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
 
 Сколько энергии излучается при замыкании батарейки?
Сообщение20.10.2007, 17:44 


20/10/07
91
Если замкнуть куском провода простую батарейку, то в приемнике рядом слышен треск -
это факт известный.
А сколько энергии (в виде электромагнитных волн) при этом излучается ?

Первое, что приходит в голову - взять формулу для магнитного дипольного излучения
из электродинамики. Но как в ней оценить вторую производную от магнитного момента системы?

Или тут вообще будет не магнито-дипольное излучение?...

Существенно ли, что при замыкании как провило проскакивает искорка?

Заранее спасибо ))[/b]

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.10.2007, 19:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/05/06
668
куда, зачем, почему?
timn
Честно говоря сложно сказать что именно приводит к треску в приемнике, может к этому действительно приводит искорка, а может излучение провода. По идее нужно найти интенсивность того и другого и сделать выводы. Ну чтобы оценить магнитно дипольный момент можно считать что провод это кружок, оценить его индуктивность, и считать что задержка в появлении полного тока вызвана например ей
:wink:

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.10.2007, 20:50 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12050
timn писал(а):
Существенно ли, что при замыкании как провило проскакивает искорка?

Скорее всего, да: искра - источник широкополосной помехи. Попробуйте пощелкать выключателем свет и понаблюдайте за поведением изображения на стареньком телевизоре

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.10.2007, 21:30 


20/10/07
91
photon писал(а):
искра - источник широкополосной помехи. Попробуйте пощелкать выключателем свет и понаблюдайте за поведением изображения на стареньком телевизоре


1). Не является ли треск в приемнике проявлением "эффекта трансформатора": одна обмотка - контур с током, вторая - ферритовая антенна приемника :roll:

2). а КАК искра излучает?
Ведь электродинамика говорит нам, что существует электро-дипольное, магнито-дипольное, электро-квадрупольное и т.д. излучение... Что из них тут имеет место ?
+к этому: искра - это ж источник света, а свет - тоже электро-магнитные волны. Как бы их энергию оценить? :shock:

Добавлено спустя 7 минут 20 секунд:

Хет Зиф писал(а):
timn
...По идее нужно найти интенсивность того и другого и сделать выводы. Ну чтобы оценить магнитно дипольный момент можно считать что провод это кружок, оценить его индуктивность, и считать что задержка в появлении полного тока вызвана например ей :wink:


Я это проделывал. Выходит, что время задержки - \tau \sim 3\cdot10^{-7} Гн, а макс. мощность тогда \sim 10^{-11}Вт - не маловато ли для приемника?

А еще мне такое говорили: "магнито-дипольное излучение - штука довольно тонкая. Как правило основной вклад - это электро-дипольное" :roll:
Так может взять и сказать, что провод - не эквипотенциален (как 2-проводная линия, например) а потому имеет дипольный момент ? :?:

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.10.2007, 02:56 
Аватара пользователя


25/08/07

572
с Уралу
Цитата:
Первое, что приходит в голову - взять формулу для магнитного дипольного излучения
из электродинамики.


немедленно выньте из головы и положите обратно - в электродинамику....

Самое смешное именно так устроены передатчики начиная с товарища Герца ...главное в этом деле замыкать не сильно, так, чтоб получилась искра...или часто например замыкая зубцами колеса...
... а там что б не было найдется диполь и попрет ЭМ волна....

Цитата:
А еще мне такое говорили: "магнито-дипольное излучение - штука довольно тонкая. Как правило основной вклад - это электро-дипольное"


это когда излучает атом... а магнитная дипольная антенна крутится во всех фильмах про разведчиков... когда немцы пытаются засечь передатчик ... кстати в портативных приемниках как правило используется доже магнитный диполь для приема на ДВ, СВ, иногда КВ диапазонах...

 Профиль  
                  
 
 Re: Сколько энергии излучается при замыкании батарейки?
Сообщение25.10.2007, 06:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


10/10/07
715
Южная Корея
timn писал(а):
Существенно ли, что при замыкании как провило проскакивает искорка?


Искорка проскакивает в результате дребезга контакта - на самом деле вы замыкаете цепь, потом размыкаете её (естественно прооскакивает искра - рвёте ток в индуктивности), затем замыкаете снова и т.д. Исключить дребезг очень просто - например возьмите чашку ртути и замыкайте погружением провода в неё :wink:. Ну или можно воспользоваться быстродействующим электронным ключём. Думаю когда Вы этопроделаете, треск из приемника слышаться перестанет.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.10.2007, 16:01 
Аватара пользователя


25/08/07

572
с Уралу
Цитата:
Думаю когда Вы этопроделаете, треск из приемника слышаться перестанет.


скорее всего да, будут щелчки...

 Профиль  
                  
 
 Re: Сколько энергии излучается при замыкании батарейки?
Сообщение25.10.2007, 19:28 


20/10/07
91
powerZ писал(а):
timn писал(а):
Существенно ли, что при замыкании как провило проскакивает искорка?

Искорка проскакивает в результате дребезга контакта........


Но _существенно_ ли наличие искры? Ведь можно сказать, что если актов замыкания/размыкания, скажем, 84, то достаточно подсчитать излученную лишь в _одном_ из них мощность, а результат умножить на 84.... :roll:

Еще про искру - мы ее видим => это свет => это электромагнитное излучение.
Как оценить его мощность ?????

Добавлено спустя 3 минуты 58 секунд:

MOPO3OB писал(а):
Цитата:
Первое, что приходит в голову - взять формулу для магнитного дипольного излучения
из электродинамики.


немедленно выньте из головы и положите обратно - в электродинамику....


Ну если выну, то как Вы предлагаете излучаемую мощность искать ? :?:
Или, возможно, у такой системы электрический дипольный момент,
да еще и переменный во времени ?....


MOPO3OB писал(а):
Цитата:
А еще мне такое говорили: "магнито-дипольное излучение - штука довольно тонкая. Как правило основной вклад - это электро-дипольное"


это когда излучает атом...


Поясните пожалуйста свою мысль подробнее...[/b]

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.10.2007, 02:27 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


10/10/07
715
Южная Корея
timn писал(а):
Но _существенно_ ли наличие искры?


Я думаю очень существенно. И даже не в том смысле, что излучается свет (кстати не забудьте подсчитать и тепло). А в том смысле, что этот разряд в конечном итоге сильно повлияет на условия излучения контуром. Я рассуждаю так - вот вы замкнули контакт - ток нарастает, энергия в контуре запасается, вот пытаетесь разомкнуть - возникает противо-ЭДС и разряд в газе, т.е. некое нелинейное сопротивление, контур остается замкнут. Когда разряд заканчивается, ток в индуктивности может быть и не равен нулю - теперь вся запасенная энергия излучается. Кстати если замыкать батарейку в вакууме, никакой искры не будет - только излучение ЭМ волн. А что Вас конкретно интересует, сколько энергии запасено в батарейке или именно процессы при замыкании-размыкании? Если первое - то можно придумать другие способы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сколько энергии излучается при замыкании батарейки?
Сообщение26.10.2007, 15:56 
Заблокирован


15/07/07

167
Минск
timn писал(а):
Если замкнуть куском провода простую батарейку, то в приемнике рядом слышен треск -
это факт известный.
А сколько энергии (в виде электромагнитных волн) при этом излучается ?
.....................................................................................................
Существенно ли, что при замыкании как провило проскакивает искорка?

Заранее спасибо ))[/b]

=============================
Простое повторение данного опыта с батарейкой показывает, что в метровом диапазоне волн приёмника слышен «треск» или «шорох» (ещё до накала нити лампочки)при коммутации контактов (в том числе, при трении контактирующих поверхностей) без всякого видимого образования искры.
Это подтверждает известный факт, что для возбуждения электромагнитного излучения наличие искры не является обязательным фактором (скорее требуется резкий разрыв цепи). Отсутствие треска в более длинноволновых диапазонах свидетельствует , что в данном случае наблюдается действие именно излучения волн, а не влияние индуктивной (трансформаторной) связи в ближней зоне. Хотя не исключено и одновременное действие обоих факторов, так как индуктивная связь через вихревое магнитное поле широко используется, например, для передачи сигнала с телефонных аппаратов на слуховые аппараты или в бесконтактной гарнитуре мобильных телефонов.
Излучение электромагнитных волн в данном случае возникает не за счёт переходного тока включения цепи батарейки, а прежде всего при резком размыкании цепи вследствие ударного возбуждения (импульсом противоЭДС индукции) высокочастотного затухающего колебания тока в индуктивно-ёмкостном контуре (за счёт энергии, запасённой в индуктивности контура). Величина зазора искрового промежутка, размер и форма электродов влияют на величину ёмкости контура и частоту излучения. В принципе ударное колебательное возбуждение контура может быть осуществлено и при замыкании цепи (в случае колебательного разряда энергии запасённой в конденсаторе). Суть вопроса искрового и дугового возбуждения электромагнитных волн хорошо освещена в книге – Родионов В. М., Зарождение радиотехники. – М.: Наука, 1985, глава VI.
Величину излучаемой волновой энергии можно оценить как всю энергию, запасённую в индуктивности или ёмкости колебательного контура (пропорционально соответственно квадрату тока или напряжения), за вычетом потерь в активном сопротивлении контура. Величина энергии видимого светового излучения при этом определяется относительной величной квантового выхода (КПД) и составляет где-то около 5 % от тепловых потерь.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение27.10.2007, 04:07 
Аватара пользователя


25/08/07

572
с Уралу
Цитата:
MOPO3OB писал(а):

Цитата:
А еще мне такое говорили: "магнито-дипольное излучение - штука довольно тонкая. Как правило основной вклад - это электро-дипольное"


это когда излучает атом...


Поясните пожалуйста свою мысль подробнее..


Да все просто в радиотехнике магнитный диполь обычная рамочная антенна.... виток провода с батарейкой именно такая антенна .... паразитная емкость с этим витком образуют контур, замыкание-размыкание вызывает колебания в этом контуре... искра работает как генераторная лампа если искра (дуга) устойчивая и генерация непрерывная...попробуйте графитовый стержень от карандаша...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 

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