Основы электромагнетизма

[EUgeneUS]

Toolt
Там картинка есть на следующей странице. Если словами не понятно.

[wrest]

Toolt в сообщении #1583545 писал(а):

Незамкнутые концы у кольца...

Это "рамка с током".

[electron2501]

"Саму рамку сделать просто : берем оправку (например бутылочку подходящего диаметра) диаметром 5-7 см. Наматывает на неё около 10 витков. Снимаем получившуюся катушку, и в трех-четырех местах скрепляем витки узким скотчем или изолентой.

А вот как сделать подвес, который будет позволять рамке двигаться - отдельная задача. Как решать - зависит от того, что у Вас есть (и чего нет). Тут хотелось бы послушать Ваши мысли, как бы то можно было бы реализовать."

Если честно, то я решительно ничего не поняла. На рисунке изображён, вроде, провод (проволока) обычный, скрученный в форму круга с возможностью подключить его к батарейке. Там потом о каких "телефонных" проводках речь пошла, которыми нужно подключать эту конструкцию. Я вообще ожидала увидеть в конце кольца-поля вокруг проволоки, как на картинке Однако, вы говорите о спирали-катушке, о которой в тексте нет речи (ну или мне непонятно). Отсюда вопросы (просьба не смеяться).

1) Катушка должна быть с плотно прижатыми "кольцами" или как у соленоида с расстоянием между ними?
2) Что значит "в 3-4 местах скрепить витки изолентой"? Если это катушка с прижатыми витками, то зачем скреплять, если соленоид, то как скреплять? Не воображу
3) Почему это вообще "рамка" называется?
4) И как возможно предоставить данной конструкции возможность двигаться, если она будет прикреплена к источнику питания?

[EUgeneUS]

electron2501
Магнитное поле от каждого витка будет складываться, поэтому (грубо, потому что сложение полей - векторное) поле от катушки из 10 витков будет в 10 раз больше, чем от одного витка. Поэтому Вам и предлагается сделать не один виток с током, а катушку из 10-20 витков. Так эффекты будут сильнее и нагляднее.

Когда у Вас будет катушка без каркаса на 10-20 витков, то витки начнут расползаться и будет полный бардак и неаккуратность.
Примерно, как на этой картинке:

Поэтому витки лучше всего скрепить друг с другом. Примерно как на этой картинке, только вместо пластиковых хомутов - изолента или скотч. Аккуратность намотки ("виток к витку") в этом случае не важна.

-- 27.02.2023, 16:42 --

electron2501 в сообщении #1583601 писал(а):

4) И как возможно предоставить данной конструкции возможность двигаться, если она будет прикреплена к источнику питания?

Хороший вопрос.
Подумайте
а) над тем, что написано в книге о "гибких телефонных проводах".
б) как бы что-то подобное можно было бы сделать с тем, что у Вас есть в распоряжении.

[wrest]

electron2501 в сообщении #1583601 писал(а):

4) И как возможно предоставить данной конструкции возможность двигаться, если она будет прикреплена к источнику питания?

А вот так: https://www.youtube.com/watch?v=CgEmIroaKFQ

[electron2501]

Хм... Это всё никак не вяжется с картинкой в книге, да и с текстом тоже

Допустим, такое "кольцо" можно сделать и склеить изолентой в 3 местах. А дальше... Просмотр видео натолкнул меня только на мысль "нужно в это кольцо вставить провод, прикреплённый к батарейке, а тогда уже кольцо и закрутиться". Извините, если даже и близко не поняла.

Мне этот опыт вообще иначе виделся, в принципе. Я думала нужно соорудить такое вот как на картинке "недокольцо" с выводами к батарейке (пустить по нему ток). А более мелкие проводки, скрепив в кольца (той же изолентой), навесить на это базовое кольцо. Пустив ток можно было бы увидеть их вращение, таким образом как показано на картинке. Тем самым наглядно увидеть тот самый электромагнетизм по Амперу. Мол, магнит это тот же электроток. Пустили ток от плюса к минусу, а колечки закрутились по правилу буравчика (по перпендикулярным плоскостям). Есть ли в этом всём хоть какой-то процент адекватных мыслей? И почему на картинке одно изображение, а в вашем описании опыта совсем другие вещи?

[Dedekind]

electron2501 в сообщении #1583657 писал(а):

А более мелкие проводки, скрепив в кольца (той же изолентой), навесить на это базовое кольцо. Пустив ток можно было бы увидеть их вращение, таким образом как показано на картинке.

А почему Вы решили, что в таком случае должно быть вращение? Под действием какой силы?

electron2501 в сообщении #1583657 писал(а):

И почему на картинке одно изображение, а в вашем описании опыта совсем другие вещи?

На самом деле, на картинке маленькими кольцами показаны не проводки, а линии магнитной индукции толстого кольца с током. Прочитайте еще раз внимательно текст. Куда требуется подключить гибкие телефонные провода? EUgeneUS вам предлагает абсолютно тот же самый опыт с единственным отличием: увеличить количество витков для толстого кольца на картинке, чтобы эффект был нагляднее.

[electron2501]

Ну, мол, ток порождает "на картинке маленькими кольцами показаны не проводки, а линии магнитной индукции толстого кольца с током". Я подумала, что эти мЕньшие проводки в форме колец и будут наглядно демонстрировать движение этих самых линий магнитной индукции, которая (по Амперу) тот же электрический ток

[Dedekind]

electron2501
Как видите, это не так. Кроме того, линии индукции никуда не движутся, и это не

electron2501 в сообщении #1583660 писал(а):

тот же электрический ток

[electron2501]

То есть? Линии индукции ("колечки") движутся по кругу на рисунке ведь Давайте так. Индукция - это взаимодействие сил на расстоянии. То есть, в данном случае электрическая сила взаимодействует с магнитной. По кольцу с током движется, собственно, ток от батарейки и порождает "магнитное поле", изображённое этими перпендикулярными "колечками". То есть, этот ток породил магнитное поле, которое может притянуть скрепку, например. Или вот ещё пример движения линий индукции -> тот самый "опыт Эрстеда". Что есть движение стрелки компаса под воздействием провода с током? Это следствие индукции, выраженное в виде этого движения, сила которого зависит от силы тока.
"Циркуляция магнитного поля постоянных токов по всякому замкнутому контуру пропорциональна сумме сил токов, пронизывающих контур циркуляции." (с) Теорема о циркуляции магнитного поля — одна из фундаментальных теорем классической электродинамики, сформулированная Андре Мари Ампером.
Я что-то не так поняла?

[Dedekind]

electron2501 в сообщении #1583662 писал(а):

Линии индукции ("колечки") движутся по кругу на рисунке ведь

С чего это? Движение, по определению, - это изменение положения со временем. Положение чего именно там меняется?

electron2501 в сообщении #1583662 писал(а):

Индукция - это взаимодействие сил на расстоянии. То есть, в данном случае электрическая сила взаимодействует с магнитной.

Смысл этого набора слов от меня ускользает, если честно. Но не суть.

electron2501 в сообщении #1583662 писал(а):

По кольцу с током движется, собственно, ток от батарейки и порождает "магнитное поле", изображённое этими перпендикулярными "колечками". То есть, этот ток породил магнитное поле, которое может притянуть скрепку, например.

Вот это правильно. Но также и поле других магнитов может воздействовать на виток, что приведет к повороту этого витка. В этом и суть опыта. Так что именно Вам непонятно?

electron2501 в сообщении #1583662 писал(а):

Теорема о циркуляции магнитного поля

Не нужно цитировать теорем, смысла которых Вы не понимаете.

[EUgeneUS]

electron2501
Вы уже не первый раз пытаетесь протянуть проводок вдоль силовой линии магнитной индукции и пустить по нему ток.
Не понимаю зачем, но скажу, что произойдет: ничего.
Если ток и магнитная индукция параллельны, то никаких сил, воздействующих на проводник с током не возникает.

Индукция - это не "взаимодействие сил на расстоянии" (чтобы Вы не понимали под этим)
Поток магнитной индукции или цикруляция магнитной индукции не связаны с движением чего бы то ни было.

Это всё следствия того, что Вы пытались изучить физику по биографиям физиков. Неизбежно Вы сталкивались с тем, что там давались попытки описать результаты, которые получили эти ученые. А в этих описаниях неизбежно появлялись слова, которые вроде бы знакомы: "поток, циркуляция, индукция", но которые Вы поняли совершенно неверно, потому что это не слова, а термины.

Без математики никакой физики нет. Я Вам уже писал об этом. Без математики вместо физики будет природоведение, где все явления описываются качественно: "разноименные полюса магнитов притягиваются, а одноименные отталкиваются", "рядом с проводником тока стрелка компаса поворачивается". А физика это другое, она решает задачи, а не описывает явления: "над прямым проводником с током 1 А, направленным с юго-запада на северо восток, на высоте 1 см от проводника расположена стрелка компаса. На какой угол она повернется?" (нет, совершенно не обязательно, что она будет перпендикулярна проводнику, так как есть ещё магнитное поле Земли).

А для описания электромагнитных явлений нужна довольно таки продвинутая математика (относительно школьной).
По сути часть школьного курса физики, относящаяся к электромагнетизму - это восполнение пробелов в школьной программе по математике.

Начнём с простого. Вы знаете, что такое вектор? Если да - напишите определение.

[electron2501]

Вектор это направление приложения силы.

Но это уже не имеет значение на данный момент. Вы правы, безусловно. Я переключусь на занятия алгеброй. Хотя бы просто потому что у меня не хватает гибкости ума, которую она развивает. Я пытаюсь поднять гирю весом 10 кг не поупражнявшись с гирей 5 кг. У меня проблемы с концентрацией внимания (что вы, конечно, заметили в теме по цифровой электронике) и прочими функциями мозга из-за того, что я игнорировала то, что игнорировать не следовало если хочешь изучать подобные вещи. Буду догонять. Поняла что не с того начала, очередной раз спасибо за то, что направили в нужное русло!

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1583793 писал(а):

Вектор это направление приложения силы.

Нет.
Сила - это вектор. (но не только сила -- вектор).

Вектор - это математический объект, который характеризуется величиной и направлением. (Это очень упрощенное определение, но нам сейчас подойдет).

Вот температура - это не вектор, у неё направления нет.
А скорость - это вектор. У неё есть и величина (в км/ч), и направление (а куда, собственно, мы едем?).

electron2501 в сообщении #1583793 писал(а):

Я переключусь на занятия алгеброй. Хотя бы просто потому что у меня не хватает гибкости ума, которую она развивает.

Алгебра, как она даётся в школьной программе - это всего лишь манипуляция буквами по определенным правилам. Что проще литературы, где манипулируют словами
Алгебра крайне необходима и должна "отскакивать от зубов". Чтобы не вспоминать\не выводить каждый раз, например, формулу квадрата суммы, а сразу записать её результат. А думать над содержанием задачи (например, физической).
Но не забывайте и другие разделы математики:
Планиматерия - имеет малое прикладное значение, но вот именно она "ставит мозги на место". Учит рассуждать и доказывать.
Всё, что касается векторов (понятие вектора, сумма векторов, ужножение вектора на скаляр, скалярное произведение и т.д.) - крайне необходимо для решения физических задач.

Немного рекомендаций литературы.
1. Р. Фейнман. "Вы конечно шутите, мистер Фейнман!?". Категорически рекомендую, раз Вам нравится читать биографии учёных. Это автобиография. Крутая автобиография крутого дядьки.
2. Р. Фейнман. "Характер физических законов". Это конспект лекции, прочитанной Фейнманом для неподготовленной аудитории.
3. Тарасов. "Физика в природе". В своё время мне понравилось. Хотя книга носит характер "природоведения", но в большей части глав имеются примеры задач, относительно тех природных явлений, которые рассматриваются в главе. Это очень "физический поход" - не только описать явление словами, но и применить к нему количественные методы.

Всё это очень легкое чтение -- можно читать в качестве отдыха.

[wrest]

EUgeneUS в сообщении #1583811 писал(а):

Всё это очень легкое чтение -- можно читать в качестве отдыха.

Я бы ещё добавил, тоже лёгкое чтение
Маковецкий. Смотри в корень!