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
 
 Дисбаланс энергии при скин-эффекте
Сообщение29.03.2015, 16:46 


10/03/14

343
Рассмотрим тонкостенное кольцо с внутренним химическим источником напряжения $E$ и сопротивлением $R$, под действием этого напряжения по кольцу течёт ток $I=\frac ER$. Так же предположим, что на кольцо падает электромагнитная волна, которая создаёт в кольце ЭДС $\varepsilon$, толщина кольца гораздо меньше, чем толщина скин-эффекта, поэтому ток, который возникает в кольце под действием волны $i=\frac{\varepsilon}{R}$. Тепловая мощность, выделяемая в кольце:
$P=(I+i)^2R=(I+i)E+I\varepsilon+i^2R$
Первый член этой суммы показывает, сколько энергии поставляет в систему внутренний источник, третий член суммы показывает, сколько энергии даёт волна, а вот второй член суммы особенный. Эта энергия, вроде бы, берётся из энергии магнитного поля кольца:
$I\varepsilon=\frac{d(LI^2)}{2dt}$
Теперь усложним схему - вместо кольца возьмём коаксиальный кабель, а толщину проводников сделаем в несколько раз больше, чем толщина скин-эффекта. Постоянный ток, текущий по внутренней оболочке равен по модулю и противоположен по направлению току внешней оболочки. Поэтому магнитное поле существует только в области от края внутренней до края внешней оболочки. В тоже время, из-за скин-эффекта, ток, возбуждаемый волной, локализован во внешней оболочке, и в формуле для мощности будет фигурировать сопротивление скин-слоя. Второй член суммы никуда не делся, в то время, как энергия магнитного поля уменьшилась как соотношения толщины оболочки к радиусу кольца. Увеличивая проводимость, эту толщину можно уменьшать и уменьшать.
Как же в этом случае составить мгновенный баланс энергии? В среднем он будет выполняться, но этого не достаточно.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: drzewo


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