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 На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 16:35 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
проще понять так. никто не производит заряд из ничего, и нигде заряд не исчезает в никуда. чтобы протек ток, чтобы подвинулись заряды даже на нанометр, дополнительный заряд для такой подвижки нужно откуда то взять. можно врезаться в середину проводника и из одной половины заряды брать и в другую половину складывать, тогда потечет ток.

но если вы подключаете какое-то идеализированное точечное устройство к самому концу проводника, то ему заряды для заталкивания в конец проводника брать неоткуда. если же это устройство не совсем точечное, то оно может брать заряды из самого себя. НО! чем оно меньше тем сильнее изъятие из него заряда изменяет его потенциал. если бы этим устройством был идеализированный источник тока, а не напряжения, то он наплевав на изменение разницы потенциалов в терравольты все равно бы создал нужный ток. но на практике мы имеем дела с источниками напряжения, то есть двигать заряды они могут только пока встречная разница потенциалов не достигнет какой-то величины. а если вталкивая заряды из себя в проводник источник сам меняет потенциал в миллион раз быстрее потенциала проводника, то никакого ощутимого количества зарядов о затолкнуть в проводник не сможет. вы ожидаете что через проводник потечет ток, соотвествующий колебаниям его потенциала от -100 до +100в, а вместо этого течет в сто раз меньший ток, меняющий его потенциал от -1 до +1, а от +99 до -99в при этом меняется потенциал самого источника

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 18:29 


26/06/11
122
Alex-Yu в сообщении #759532 писал(а):
Возмем, для конкретности, двухпроводную линию. При нормальной асимметричной волне ток в одном проводе направлен в сторону противоположную току в другом проводе. А при симметричной волне эти токи текут в одну сторону. Ясно, что в этой ситуации что два провода, что один -- не такая уж разница, поэтому, несколько условно, я ее и назвал "однопроводной". Увы, про такую возможность часто (чуть ли ни вообще всегда) забывают.

Теорию длинных линий я знаю неплохо, но сейчас не хочется отвлекаться от темы.
Всё таки я не понимаю, какой ответ на вопрос темы правилен?
Мунин косвенно подтверждает моё мнение - есть.
rustot - есть.
Вы -
Alex-Yu в сообщении #759333 писал(а):
Реально существует. Т.к. генератор имеет конечные размеры. Кроме того, реально есть еще емкостная связь с корпусом, питающей сетью и т.п.
Я подумал, что Вы ведёте речь о замкнутости цепи через ёмкость. Однако, Вы пояснили, что речь идёт о банальном, что присуще постоянному току: если заряд вышел из клеммы, то в другую клемму такой же заряд должен войти.
Мои возражения вас не убедили, как пока и ваши меня. Хотелось бы узнать ваше мнение о двух случаях: одном практическом, второй теоретический.
Вы неплохо ориентируетесь в антенной тематике, но для читателя я опишу немного подробно.
Есть такая J-антенна. Она представляет собой четвертьволновую линию, замкнутую с одной стороны и разомкнутую с другой. К одному из разомкнутых концов подключается полуволновой вибратор. Сама по себе линия является аналогом контура и питается от двух клемм источника. В ней накапливается энергия до тех пор, пока поступающая в энергия не будет полностью рассеиваться на активном сопротивлении линии. Фактически это резонатор. Устройство вполне самодостаточное. Например, применяется в качестве контура генератора.
Когда мы подключаем к линии вибратор, а разомкнутый конец - это две клеммы источника, то в нём начинает "течь" ток, но процессы в линии при этом не меняются. Разве из-за потерь в вибраторе величина энергии в резонаторе снижается.
Понятно, что ток в вибраторе появился из-за того, что резонатор "втиснул" в него электрон. Что втискивает такой же электрон в соседний ни к чему ни подключённый провод линии?
Не вижу я здесь противовеса, а ток в вибраторе - вполне.
Теоретический пример. На конце каждого провода разомкнутой линии образуются пучности зарядов, между концами - пучность напряжения. Причина этого - явление самоиндукции. Получается, что источник эдс самоиндукции одной "клеммой" соединён с проводником, а вторая болтается в воздухе. Но тем не менее этот источник "гонит" обратную волну тока, ничего не получая во вторую "клемму".

-- 01.09.2013, 18:31 --

rustot
Пока писал своё не видел вашего сообщения. Мне всё понятно. Спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 18:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
UR4III в сообщении #759526 писал(а):
Простите мою неосведомлённость. А разве этот закон применим к разомкнутой цепи? Я не слышал об уравнении непрерывности для разомкнутой цепи.

Вам нужно почитать об уравнениях электродинамики в дифференциальной форме. Это любой вузовский учебник электродинамики. Например, закон сохранения заряда выглядит так:
$$\dfrac{\partial\rho}{\partial t}=-\operatorname{div}\mathbf{j},$$ и называется также уравнением непрерывности. Здесь $\rho$ - плотность электрического заряда в данной точке, а $\mathbf{j}$ - плотность электрического тока (вектор) в этой же точке. Смысл этого уравнения простой: вещество мысленно разделяется на маленькие объёмчики, и считается как будто электрической цепью, в которой эти объёмчики - узлы цепи, и ёмкости, а границы между соседними объёмчиками - соединения цепи, и индуктивности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 18:36 


26/06/11
122
rustot
У вас знакомая мне манера письма. Вы часом не участвуете в форуме "Заряд"?

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 18:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
UR4III в сообщении #759600 писал(а):
Всё таки я не понимаю, какой ответ на вопрос темы правилен?
Мунин косвенно подтверждает моё мнение - есть.
rustot - есть.

Разночтения могут возникнуть из-за того, что ответ на вопрос на самом деле количественный. Ток есть, но маленький. Им можно пренебречь, и сказать, что его нет. Например, при измерении обычными бытовыми приборами его можно и не заметить. Поэтому "теоретик" скажет, что ток есть, а "практик" - что тока нет. Оба будут правы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 18:45 


26/06/11
122
Munin
Согласен. Я поэтому и написал о длине проводника, соизмеримой с длиной волны - так легче измерить.
Спасибо за ответы!

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 19:40 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
UR4III в сообщении #759608 писал(а):
Согласен. Я поэтому и написал о длине проводника, соизмеримой с длиной волны - так легче измерить.

Нет, тут дело не в длине - точнее, далеко не только в ней. Скорее, в ёмкости проводника, суммарной или погонной.

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 20:31 
Заслуженный участник


21/08/10
2454
UR4III в сообщении #759600 писал(а):
Есть такая J-антенна. Она представляет собой четвертьволновую линию, замкнутую с одной стороны и разомкнутую с другой. К одному из разомкнутых концов подключается полуволновой вибратор. Сама по себе линия является аналогом контура и питается от двух клемм источника. В ней накапливается энергия до тех пор, пока поступающая в энергия не будет полностью рассеиваться на активном сопротивлении линии. Фактически это резонатор. Устройство вполне самодостаточное. Например, применяется в качестве контура генератора.
Когда мы подключаем к линии вибратор, а разомкнутый конец - это две клеммы источника, то в нём начинает "течь" ток, но процессы в линии при этом не меняются. Разве из-за потерь в вибраторе величина энергии в резонаторе снижается.
Понятно, что ток в вибраторе появился из-за того, что резонатор "втиснул" в него электрон. Что втискивает такой же электрон в соседний ни к чему ни подключённый провод линии?
Не вижу я здесь противовеса, а ток в вибраторе - вполне.



Это уже обсуждалось. Повторяться не вижу необходимости. Роль противовеса играет четвертьволновая линия, на ней заряды накапливаются в точности противоположные переданным в антенну.

Продолжать не вижу смысла, оставайтесь со своими заблуждениями дальше. Мне до этого дела нет. Сказаного выше более чем достаточно для того, чтобы человек способный мыслить все понял. Ну а если нет, то на нет и суда нет.

-- Пн сен 02, 2013 00:36:00 --

Munin в сообщении #759603 писал(а):
Разночтения могут возникнуть из-за того, что ответ на вопрос на самом деле количественный. Ток есть, но маленький. Им можно пренебречь, и сказать, что его нет. Например, при измерении обычными бытовыми приборами его можно и не заметить. Поэтому "теоретик" скажет, что ток есть, а "практик" - что тока нет. Оба будут правы.



Нет, не верно. Тем более что у Вас теоретик и практик местами переставлены. Теоретически тока нет. А практически -- есть. Ибо не бывает источников бесконечно малых размеров.

-- Пн сен 02, 2013 00:38:12 --

UR4III в сообщении #759600 писал(а):
Теоретический пример. На конце каждого провода разомкнутой линии образуются пучности зарядов, между концами - пучность напряжения. Причина этого - явление самоиндукции. Получается, что источник эдс самоиндукции одной "клеммой" соединён с проводником, а вторая болтается в воздухе. Но тем не менее этот источник "гонит" обратную волну тока, ничего не получая во вторую "клемму".



Бр-р-р-р... какой бред... Бессмысленный набор слов.

-- Пн сен 02, 2013 00:42:54 --

UR4III в сообщении #759600 писал(а):
разомкнутый конец - это две клеммы источника,



Абсолютно неверный тезис. На примере розетки уже объяснялось, что это совсем даже не "две клеммы источника". Разомкнутый конец линии это разомкнутый конец линии. И НИЧЕГО более. Только в СПЕЦИАЛЬНЫХ случаях (хотя и весьма распространенных, например, когда лампочка включается в розетку) его можно рассматривать как источник.

А на счет теории длинных линий из теории цепей, это ПРИБЛИЖЕННАЯ теория что-то из касающегося реальных линий описывающая, а что-то вовсе даже и не описывающая. Так она не описывает синфазную волну. В теории длинных линий такой волны нет. А в РЕАЛЬНЫХ линиях она зачастую есть. Случай J-антенны как раз такой. На верхнем конце линии в одном проводе ток есть, а в другом -- нет. Вообще нет. Так в теории длинных линий не бывает ВООБЩЕ. Ну и пусть не бывает, это же теория совсем даже не на все случаи жизни, она годится только в СПЕЦИАЛЬНЫХ случаях, когда нет симметричной волны. На самом же деле тут все просто: есть и симметричная и асимметричная волна с равной амлитудой тока на конце. В одном проводе эти две волны складываются, получается удвоенная величина тока. В другом -- вычитаются -- получается ноль.

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 21:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
UR4III в сообщении #759600 писал(а):
Я подумал, что Вы ведёте речь о замкнутости цепи через ёмкость.

На самом деле, "через ёмкость" цепь не замкнута. Это просто условность, введённая для инженеров, позволяющая рассчитывать цепи переменного тока по аналогии с цепями постоянного тока. Физически через ёмкость ток не течёт. Происходит другое: с одной стороны ток в ёмкость втекает, а с другой - вытекает. Но при этом, внутри накапливается заряд (а потом четверть периода - расходуется).

Надо понимать, что такая "инженерная условность" на самом деле отступает от физической сути процессов.

Alex-Yu в сообщении #759649 писал(а):
Нет, не верно. Тем более что у Вас теоретик и практик местами переставлены. Теоретически тока нет. А практически -- есть. Ибо не бывает источников бесконечно малых размеров.

Тогда я не понял вашей точки зрения. Можете её изложить в двух словах?

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 21:18 
Заслуженный участник


21/08/10
2454
Munin в сообщении #759675 писал(а):
Тогда я не понял вашей точки зрения. Можете её изложить в двух словах?


Ох, я уже изложил все, что только можно. Нечего тут больше излагать. Впрочем, почитайте добавку к посту выше. Ну и остальное еще на раз перечитайте. Все тут просто до полной примитивности.

-- Пн сен 02, 2013 01:29:36 --

Munin в сообщении #759675 писал(а):
Надо понимать, что такая "инженерная условность" на самом деле отступает от физической сути процессов.


Хуже другое. Все инженерные представления (именно представления, идеи, а не только формулы) имеют ограниченную область применимости. Иногда бывает, что они неверны ВООБЩЕ! Но это мало кто понимает... :-(

В антенной технике это вообще почти "норма жизни". Хотя, на самом деле, не норма, а полная патология. "Норма" в том смысле что почти всегда. Так например берутся рассуждать о потенциале на проволе антенны. Это для случая, когда поле ни сколечки не потенциально!!! Бред какой... Хотя на самом деле некий условный "потенциал" здесь ввести всеже можно (лишь очень близко к проводу). Но это именно условный "потенциал", обладающий свойствами весма отличными от обычного потенциала.

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 21:33 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Всё-таки ваших терминов я не разумею. Что за "симметричная и асимметричная волна"?

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 21:43 
Заслуженный участник


21/08/10
2454
Munin в сообщении #759688 писал(а):
Всё-таки ваших терминов я не разумею. Что за "симметричная и асимметричная волна"?



Есть линия. Два параллельных провода. В одном ток (комплексная амплитуда) $I_1$ в другом --- $I_2$. Всегда можно разложить на две составляющих:

$$
I_{sim} = \frac{1}{2}(I_1+I_2)
$$


$$
I_{asim} = \frac{1}{2}(I_1-I_2)
$$

Вторая (и только вторая) описывается теорией длинных линий. Поведение реальных проводов в общем случае не сводятся к тому, что написано, скажем, в учебнике Бессонова. Или другом по теории цепей.

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 21:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Alex-Yu в сообщении #759696 писал(а):
Есть линия. Два параллельных провода.

Я ни черта не знаю про J-антенну, погуглил, увидел картинки, и считаю, что под определение "два параллельных провода" она не подходит.

Вообще, для меня очевидно, что теорией длинных линий антенны рассчитывать нельзя. Антенны - это уже теория излучения электромагнитных волн. Вы это утверждение пытаетесь донести? Если да, то я с ним согласен.

Alex-Yu в сообщении #759696 писал(а):
В одном ток (комплексная амплитуда) $I_1$ в другом --- $I_2$. Всегда можно разложить на две составляющих: $I_{sim} = \tfrac{1}{2}(I_1+I_2)$ $I_{asim} = \tfrac{1}{2}(I_1-I_2)$

Вот только неясно, зачем, если мы всё равно матаппарат длинных линий применять не намерены.
И терминологически, я привык, что вторую составляющую называют антисимметричной, а не асимметричной. Асимметричной, например, является их сумма.

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 21:53 
Заслуженный участник


21/08/10
2454
Munin в сообщении #759701 писал(а):
Я ни черта не знаю про J-антенну, погуглил, увидел картинки, и считаю, что под определение "два параллельных провода" она не подходит.



Ну почему же? Ее ЧАСТЬ это как раз два паралельных провода. Но не вся, конечно.

-- Пн сен 02, 2013 01:54:18 --

Munin в сообщении #759701 писал(а):
Вот только неясно, зачем, если мы всё равно матаппарат длинных линий применять не намерены.



Ну почему же. Намерены. Но только для части тока.

-- Пн сен 02, 2013 01:56:13 --

Munin в сообщении #759701 писал(а):
И терминологически, я привык, что вторую составляющую называют антисимметричной, а не асимметричной. Асимметричной, например, является их сумма.



Если хочется, то можно и так. Названия -- условность. Мне по барабану как, лишь бы было специфицированно как. Или по контексту можно было бы догадаться.


-- Пн сен 02, 2013 01:58:04 --

Munin в сообщении #759701 писал(а):
Вообще, для меня очевидно, что теорией длинных линий антенны рассчитывать нельзя. Антенны - это уже теория излучения электромагнитных волн. Вы это утверждение пытаетесь донести? Если да, то я с ним согласен.



Частично можно. Кое-где даже с очень хорошим приближением. Но да, надо четко понимать в какой части можно, а в какой -- нельзя. Но беда именно в том, что таких понимающих очень мало.

 Профиль  
                  
 
 Re: Есть ли ток в проводнике, подключённом к одной клемме источн
Сообщение01.09.2013, 21:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Alex-Yu в сообщении #759702 писал(а):
Ну почему же? Ее ЧАСТЬ это как раз два паралельных провода.

С таким большим расстоянием между ними, как на картинках google.com/search?q=J-антенна - нет.

-- 01.09.2013 23:00:17 --

Alex-Yu в сообщении #759702 писал(а):
Частично можно.

Не вижу смысла. Длинная линия не излучает :-) А смысл антенны ровно в том, чтобы излучать (ну или принимать, что эквивалентно).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 53 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.

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