные линии короче.
Таким образом, в линиях электропередач входное сопротивление всегда носит ёмкостный характер.

UR4III в сообщении #700925 писал(а):

Ну, где здесь линия?

Эти два провода и составляют линию. Слово "линия" здесь используется как технический термин, а не как геометрическое понятие.
Конфигурация полей в Вашей линии, конечно слегка сложней, чем в линии из двух близко расположенных проводов. Но, принципиальных отличий нет. Точно так же линии напряжённости электрического поля тут перпендикулярны проводу, а линии магнитного поля носят кольцевой характер вокруг провода с током.

UR4III в сообщении #700925 писал(а):

ЭДС источника создаёт ДВА электрических поля

Согласно принципу суперпозиции, поле, всё же, одно.

[Rishi]

hvost_soroki в сообщении #699977 писал(а):

Munin в сообщении #699865 писал(а):

Поток энергии идёт вне провода, но не вдоль, а поперёк - в провод. (Для уединённого провода, а не для коаксиала.)

Что-то я не встречал линии из уединённого провода. За исключением телеграфных линий 19-го века, где в качестве второго провода использовалась земля.
Но я в то время ещё не жил.

Скажите, пожалуйста, а вот сама идея в принципе вас не смущает - энергия идёт в провод, а электроны движутся вперёд? Где-то это уже было, а вот в конденсаторе. Переменный ток проходит через конденсатор, а энергия - из конденсатора наружу. Энергия - это характеристика способности тела совершить работу. Как характеристика способности может быть перпендикулярна результату?

[lucien]

zask в сообщении #699974 писал(а):

Поток вне провода идет ВДОЛЬ провода.

На границе проводника (вне) электрическое поле имеет две компоненты: одну перпендикулярно поверхности (из-за поверхностных зарядов), другую -- вдоль проводника и равную по величине полю внутри (непрерывность тангенциальной компоненты). Соответственно и поток вне провода имеет две составляющие: вдоль провода и перпендикулярно ему (последний случай рассмотрен во многих учебниках).

[hvost_soroki]

Rishi в сообщении #701109 писал(а):

Скажите, пожалуйста, а вот сама идея в принципе вас не смущает - энергия идёт в провод, а электроны движутся вперёд?

Нет, не смущает!
Антенны, например. Могут излучать электромагнитную энергию, а могут и поглощать. И электроны, при этом, из проводов не выпрыгивают.

Rishi в сообщении #701109 писал(а):

Переменный ток проходит через конденсатор, а энергия - из конденсатора наружу.

Не совсем так. При заряде конденсатора энергия электромагнитного поля поступает в конденсатор, а при разряде — "наружу".
О направлении вектора Пойнтинга при заряде конденсатора смотри, например, видео.

(Оффтоп)

Rishi в сообщении #701109 писал(а):

Как характеристика способности может быть перпендикулярна результату?

Наверно также как "бузина в огороде" перпендикулярна "дядьке в Киеве".

Если уж быть "буквоедом", то следует писать не

Цитата:

энергия идёт в провод

а поток энергии.

[zask]

hvost_soroki, Вас надо назвать не хвост сороки, а хвост кукушки. Захватили тему и резвитесь здесь, как ни в чем не бывало.

-- 25.03.2013, 23:25 --

lucien в сообщении #701125 писал(а):

На границе проводника (вне) электрическое поле имеет две компоненты: одну перпендикулярно поверхности (из-за поверхностных зарядов), другую -- вдоль проводника и равную по величине полю внутри (непрерывность тангенциальной компоненты). Соответственно и поток вне провода имеет две составляющие: вдоль провода и перпендикулярно ему (последний случай рассмотрен во многих учебниках).

Это понятно и давно прожевано. Речь о доставке энергии к нагрузке.

[UR4III]

lucien в сообщении #701125 писал(а):

На границе проводника (вне) электрическое поле имеет две компоненты: одну перпендикулярно поверхности (из-за поверхностных зарядов),

Будьте добры, растолкуйте про поверхностные заряды: о каких зарядах идёт речь?
"Поверхностные заряды" неоднократно упоминаются в теме. Но никто пока не привёл механизм их образования.
Если речь идёт о линии питания (пост hvost_soroki от 20.03.2013), то мною было показано, что в линии, питаемой источником переменного тока, отсутствуют участки с недостатком свободных электронов, воспринимаемые как участки с положительными зарядами.
Если речь идёт о постоянном токе, то и подавно согласно цепной модели движения электронов (тока) в проводе также отсутствуют "положительно заряженные" участки.
Вы (я имею в виду участников темы) веруете в "картинки" или знаете?

[zask]

UR4III в сообщении #701314 писал(а):

Будьте добры, растолкуйте про поверхностные заряды: о каких зарядах идёт речь?
"Поверхностные заряды" неоднократно упоминаются в теме. Но никто пока не привёл механизм их образования.
Если речь идёт о линии питания (пост hvost_soroki от 20.03.2013), то мною было показано, что в линии, питаемой источником переменного тока, отсутствуют участки с недостатком свободных электронов, воспринимаемые как участки с положительными зарядами.
Если речь идёт о постоянном токе, то и подавно согласно цепной модели движения электронов (тока) в проводе также отсутствуют "положительно заряженные" участки.
Вы (я имею в виду участников темы) веруете в "картинки" или знаете?

Вы занимаете второе место в мире по упертости. В четвертый раз Вам говорю: решите задачу о коаксиале в цепи постоянного тока. (Она практически полностью дана в Батыгине-Топтыгине.) Тогда Вам все будет ясно. Происхождение же этих зарядов очевидно (хотя никого не интересует) - из источника тока. И примерно в третий раз Вам говорю - забудьте о переменном токе, разберитесь вначале хотя бы с постоянным.

[hvost_soroki]

(Оффтоп)

zask в сообщении #701295 писал(а):

Захватили тему и резвитесь здесь, как ни в чем не бывало.

Почитайте правила:

Цитата:

III. Дополнения и разъяснения; нормы поведения на форуме

1. Общие вопросы формулировки и оформления тем
Не путайте форум со своим личным сайтом или блогом. Наш форум - это не трибуна, а место для обсуждений.