Поток вне провода

[hvost_soroki]

rustot в сообщении #706065 писал(а):

работает точно так же. если насос работает то туда то сюда

Не совсем так. Насос имеет клапан (электрический аналог — вентиль, диод, выпрямитель, коллектор в генераторе постоянного тока), позволяющий воде течь в одну сторону.
Правильная аналогия будет, если мы возьмём две закольцованные трубы. С одной стороны врежем поршень без клапанов (аналог генератора переменного тока), гоняющий воду из трубы в трубу. А на другом конце — такой же поршень, который вода будет двигать в такт туда-сюда.

[Rishi]

Munin в сообщении #705625 писал(а):

Говорильня против формул? Это не называется "показал". А то, что одно есть другое, в электродинамике показано формулами. Так что, прекращайте невежественные речи.

Во-первых, вы не объяснили почему при разрядке конденсатора поток энергия из конденсатора идёт в провод, а при таком же процессе совершаемом периодически поток энергии вдруг вываливается наружу через боковую поверхность. Если это можно объяснить формулами, то объясните.
Во-вторых Умов написал свою формулу в то время, когда теория Максвелла ещё не была общепринятой. И ещё не было однозначно показано какие на самом деле волны поперечные или продольные. Пойнтинг через 10 лет видимо уже принимал поперечные ЭМ волны как данность, а опыты Герца ещё через несколько лет укрепили эту мысль. Кто доказал в электродинамике то, что Умов думал также как и Пойнтинг, то есть считал, что надо рассматривать только поперечные ЭМ волны? Если у вас есть статья Умова на этот счёт, то скажите сразу, что б я не вёл тут об этом свои невежественные речи.

На уровне физического здравого смысла - это просто нонсенс, чтобы энергия, запасённая в конденсаторе шла не в подводящие провода, а в пустоту.

Цитата:

Пока вы не построили альтернативной электродинамики (а ещё надо доказать, что она не эквивалентна электродинамике Максвелла, и что справедлива).

Для того, чтобы начать строить что-то новое, надо сначала понять, что нам не подходит в старом. Я вам пытаюсь об этом сказать, но вы не слушаете меня. Чего вы мне тычите формулами, в формулах этого не может быть, потому что этого нет в физической модели.
Максвелл пытался вывести волновые уравнения для потенциалов, у него не получилось. Тогда он просто принял, что divA=0 (то есть калибровку Кулона), а потом вообще рассматривал только уравнения для E и B. Позже Л.Лоренц придумал свою модель, отличающуюся от максвелловской и в рамках этой модели смог написать волновые уравнения для потенциалов. Потом не помню точно кто, видимо Герц и Хевисайд перенесли эту идею из теории Л.Лоренца в торию Максвелла. Но при этом они не придали калибровке Лоренца никакого физического смысла, она осталась чисто математической спекуляцией.
Поэтому моя мысль состоит не в том, чтобы создать альтернативную электродинамику, а в том, чтобы придать физический смысл калибровке Лоренца в теории Максвелла. В конденсаторе на переменном токе divA не равна нулю, в то время как rotA =0. За счёт этого и возникает ток смещения, а поток энергии движется вдоль этого тока смещения, также как и вдоль тока проводимости. А всякие там боковые утечки энергии - это побочный паразитный эффект на нагрев провода и краевой эффект в конденсаторе.

-- Пт апр 05, 2013 18:19:25 --

rustot в сообщении #705555 писал(а):

не стал рисовать не относящееся к вопросу поле. $dE/dt$ в зазоре конденсатора есть, а магнитного поля нет?

Фейнман для меня не самоцель, но здесь на самом деле интересный вопрос. Во всех других учебниках авторы там магнитные силовые линии рисуют или вообще рисунка не приводят. Дело в том, что Фейнман только что перед этим рассматривал сферически симметричное распределение токов. И поэтому ещё помнит про симметрию, а в плоском конденсаторе если краевые эффекты считать малыми она тоже есть. И при изменении напряжённости поля E возникающие в центре конденсатора вокруг электрических силовых линий вихри B направлены встречно и должны гасить друг друга по крайней мере в квазистационарном случае. Но как же тогда там может возникнуть ток смещения?

[rustot]

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

И при изменении напряжённости поля E возникающие в центре конденсатора вокруг электрических силовых линий вихри B направлены встречно и должны гасить друг друга по крайней мере в квазистационарном случае.

как так гасить? у них же ротор в одну сторону. в проводнике rotH=j, в конденсаторе rotH=dD/dt. если скажем пластины круглые то магнитное поле между пластинами точь в точь как в проводнике такого же диаметра - кольцевое, осесимметричное, линейно убываеющее к оси по модулю

[Munin]

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

Во-первых, вы не объяснили почему при разрядке конденсатора поток энергия из конденсатора идёт в провод, а при таком же процессе совершаемом периодически поток энергии вдруг вываливается наружу через боковую поверхность. Если это можно объяснить формулами, то объясните.

Напишите честно (а без ваших фантазий) электрическое и магнитное поле, вектор Пойнтинга, и всё увидите.

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

Во-вторых Умов написал свою формулу в то время, когда теория Максвелла ещё не была общепринятой. И ещё не было однозначно показано какие на самом деле волны поперечные или продольные.

Таким образом, он вообще никакой формулы не написал.

Точнее, написал, но для случая акустики.

А общем виде этот вектор появился после теоремы Нётер, и когда непонятно, какие на самом деле волны, можно пользоваться только нётеровской формулой.

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

Кто доказал в электродинамике то, что Умов думал также как и Пойнтинг, то есть считал, что надо рассматривать только поперечные ЭМ волны?

Неважно, как думал Умов. Важно, что у нас нет другой электродинамики - только электродинамика с вектором Пойнтинга.

А если вы мечтаете о продольных электромагнитных волнах, то это лженаука.

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

Если у вас есть статья Умова на этот счёт, то скажите сразу, что б я не вёл тут об этом свои невежественные речи.

Если у вас есть хоть какая-нибудь статья Умова, то предъявите. Пока такое впечатление, что вы ни одной статьи Умова не читали.

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

Для того, чтобы начать строить что-то новое, надо сначала понять, что нам не подходит в старом. Я вам пытаюсь об этом сказать, но вы не слушаете меня.

Учёных в старом всё устраивает. А вы говорите бессвязицу, выдумывая в учебниках ошибки, которых там нет.

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

Чего вы мне тычите формулами, в формулах этого не может быть, потому что этого нет в физической модели.

Нету никакой "физической модели". В физике модель математическая, и выражается формулами.

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

Поэтому моя мысль состоит не в том, чтобы создать альтернативную электродинамику, а в том, чтобы придать физический смысл калибровке Лоренца в теории Максвелла.

Читайте Ландау, Лифшиц "Теория поля" § 18 "Калибровочная инвариантность". Имено таков физический смысл любой калибровки в теории поля (не только в теории Максвелла).

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

В конденсаторе на переменном токе divA не равна нулю, в то время как rotA =0.

Это ваша ошибка: не $\operatorname{rot}\mathbf{A}=0,$ а $\operatorname{rot}\mathbf{A}\approx 0.$ Всё, вопрос снят.

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

За счёт этого и возникает ток смещения, а поток энергии движется вдоль этого тока смещения, также как и вдоль тока проводимости. А всякие там боковые утечки энергии - это побочный паразитный эффект на нагрев провода и краевой эффект в конденсаторе.

Это всё продолжения той же ошибки. Не сумев оценить величину того основного эффекта, который отвечает за энергию, вы неправильно соотносите его по величине с другими эффектами. Идите учитесь в школу, таким вещам учат на матанализе 1 курса.

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

Фейнман для меня не самоцель, но здесь на самом деле интересный вопрос. Во всех других учебниках авторы там магнитные силовые линии рисуют или вообще рисунка не приводят. Дело в том, что Фейнман только что перед этим рассматривал сферически симметричное распределение токов. И поэтому ещё помнит про симметрию, а в плоском конденсаторе если краевые эффекты считать малыми она тоже есть.

Ложные ассоциации у вас в голове не имеют никакого отношения к реальному содержанию лекций Фейнмана.

[myhand]

Munin в сообщении #706190 писал(а):

Rishi в сообщении #706123 писал(а):

В конденсаторе на переменном токе divA не равна нулю, в то время как rotA =0.

Это ваша ошибка: не $\operatorname{rot}\mathbf{A}=0,$ а $\operatorname{rot}\mathbf{A}\approx 0.$ Всё, вопрос снят.

"Данный вопрос" - вообще не имеет смысла. В зависимости от выбранной калибровки, может быть и $\operatorname{rot}\mathbf{A}=0,$, а может быть и $\operatorname{rot}\mathbf{A}\approx 0.$ в одной и той же задаче. На физические результаты это (следствие произвола выбора калибровки) никак не влияет.

[myhand]

Upd (спасибо Munin): выше я, конечно, написал чушь (накопапастив лишнего, вместо ${\rm div}$ от Rishi).

Тем не менее, суть не меняется - никакого самостоятельного "физического смысла" конкретный выбор калибровки иметь не может. В частности, не имеет смысла фраза "в конденсаторе на переменном токе divA не равна нулю" - это целиком зависит от выбора калибровки.

[Munin]

И при этом в конденсаторе на переменном токе всё-таки всегда $\operatorname{rot}\mathbf{A}\ne 0,$ и вычисляя, чему именно он равен, можно найти поток энергии из конденсатора и в конденсатор.

[Rishi]

rustot

Цитата:

как так гасить? у них же ротор в одну сторону. в проводнике rotH=j

Ротор - это функция в точке, а не интеграл. Посмотрите рисунок заряженного конденсатора в любом учебнике. А теперь проведите вокруг каждой силовой линии E вихрь H. Соседние вихри будут направлены навстречу.
Мне не верите посмотрите у Фейнмана, он не смог для случая сферически симметричного распределения токов нарисовать на сфере вихрь H. В плоском конденсаторе тоже симметрия. Если там работает не вся поверхность пластин (ток смещения убывает к середине), то почему в формуле для ёмкости конденсатора по крайней мере в квазистационарном случае присутствует вся площадь пластин?
Да и в конце концов надо с простого начать. Почему в случае разрядки конденсатора и в колебательном контуре его энергия идёт в цепь, а при рассмотрении отдельного конденсатора она вдруг улетучивается в космос?
Почему в проводнике поток энергии в боковую поверхность проводника - это паразитный нагрев провода, а в конденсаторе - это вдруг не паразитный краевой эффект, а основной поток энергии? Зачем инженеру использовать элемент цепи, который вытряхивает всю энергию наружу, это же нулевой кпд получается.

[rustot]

Rishi в сообщении #707240 писал(а):

Ротор - это функция в точке, а не интеграл. Посмотрите рисунок заряженного конденсатора в любом учебнике. А теперь проведите вокруг каждой силовой линии E вихрь H. Соседние вихри будут направлены навстречу

забавная логика. ну тогда и внутри провода и вокруг него по той же логике нет магнитного поля. там тоже одинаковая плотность тока во всем проводе, одинаковый rotH (пропорциональный плотности тока) во всем проводе и по вашей логике "вихри друг друга гасят"

это так не работает. если ЛЮБУЮ область с однородным rotH охватите контуром - то интерграл от H по этому контуру ненулевой. а значит по крайней мере в одной точке контура ненулевое H. берете ЛЮБОЙ малюсенький контурик между пластин конденсатора и по крайней мере в одной его точке ненулевое H. какое именно H в каждой точке контура - найти сложнее (если не помогает симметрия) - но то что H там отсутствует - такая возможность отсекается заранее. НЕКОТОРЫЕ точки с ненулевым rotH могут иметь H=0, но только некоторые, все никак не могут, эта точка с нулевым H образует с соседними контур с ненулевой циркуляцией, значит по крайней мере в одной из соседних H уже ненулевое. например в случает осесимметричного провода или осесимметричного конденсатора H=0 только на оси симметрии (при отсутствии внешнего поля)

[Rishi]

Munin в сообщении #706190 писал(а):

Напишите честно (а без ваших фантазий) электрическое и магнитное поле, вектор Пойнтинга, и всё увидите.

Прежде чем формулы писать надо сначала головой подумать, чем отличается зарядка/разрядка конденсатора от квазистанционарного случая? Ничем.
Вот вы лучше расшифруйте эзотерику: Фейнман сознательно не нарисовал магнитные силовые линии (rotH=0) внутри заряжающегося конденсатора, а только снаружи или это опечатка?

Цитата:

Нету никакой "физической модели". В физике модель математическая, и выражается формулами.

Вот похоже это Вентцель в своё время для вас конкретно написала:
"применение математических методов не полезно, а вредно до тех пор, пока явление не освоено на доматематическом, гуманитарном уровне. Вредно тем, что отвлекает внимание от главного к второстепенному, что создаёт почву для очковтирательства " [Е.С.Вентцель.Методологические особенности прикладной математики на современном этапе].
Вот здесь это конкретно и есть

Цитата:

Это ваша ошибка: не $\operatorname{rot}\mathbf{A}=0,$ а $\operatorname{rot}\mathbf{A}\approx 0.$ Всё, вопрос снят.

Потому что вопрос не снят, а засунут под сукно. Вы так и не объяснили чем разрядка конденсатора, при которой энергия конденсатора идёт в цепь, отличается от квазистационарного случая, когда она улетучивается сквозь боковые поверхности. И не надо мне перед носом трясти вектором Пойнтинга, вы его сначала найдите в разряжающемся конденсаторе у Фейнмана, а Фейнману я извиняюсь больше доверяю, чем вам, потому что он как раз стремится объяснить физический смысл и у него много страниц, где формул нет вообще.

-- Пн апр 08, 2013 14:07:31 --

rustot в сообщении #707243 писал(а):

забавная логика. ну тогда и внутри провода и вокруг него по той же логике нет магнитного поля. там тоже одинаковая плотность тока во всем проводе, одинаковый rotH (пропорциональный плотности тока) во всем проводе и по вашей логике "вихри друг друга гасят"

Электроны - точечные объекты, между ними есть зазоры, то есть вихрь H возникает не в каждой точке объёма проводника. А в конденсаторе поле занимает полностью весь объём. Ёмкость-то конденсатора посчитайте, там входит полная площадь пластин, если ток смещения только по бокам, а в центре нет, то почему учитывается полная площадь пластин? Возьмите сферический конденсатор, там ещё меньше краевой эффект, чем в плоском.

[rustot]

Rishi в сообщении #707257 писал(а):

Электроны - точечные объекты, между ними есть зазоры, а в конденсаторе поле занимает полностью весь объём. Ёмкость-то конденсатора посчитайте, там входит полная площадь пластин, если ток смещения только по бокам, а в центре нет, то почему учитывается полная площадь пластин? Возьмите сферический конденсатор, там ещё меньше краевой эффект, чем в плоском.

да при чем тут зазоры. вы совершенно превратно понимаете математику с роторами, ничто нигде никого не гасит и не может гасить. не циркуляция с циркуляцией в соседних контурах складывается и получается ноль, это не суперпозиция, а кусок $H dr$ принадлежит двум контурам имеющим общую линию и одновременно в них учитывается, в одном с плюсом в другом с минусом. а не так что у каждого свое $H dr$ и потом они складываются до нуля, ничего не сладывается.

и там и там ротор H однородный. и там и там это математически означает что даже если в какой то точке H=0 то в одной из соседних он обязательно не 0. единственный вариант когда rotH есть а H нет - это соседство на бесконечно малом расстоянии противонаправленных rotH, тогда вне этого бесконечно малого зазора может не быть H (но может и быть)

плотность тока смещения dD/dt не по бокам а по всему зазору, при чем тут краевой эффект? электрическое поле только по краям меняется?

чтобы в сферическом конденсаторе восстановить H нужно учесть путь тока между вложенными сферами, вот тогда вы будете знать не только rotH тока смещения но и rotH тока проводимости и сможете восстановить H во всем пространстве. по rotH в ограниченной области невозможно однозначно восстановить H в этой же области. чтобы восстановить H в области нужно знать все rotH во всем пространстве

[Munin]

Rishi в сообщении #707240 писал(а):

В плоском конденсаторе тоже симметрия.

Ложь.

Rishi в сообщении #707240 писал(а):

Если там работает не вся поверхность пластин (ток смещения убывает к середине), то почему в формуле для ёмкости конденсатора по крайней мере в квазистационарном случае присутствует вся площадь пластин?

Потому что убывание незначительно. Вы не умеете считать, всего-то навсего.

Rishi в сообщении #707257 писал(а):

Прежде чем формулы писать надо сначала головой подумать, чем отличается зарядка/разрядка конденсатора от квазистанционарного случая? Ничем.

Она и есть квазистационарный случай. Но квазистационарный - не значит, что всё равно нулю. Иначе это было бы стационарным случаем. Вы не умеете рассчитывать квазистационарный случай - это ваши личные проблемы.

Матанализ за 1 курс вам бы помог.

Rishi в сообщении #707257 писал(а):

Вот вы лучше расшифруйте эзотерику: Фейнман сознательно не нарисовал магнитные силовые линии (rotH=0) внутри заряжающегося конденсатора, а только снаружи или это опечатка?

На этот вопрос вам уже отвечали. Повторение вопроса - демагогия.

Rishi в сообщении #707257 писал(а):

Вы так и не объяснили чем разрядка конденсатора, при которой энергия конденсатора идёт в цепь, отличается от квазистационарного случая, когда она улетучивается сквозь боковые поверхности.

Ничего никуда не улетучивается. Энергия, выходящая из конденсатора через боковые поверхности, в конечном счёте идёт в цепь. Всё это описывается квазистационарным случаем.

Вы пытаетесь задавать вопросы, в самой формулировке которых - ложь, демагогия и лженаука. Надеюсь, это будет пресечено.

Rishi в сообщении #707257 писал(а):

а Фейнману я извиняюсь больше доверяю, чем вам

Фейнман и я говорим вам одно и то же.

[Rishi]

rustot в сообщении #707267 писал(а):

да при чем тут зазоры.

М-да. Тут вы правы, mea culpa, это я что-то слишком в конденсатор погрузился. Конечно, в торце проводника с током похоже на то, что и в конденсаторе. То есть соседние вихри H частично компенсируются, но боковая поверхность проводника значительно больше чем в конденсаторе, поэтому там этот эффект более значительный.

Цитата:

ничто нигде никого не гасит и не может гасить. не циркуляция с циркуляцией в соседних контурах складывается и получается ноль, это не суперпозиция, а кусок $H dr$ принадлежит двум контурам имеющим общую линию и одновременно в них учитывается, в одном с плюсом в другом с минусом. а не так что у каждого свое $H dr$ и потом они складываются до нуля, ничего не сладывается. И там и там ротор H однородный. и там и там это математически означает что даже если в какой то точке H=0 то в одной из соседних он обязательно не 0. единственный вариант когда rotH есть а H нет - это соседство на бесконечно малом расстоянии противонаправленных rotH, тогда вне этого бесконечно малого зазора может не быть H (но может и быть)

Не вижу логики, учёт с минусом и с плюсом и даёт в итоге ноль. Посмотрите на рисунок у Фейнмана для сферической симметрии, там rotH =0 безо всяких приближений.

Цитата:

плотность тока смещения dD/dt не по бокам а по всему зазору, при чем тут краевой эффект? электрическое поле только по краям меняется?

Чем меньше вихрь rotH от краёв к центру, тем меньше и dD/dt, а в формуле для ёмкости конденсатора учитывается вся площадь пластин.
Да просто возьмите и нарисуйте вихрь Н около одной из пластин, затем должен образоваться вихрь D как у Максвелла. Куда он будет направлен? Наружу из конденсатора, а не в сторону другой пластины.Как тогда ток смещения дойдёт до неё?

[rustot]

Rishi в сообщении #707612 писал(а):

Не вижу логики, учёт с минусом и с плюсом и даёт в итоге ноль.

да нет там суммирования вихрь+вихрь! это все равно что на графике скорости, ускорение везде одинаковое, значит прирост скорости слева-направо дает плюс а прирост скорости справа налево дает минус, значит суммируем плюс с минусом и получаем скорость 0. ерунда же? так а с роторами такая же ерунда, это тоже производная, только похитрее. один вихрь задает "точку опоры" соседним вихрям (как ускорение на участке задает скорость в начале следующего участка) от которого _отсчитываются_ соседние, а не складываются с ним обратной связью и гасят его

допустим rotH однородно, направлено по X и равно k. и допустим в какой то точке H=0. это означает буквально $\frac{\partial H_z}{\partial y} - \frac{\partial H_y}{\partial z} = k$, то есть при смещении от этой точки с H=0 по y или z мы гарантированно получаем по крайней мере в одном направлении (или в обоих) изменение H. если по z не меняется значит по y $H_z=k\partial y$, если по y не меняется значит $H_y = -k\partial z$. хоть так хоть эдак, но нулевым в окрестности этого нуля ну никак не может остаться

Rishi в сообщении #707612 писал(а):

Посмотрите на рисунок у Фейнмана для сферической симметрии, там rotH =0 безо всяких приближений.

если rotH=0 то тогда конечно и H может быть нулевым. rotH=0 во всех точках означает нулевой полный ток во всех точках. допустим равномерная эмиссия электронов со сферы во все стороны - получаем плотность тока проводимости плюс встречный ток смещения равно 0. в плоском конденсаторе ничего подобного нет, там только ток смещения без тока проводимости

Rishi в сообщении #707612 писал(а):

Чем меньше меняется вихрь H от краёв к центру, тем меньше и вихрь dD/dt, а в формуле для ёмкости конденсатора учитывается вся площадь пластин.

в случае постоянного тока у нас есть линейно изменяющееся D, значит неизменное dD/dt, значит неизменный rotH, значит неизменное H перпендикулярное D и параллельное пластинам, значит D никакой вихревой добавки не получает и направлено перпендикулярно пластинам. а вектор П между пластинами строго радиальный и линейно нарастает вместе с D

в случае изменяющегося тока с постоянным dI/dt получаем линейно нарастающее H, постоянное dH/dt и постоянную вихревую _добавку_ к D. с направлением на 100% не уверен, но на 99% эта добавка между пластин будет параллельна оригинальному D, то есть приведет к коррекции П по величине, а не по направлению

[Rishi]

rustot в сообщении #707638 писал(а):

если rotH=0 то тогда конечно и H может быть нулевым. rotH=0 во всех точках означает нулевой полный ток во всех точках. допустим равномерная эмиссия электронов со сферы во все стороны - получаем плотность тока проводимости плюс встречный ток смещения равно 0. в плоском конденсаторе ничего подобного нет, там только ток смещения без тока проводимости

Пусть будет сферический конденсатор, ток низкой частоты. Будем его подводить к внутренней обкладке тонким экранированным проводом. То есть краевой эффект будет ещё меньше, чем в плоском или цилиндрическом конденсаторе. Никакого радиально симметричного тока проводимости не будет.
Можно и так. Зарядим внутреннюю обкладку сферического конденсатора и провод уберём. А теперь внешнюю обкладку заземлим. Через провод заземления потечёт ток, значит и между обкладками должен возникнуть ток смещения. А он не возникнет из-за симметрии.

Цитата:

в случае постоянного тока у нас есть линейно изменяющееся D, значит неизменное dD/dt, значит неизменный rotH, значит неизменное H

Допустим на обкладку приходит очередная порция заряда. В каждой точке около обкладки увеличивается D, что должно вызвать вихрь H рядом с обкладкой, причём H направлен перпендикулярно D. В соответствии с вектором Пойнтинга энергия будет двигаться наружу. Как тогда волна изменения D дойдёт до другой обкладки?