Открытый колебательный контур

[realeugene]

Amw в сообщении #1512582 писал(а):

Ведь ток смещения потому и складывается с током проводимости в уравнении, что является равноправным игроком.

Нет, не равноправным. А перепишите сюда, пожалуйста, уравнения Максвелла.

[rustot]

Amw в сообщении #1512582 писал(а):

С учетом тока смещения, можно считать, что "как бы замкнут". Г

Так ток смещения и есть "добавим условную величину для замкнутости", естественно с этой добавкой по определению "замкнут".

Это как пририсовываемые в неинерциальных системах отсчета фиктивные силы - пририсовываются для удобства расчетов в каких-то случаях, потому-что с ними законы ньютона "выполняются" в неинерциальной системе отсчета. А потом можно так же находить закономерность - смотри ка, законы ньютона выполняются, значит это не фиктивные силы.

Amw в сообщении #1512582 писал(а):

Вот именно, что в сумме. И ток в проводнике движется не только из-за уединенной емкости, а зависит и от токов в других проводниках, взаимодействуя через поля. От взаимной емкости, обусловленной взаимным расположением проводников и пр.

"В сумме" - это ответ на вопрос почему проводник с переменным током (то есть с ускоренным движением зарядов) НЕ излучает активно в большинстве случаев. А для одиночного заряда решение уравнений максвелла как раз дает излучение при его ускоренном движении.

Так что в дизайне антенн решается чисто инженерный вопрос - как добиться такого совместное ускорения всех зарядов, чтобы их поля излучения не "мешали" друг другу, а "помогали". И то, что вы не можете управлять каждым из зарядов персонально, да и группами управлять можете очень косвенно, делает эту задачу нетривиальной. Но сам процесс излучения - тривиальная сумма полей излучения от каждого из зарядов

Amw в сообщении #1512582 писал(а):

Ведь ток смещения потому и складывается с током проводимости в уравнении, что является равноправным игроком.

Если сделать ток реально замкнутым, в дипольной антенне продолжить движение зарядов там, где ранее вы пририсовывали "ток" смещения - излучение исчезнет. Так что они совсем не эквивалентны, заменяя один на другой мы меняем результат.

Amw в сообщении #1512582 писал(а):

Участок - да, а бесконечно малый участок может изменить потенциал в результате бесконечно малой разности токов. Т.е. для бесконечно малого участка можно применить Правила Кирхгофа.

Нельзя. Бесконечно малая и ноль это совсем совсем разные вещи. Закон Кирхгофа в дифференциальной форме $\nabla\vec{j} = 0$ и в этой форме он тоже не выполняется.

[profrotter]

rustot в сообщении #1512771 писал(а):

Если сделать ток реально замкнутым, в дипольной антенне продолжить движение зарядов там, где ранее вы пририсовывали "ток" смещения - излучение исчезнет.

Петлевой вибратор сидел, пил чай, читал форум и поперхнулся...

[Amw]

rustot в сообщении #1512771 писал(а):

...проводник с переменным током (то есть с ускоренным движением зарядов) НЕ излучает активно в большинстве случаев.

Скорей в большинстве случаев излучает. Чтобы мало излучал надо хорошо постараться, например коаксиал.

rustot в сообщении #1512771 писал(а):

Если сделать ток реально замкнутым, в дипольной антенне продолжить движение зарядов там, где ранее вы пририсовывали "ток" смещения - излучение исчезнет.

От тока смещения избавиться нелегко, практически невозможно. (Наверное надо весь объем вокруг источника залить сплошным проводником) Одной замкнутости тока проводимости точно недостаточно. В замкнутых антеннах полный ток тоже не течет по проводникам, поэтому он и разный в разных его сечениях

rustot в сообщении #1512771 писал(а):

Бесконечно малая и ноль это совсем совсем разные вещи.

Но если в уравнении баланса тока в узле появляются бесконечно малые слагаемые, мы их просто зачеркиваем.

rustot в сообщении #1512771 писал(а):

Так ток смещения и есть "добавим условную величину для замкнутости", естественно с этой добавкой по определению "замкнут".

Сразу вспоминается модель длинной линии LC-цепочками - там и токи в "контурах" равны (в каждом контуре своя величина) и в узлах баланс...

[rustot]

profrotter в сообщении #1512783 писал(а):

rustot в сообщении #1512771 писал(а):

Если сделать ток реально замкнутым, в дипольной антенне продолжить движение зарядов там, где ранее вы пририсовывали "ток" смещения - излучение исчезнет.

Петлевой вибратор сидел, пил чай, читал форум и поперхнулся...

при чем тут петлевой вибратор? как по вашему идут токи смещения в дипольной антенне?

-- 05.04.2021, 12:24 --

Amw в сообщении #1512799 писал(а):

От тока смещения избавиться нелегко, практически невозможно. (Наверное надо весь объем вокруг источника залить сплошным проводником) Одной замкнутости тока проводимости точно недостаточно. В замкнутых антеннах полный ток тоже не течет по проводникам, поэтому он и разный в разных его сечениях

Я говорю не о избавиться а о замене на реальный ток проводимости. Вот как вы рисуете в дипольной антенне ток проводимости "замыкается" потом в обратную сторону таким коконом через вакуум - взять и реально проложить вдоль этого кокона проводник и замкнуть ток проводимости тем же путем. Например если погрузить эту антенну в более менее проводящую среду - выйдет примерно так.

Если бы была верна идея о их "взаимозаменяемости" и "эквивалентности", то от такой замены создаваемые поля бы не изменились

[realeugene]

rustot в сообщении #1512896 писал(а):

при чем тут петлевой вибратор? как по вашему идут токи смещения в дипольной антенне?

В магнитном диполе они текут далеко от диполя, а вблизи от магнитного диполя магнитное поле практически статическое, создаваемое текущим в катушке замкнутым током. Тем не менее, статическое магнитное поле спадает как $1/r^2$, а излучение, как $1/r$, и излучение побеждает. Излученние можно рассчитать, проинтегрировав замкнутый в катушку электрический ток с учётом геометрии катушки. То есть, электрические токи всё равно источники всех полей и излучения, но плотность энергия электрического поля в окрестности такой катушки гораздо меньше плотности энергии магнитного поля.

[Emergency]

poloalto в сообщении #1470756 писал(а):

помогите разобраться, что в колебательном контуре на самом деле является источником излучения

Вообще-то колебательный контур не является источником излучения - в радиосхемах он является задатчтком/стабилизотором частоты колебаний несущей волны, а роль излучателя (после усилителя) отводится антенне. Чтобы подавить излучение колебательного контура, на него часто надевают алюминиевый колпачок, так как чем меньше излучает контур, тем он стабильнее.

[realeugene]

Я в предыдущем своём сообщении допустил ошибку. Это статическое поле уединённого заряда спадает как $1/r^2$, когда поле диполя спадает как $1/r^3$, а в излучаемой электромагнитной волне амплитуда колебаний напряженности поля спадает как $1/r$.

-- 05.04.2021, 17:29 --

Emergency в сообщении #1512942 писал(а):

Чтобы подавить излучение колебательного контура, на него часто надевают алюминиевый колпачок, так как чем меньше излучает контур, тем он стабильнее.

Только не на контур надевают колпачок, а на индуктивность с незамкнутым магнитопроводом. Видимо колпачок не выпускает наружу колебания электромагнитного поля из-за скин-эффекта. На самом деле, любые недостаточно заэкранированные схемы немного излучают, что приводит к проблемам с электромагнитной совместимостью устройств, которую тестируют и которую контролируют разработчики специально применяемыми мерами.

[nds]

Emergency в сообщении #1512942 писал(а):

Вообще-то колебательный контур не является источником излучения - в радиосхемах он является задатчтком/стабилизотором частоты колебаний несущей волны, а роль излучателя (после усилителя) отводится антенне. Чтобы подавить излучение колебательного контура, на него часто надевают алюминиевый колпачок, так как чем меньше излучает контур, тем он стабильнее.

Это про эффективность. Но не снимает вопроса: а что там излучает.

А почему бы не оставить всё как было? Причиной излучения является изменение электрической или/и магнитной составляющей поля.
Тогда не нужно разделять излучение и распространение.

[realeugene]

nds в сообщении #1512968 писал(а):

А почему бы не оставить всё как было? Причиной излучения является изменение электрической или/и магнитной составляющей поля.

Потому что уравнения Максвелла выглядят иначе.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1512959 писал(а):

Только не на контур надевают колпачок, а на индуктивность с незамкнутым магнитопроводом.

Да. А часто и всю высокочастотную часть заключают в алюминиевую коробку.

nds в сообщении #1512968 писал(а):

Причиной излучения является изменение электрической или/и магнитной составляющей поля.

Обычно, причиной излучения [электромагнитной волны] считают ускоренное движение заряда.

nds в сообщении #1512968 писал(а):

Это про эффективность. Но не снимает вопроса: а что там излучает.

Что излучает - выше (любой переменный ток), а эффективность - это про соотношение длины проводника с переменным током и длины волны этого тока, ну и про конструкцию антенны.

[profrotter]

rustot в сообщении #1512896 писал(а):

как по вашему идут токи смещения в дипольной антенне?

Они идут так, что их плотность $\vec{j}_{\text{см}}=\frac{\partial\vec{D}}{\partial t}$. И идут они везде, так, что не получится помыслить их как локализованный "кокон", охватывающий проводник, в целях объявить этот кокон с проводником внутри подобным коаксиалу и потому не излучающим. Они не локализованы. В любой точке пространства выполняется 1-е уравнение Максвелла $\operatorname{rot}\vec{H}=\vec{j}_{\text{см}}+\vec{j}$, которое оба слагаемых - ток смещения $\vec{j}_{\text{см}}$ и ток проводимости $\vec{j}$ - не различает никак.

[realeugene]

profrotter в сообщении #1512979 писал(а):

В любой точке пространства выполняется 1-е уравнение Максвелла $\operatorname{rot}\vec{H}=\vec{j}_{\text{см}}+\vec{j}$, которое оба слагаемых - ток смещения $\vec{j}_{\text{см}}$ и ток проводимости $\vec{j}$ - не различает никак.

Их различают второе и третье уравнения.

[profrotter]

realeugene в сообщении #1513089 писал(а):

Их различают второе и третье уравнения.

Продемонстрируете?

[realeugene]

profrotter в сообщении #1513164 писал(а):

Продемонстрируете?

profrotter в сообщении #1512979 писал(а):

$\vec{j}_{\text{см}}=\frac{\partial\vec{D}}{\partial t}$