Конденсатор заметки сумасшедшего инженера
Давно хотел помучить физиков и решил начать с простенького, что такое конденсатор. Заметки сумасшедшего инженера, это большая тема и одним конденсатором не обойтись!
C = q/U, из формулы видно что электрическая емкость конденсатора — прямо пропорциональна количеству электрического заряда на обкладке и обратно пропорциональна напряжению. Хорошо а что же такое количество электрического заряда, q = I * t. А если конденсатор заряжен и t = 0, то что и емкость конденсатора тоже равна нулю, бред сивой КОБЫЛЫ! И представьте это все написано в любом драном учебнике физики. Есть такая формула ꚍ (тау) = R * C, характеризующая время заряда конденсатора, рисунок 1.
Рисунок 1
ꚍ (тау) = R * C разложим ее на составляющие и сократим ꚍ (тау) = U/I * I*t/U, ꚍ (тау) = t, да, емкость конденсатора напрямую связана с временем его заряда. Так а где же то пресловутое количество заряда?
Давайте решим простенькую задачку. Пусть у нас имеется два источника напряжением 10 Вольт и 100 Вольт, последовательно соединенная цепь из резистора сопротивлением 10 ом и конденсатора емкостью 10 микрофарад 10^-5 Ф, рисунок 2 см. выше. Мы должны выяснить ток I заряда при подключении цепи к первому источнику и после разряда конденсатора ко второму, а так же время заряда конденсатора. Время заряда конденсатора исходя из формулы ꚍ (тау) = R * C в обеих случаях будет одинаково, 10^-4 секунды = 10ом* 10^-5 Ф а ток у нас будет ограничен резистором R. Счетам используя формулу Ома, I(1) = 10вольт / 10ом = 1 Ампер, I(2) = 100вольт / 10ом = 10 Ампер. Зная что емкость конденсатора равна C = I*t/U, можем сделать проверку C = 1Ампер*t10^-4секунды / 10вольт = 10^-5Ф, C = 10Ампер*t10^-4секунды / 100вольт = 10^-5Ф.
Вот так, в первом случае наш конденсатор накопит 1 Ампер заряда а во втором 10 Ампер, в зависимости от приложенного к нему напряжению (силы), уточню, накопил бы, если бы действия тока было 1 секунда, но сейчас речь не об этом. На самих обкладках конденсатора изменится такая величина как плотность тока j = I(Ампер) / S (метр^2). При чем, эта величина и будет определять напряжение на нашем конденсаторе, создавая силу или напряжения обратное приложенного к конденсатору при его заряде. Отсюда мы можем утверждать что электрическая емкость конденсатора — прямо пропорциональна току заряда (количество электронов) на обкладке и обратно пропорциональна плотности этих зарядов. С = I(Ампер) / j(Плотность тока), теперь понятно почему емкость конденсатора, зависит от площади обкладок этого конденсатора. К сожалению мы не можем сократить формулу на ток и оставить одну площадь обкладки, дело в том что на емкость конденсатора влияет еще два параметра, это расстояние между обкладками конденсатора и диэлектрическая проницаемость диэлектрика между обкладками конденсатора. Вы же понимаете чем два магнита ближе друг к другу тем сила их взаимодействия сильнее, так и тут, чем ближе две обкладки конденсатора друг к другу тем больше его емкость из-за увеличения силы электромагнитного взаимодействия между обкладками. А чем выше сила электромагнитного взаимодействия между обкладками конденсатора тем больше он сможет удержать электронов (зарядов) и тем выше его емкость. Понятно, математически формула С = I(Ампер) / j(Плотность тока) не имеет смысла но с точки зрения логики процессов она как нельзя лучше отображает их смысл.
Теперь сам вопрос: у нас есть конденсатор переменной емкости (я думаю многие видели его в старых радиоприемниках), емкость конденсатора меняет моторчик с исполнительным механизмом, в момент максимальной емкости конденсатора происходит его заряд напряжением в 10 вольт, затем моторчик уменьшает емкость конденсатора в 10 раз и происходит разряд конденсатора. Как Вы думаете какое напряжение будет при разряде конденсатора (эффект самаразряда конденсатора не учитываем)? Будет ли оказываться механическое воздействие на моторчик конденсатором при изменении его емкости?
Личное сообщение
Вы не инженер, т к не знаете даже российского школьного курса физики. Или вы иностранец.
К конденсатору нельзя применять формулу q=I*t в момент времени равном нулю секунд и далее.
Поэтому все ваши рассуждения неверны.
Эти формулы изучают в университетах в курсе Теоретические основы электротехники.
Смотрите на 84 странице.Кулешова Е.О., Колчанова В.А., Эськов В.Д., Пустынников С.В. Теоретические основы электротехники в экспериментах и упражнениях.
Ток становится переменным при подключении или размыкании цепи. В контуре возникают колебания.
https://bib.convdocs.org/v30260/%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B5%D1%88%D0%BE%D0%B2%D0%B0_%D0%B5.%D0%BE.,_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%87%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0_%D0%B2.%D0%B0.,_%D1%8D%D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D0%B2.%D0%B4.,_%D0%BF%D1%83%D1%81%D1%82%D1%8B%D0%BD%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D1%81.%D0%B2._%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D0%B2_%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%85_%D0%B8_%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%D1%85
Электрическая цепь при очень маленьких амплитудах колебаний аналогична механической системе в которую входит груз, демпфер колебаний, подвешенные на пружине. Емкость конденсатора эквивалентна 1/коэффициенту жесткости пружины.
Заряд аналогичен скорости математического маятника.
Cмотрите Яворский Б.М., Пинский А.А., Основы физики, том 2, стр.29.
Поэтому в механической системe маятник скорость изменяется по синусоиде.
В электрическом контуре на обкладках кондесаторе заряд также будет меняться по синусоиде.
Ваша ошибка.Увидев формулу вы думаете, что она справедлива везде и всегда. И в не моюноподставлять любые цифры, Это не так.
Она применима только к узкому классу приборов, процессов в природе.
Как и таблица умножения.Нельзя тупо умножать число баранов на число бомб. Результат бессмысленен.
Всегда когда что-то делаете надо подумать, составить план работ, а затем делать.
отредактировал(а) marsdmitri: 2021-12-12 09:00 GMT
#44713 marsdmitri :Вы не инженер, т к не знаете даже российского школьного курса физики. Или вы иностранец.
К конденсатору нельзя применять формулу q=I*t в момент времени равном нулю секунд и далее.
Поэтому все ваши рассуждения неверны.
Да согласен мы должны применять к физическим формулам принцип избирательности, отсюда вопрос а когда конденсатор заряжен то С = I(Ампер) / j(Плотность тока), утверждение верное или нет?
Ток становится переменным при подключении или размыкании цепи. В контуре возникают колебания.
Ну не совсем колебания, любой проводник является катушкой индуктивности и при включении или выключении какой либо цепи проходит всплеск по напряжению, это очень хорошо видно на осциллографе, особенно если проводник имеет достаточную длину. Говорить же о полноценных колебаниях не приходится.
Я достаточное количество времени занимаюсь силовой электроникой и из практики начал натыкаться на определенные не стыковки с расчетами и действительностью. Для расчетов разумеется использовал такие программные продукты как TinaTi, Ltspice и др. Все они используют стандартный набор формул и тут я начал задумываться а что же собственно не так и потихоньку помаленьку начал переформатировать некоторые физические утверждения под собственное восприятие реальности. Тут и получились достаточно забавные выводы, типа С = I(Ампер) / j(Плотность тока), но я собственно не претендую на истину в первой инстанции а вот совет и взгляд со стороны совсем не помешает. К стати, если кто либо в литературе находил формулу С = I(Ампер) / j(Плотность тока) то пожалуйста укажите источник, буду очень признателен.
И на всякий случай на главный вопрос заданный в начале: у нас есть конденсатор переменной емкости (я думаю многие видели его в старых радиоприемниках), емкость конденсатора меняет моторчик с исполнительным механизмом, в момент максимальной емкости конденсатора происходит его заряд напряжением в 10 вольт, затем моторчик уменьшает емкость конденсатора в 10 раз и происходит разряд конденсатора. Как Вы думаете какое напряжение будет при разряде конденсатора (эффект самаразряда конденсатора не учитываем)? Будет ли оказываться механическое воздействие на моторчик конденсатором при изменении его емкости?
q = I * t
Такой формулы нет. Есть I=dq/dt. И словами это означает, что ток равен скорости изменения заряда. И если у вас есть заряд q, и за время t — заряд не изменяется, то тока нет.
Поэтому если не нравится такая форма, то для линейных зависимостей можно так
I =( q 2- q 1)/( t 2- t 1). И тогда у вас никогда не получится t =0
Другой вопрос, а что такое заряд. Максвелл честно сказал, что не знает и называл q – количеством электричества, чем бы оно ни было.
Вот определение тока и высказывания о токе, данное Миткевичем В. Ф.
Кто интересуется советую прочитать весь параграф, так как актуальность проблем за 70 лет с издании книги не поменялась
Владимир Федорович Миткевич. Магнитный поток и его преобразование. Издательство АН СССР. М.-Л. 1946 г.
S 67. Общие выводы по вопросу о природе электрического тока
Электрическим током называется электромагнитное явление, связанное с замкнутым контуром, который охватывает и стягивает магнитный поток самоиндукции, причем это свойство контура обусловливается движением электричества вдоль него.
Целый ряд соображений позволяет утверждать следующее: во всех случаях электрического тока главнейшую роль играет магнитный поток самоиндукции. Поэтому необходимо признать справедливым указание Фарадея на то, что наши обычные представления об электрическом токе, быть может, ошибочны (S 46). Таким образом, в настоящее время уже невозможно назвать безупречным общепринятое определение тока в качестве физического явления, в основе которого лежит только движение электричества. Это не соответствует тому, что происходит в действительности. Никак нельзя считать допустимым игнорироваяие принципиального значения потока самоиндукции.
Сформулированное нами определение физического явления, назы ваемого электрическим током, отражает в себе сущность основных установок Фарадея и Максвелла. Многие соображения, которые были высказаны ими по вопросу о природе тока и которые несомненно могут направить по верному пути наши усилия разрешить эту проблему, до настоящего времени остаются без должного внимания. Конечно, наука сильно двинулась вперед со времен Фарадея и Максвелла. Открыт целый ряд НОВЫХ фактов, значительно расширивших область наших знаний об электрических, магнитных и электромагнитных явлениях. Однако до сих пор не устранена та ошибочность привычных представлений об электрическом токе, о которой говорил еще Фарадей. Есть полное основание в меру наших возможностей изжить, наконец, эту ошибку.
Когда мы идем в направлении некоторой определенной цели и при этом вместо того, чтобы продвигаться по открывающемуся перед нами кратчайшему верному пути, как-либо уклоняемся в сторону и начинаем блуждать по окольным дорогам, весьма важно как можно скорее обратить на это внимание. Хотя бы даже окольные дороги и позволяли нам несмотря на ряд встречающихся тупиков, в общем приближаться к цели, рациональнее всё же стремиться выйти на верный прямой путь, не теряя времени. Для этого, вообще говоря, нет никакой надобности обязательво возвращаться вспять к исходной точке. Необходимо только перейти на верный путь. В таком случае мы сохраним полностью все преимущества достигнутого уже приближения к цели и более уверенно пойдем дальше вперед.
Точно так же обстоит дело и в отношении перехода к рассмотрению проблемы электрического тока с точки зрения Фарадея и Максвелла.
Для этого вовсе не требуется отказаться от всего, что дала физическая наука за последние десятилетия, и вернуться на 100 лет назад к какойлибо стадии наших знаний, соответствующей пережитым уже эпохам, как можно было бы думать только при несколько поверхностном понимании путей развития науки. Мы несомненно должны, сохраняя все преимущества современного приближения к пониманию электромагнитных явлений, постараться пересмотреть вопрос о природе электрического тока с ПолныМ учетом того, что было сказано по данному поводу Фарадеем и Максвеллом. Это даст только новый толчок физической мысли, откроет новые горизонты и позволит еще быстрее и увереннее двигаться дальше в направлении стоящей перед нами цели— возможно более совершенного познания природы электрического тока.
q = I * t
Такой формулы нет. Есть I=dq/dt. И словами это означает, что ток равен скорости изменения заряда. И если у вас есть заряд q, и за время t — заряд не изменяется, то тока нет.
А вы скажите об этом авторам вот этой книжки Электротехника (учебник для солдат и сержантов 1960г.) А. В. Врублевский, Г. Н. Григорьянс. Д. П. Жуков. Г. М. Княжицкий, страница 43-44. Хорошая, понятная книжонка, найдете в интернете, советую скачать. По сути физик теоретик и инженер со стажем, очень отличаются в понимании одного и того же процесса. Меня всегда прикалывало выражение dt, нет понятно дельта времени, интервал времени а когда смотришь на сигнал с помощью осциллографа где тебе нужен период ты таких вопросов просто не задаешь. У тебя t1 всегда равно нулю, это всегда мгновенное значение (здесь и сейчас). Поэтому я и спрашиваю, если конденсатор заряжен какова его мгновенная формула?
Давайте о всем по порядку. Ток — это направленное движение заряженных частиц в проводнике. Для меня это преимущественно электроны. Я много раз себе задавал вопрос а действительно ли ток — это направленное движение заряженных частиц в проводнике? Зная как работают электровакуумные приборы (полупроводниковые лампы), полупроводниковые диоды и транзисторы, аккумуляторы и др., я в этом уверен, буду очень рад обсудить альтернативную точку зрения!
Теперь самый главный прикол физики да и электротехники одновременно, когда мы измеряем ток в какой либо цепи с током, мы утверждаем что через поперечное сечение проводника прошло какое-то количество заряженных частиц (электронов), за единицу времени. За какую единицу времени? Да за 1 секунду естественно, вот получается что I=q, ой простите I=dq/dt или I=dq/1 или I=dq, да, а q1 не нулю ли будет равно, может я ошибаюсь?
Для меня было большой загадкой почему одноименные заряженные частицы отталкиваются а разноименные притягиваются, правильно электромагнетизм. Честно я думал об этом не раз, но более изящного объяснения этому явлению чем у Ацюковского В.А. эфиродинамика https://www.youtube.com/channel/UC4p8FA-9g_SFCgVNmMy-pmw не нашел. Скажите, у физиков есть хотя бы теоретическое обоснование этому процессу?
И так, что мы имеем, ток это направленное движение электронов (пусть будут электроны для примера) через поперечное сечение проводника за единицу времени. Как это представить? Давайте образно представим что по трубе подается газ из электронов а их общий объем это наш ток (поток), сколько кубов прошло столько ампер и получим.
Остался еще один вопрос, а что такое напряжение. В моем понимании это давление нашего с вами газа из электронов и зависит оно от платности этого самого газа. Если Вы поднимитесь выше и прочитаете самое начало темы, то сожмите в этом убедится ответив на вопросы которые я задавал в ней. Конденсатор это своего рода емкость, бочка для нашего с вами газа из электронов и в заполненном состоянии у газа есть количество и плотность С = I(Ампер) / j(Плотность тока). Спасибо, очень жду комментариев.
. Меня всегда прикалывало выражение dt, нет понятно дельта времени, интервал времени а когда смотришь на сигнал с помощью осциллографа где тебе нужен период ты таких вопросов просто не задаешь.
Теперь самый главный прикол физики да и электротехники одновременно, когда мы измеряем ток в какой либо цепи с током, мы утверждаем что через поперечное сечение проводника прошло какое-то количество заряженных частиц (электронов), за единицу времени. За какую единицу времени? Да за 1 секунду естественно, вот получается что I=q, ой простите I=dq/dt или I=dq/1 или I=dq, да, а q1 не нулю ли будет равно, может я ошибаюсь?
Все нетак. Впрочем проблема в том что Вы мыслити как электротехник-инженер.В шоле вам не до рассказали в вузе вас не доучили.
\(dt \) — это не дельта времени. А дифференциал времени. А дельта времени это \(\Delta t\).
\(dt=\underset{h \rightarrow 0 }{ \Delta t} =\underset{h \rightarrow 0 }{t(x+h)-t(x)} \)
Суть в том что 200 лет назад разработали математику бесконечно малых и больших чисел. Которая вылилась в дифференциальные уравнения. Так вот суть этой метематики что у нас есть переменная t. Переменная по определению не равна константе. Поэтому никого интервала времени нет и тем более он не равн 1. Он все время стримиться к некоторому числу в нашем примере к 0. Но недостигает его.
При этом второй член q так же стремиться в след за t к своему приделу. Причем стремяться они в нашем уравнении с одной скоростью.
И если быть честными то \(\frac{d}{dt}\) на самом деле оператор полной производной.Причем в его определении уже есть слово лимит.
\(\frac{d}{dt}=\lim\limits_{h \rightarrow 0}\frac{\Delta f(t)}{\Delta t}\)
И если говорить за формулу, тока то правильный вид у неё такой \(I=\frac{d}{dt}q(t)\), тут оператор полной производной преобразовывает функцию \(q=q(t)\) символьно к функции тока.
Причем для идеального конденсатора значение этой функции постоянно.
А вы скажите об этом авторам вот этой книжки Электротехника (учебник для солдат и сержантов 1960г.) А. В. Врублевский, Г. Н. Григорьянс. Д. П. Жуков. Г. М. Княжицкий, страница 43-44. Хорошая, понятная книжонка, найдете в интернете, советую скачать. По сути физик теоретик и инженер со стажем, очень отличаются в понимании одного и того же процесса. Меня всегда прикалывало выражение dt, нет понятно дельта времени, интервал времени а когда смотришь на сигнал с помощью осциллографа где тебе нужен период ты таких вопросов просто не задаешь. У тебя t1 всегда равно нулю, это всегда мгновенное значение (здесь и сейчас). Поэтому я и спрашиваю, если конденсатор заряжен какова его мгновенная формула?
Вы не можете взять мгновенное значение тока за нулевой период времени. Должна быть длительность, так как за нулевое время не пройдет никакого количества электричества q .
И когда вы смотрите на осциллограф – вы видите график функции от времени. Или вы считаете, что если картинка не двигается, то время ноль? Это не так
Мгновенное значение это не за время t =0, а за очень малый промежуток времени сколько пройдет q . Даже в вашем учебнике сказано об этом словами.
Тут даже спорить не о чем – это элементарные истины. Тем более на стр. 150 все разжевано. И так как переходные процессы описываются дифференциальными уравнениями, то в вашем учебнике описание словами, но нигде и никто не рассматривает процесс за время 0секунд – это бессмыслица
Давайте о всем по порядку. Ток — это направленное движение заряженных частиц в проводнике. Для меня это преимущественно электроны. Я много раз себе задавал вопрос а действительно ли ток — это направленное движение заряженных частиц в проводнике? Зная как работают электровакуумные приборы (полупроводниковые лампы), полупроводниковые диоды и транзисторы, аккумуляторы и др., я в этом уверен, буду очень рад обсудить альтернативную точку зрения!
Движение электричества по проводнику это лишь одна сторона тока. Вторая сторона это магнитный поток тока в окружающем проводник пространстве. Без этой второй стороны понятие тока не полно и искажено. Ни один ток не бывает без магнитного поля, а в сверхпроводниках ток регистрируют только по потоку самоиндукции. Но почему то в официальной науке, ток это только одна сторона – количество электричества в проводнике.
И не факт, что электричество q – это электроны. Понятие заряд остается очень туманным и требует развития и уточнения.
Теперь самый главный прикол физики да и электротехники одновременно, когда мы измеряем ток в какой либо цепи с током, мы утверждаем что через поперечное сечение проводника прошло какое-то количество заряженных частиц (электронов), за единицу времени. За какую единицу времени? Да за 1 секунду естественно, вот получается что I=q, ой простите I=dq/dt или I=dq/1 или I=dq, да, а q1 не нулю ли будет равно, может я ошибаюсь?
Поэтому я и говорю, что q это не электроны, так как при разряде и заряде конденсатора никакого потока электронов нет между обкладками, но q проходит за единицу времени (ток смещения).
И так, что мы имеем, ток это направленное движение электронов (пусть будут электроны для примера) через поперечное сечение проводника за единицу времени. Как это представить? Давайте образно представим что по трубе подается газ из электронов а их общий объем это наш ток (поток), сколько кубов прошло столько ампер и получим.
Аналогия с трубой есть, но без второй составляющей тока магнитного потока самоиндукции – понятие тока не развить.
Электрическим током называется электромагнитное явление, связанное с замкнутым контуром, который охватывает и стягивает магнитный поток самоиндукции, причем это свойство контура обусловливается движением электричества вдоль него.
Сначала я очень расстроился, ну как-же так, попутать дифференциальное уравнение dx/dt с дельта времени Δt, ну да мне же удобно с английской раскладки d прилипить, не нужно спец символы искать. Во думаю опозорился, а потом понял, я задаю собственно вопросы не по формулам, а по пониманию восприятию таких процессов как, что такое ток, что такое конденсатор. Господа, мне наверное не к вам а на форум по естествознанию нужно?
В институте у меня по высшей матиматики 4 было и я тогда мучительно думал и нафиг мне нужны эти итегралы с дифиринцыалами, я откравенно не понимал что это такое. Судьба мне подарила возможность не только понять что это но и поробывать на практике. В некоторых устройствах есть так называемые ПИД-регуляторы (пропорцыональный интегально-диффириныальный регулятор). При помощи таких преременных как Кп (коофицыент пропарцыоналности) и Ки (коофицыент интегрирования) можно добится нужного результата. Забавно, но мне пришлось вспоминать и дифференцырование и интегрирование. Про Lim — предел, я тоже помню, когда он стремится к нулю или бесконечности. По поводу осцылографа, я вам открою маленькую тайну, но он в основном нужен что бы посмотреть форму сигнала и ее амплетуду, да по пероду (T) можно высчитать частоту но это бывает реже.
У меня очень конкретныый вопрос, что в познании мироздания Вам дает знание формул?
Не знаю кому ответ. Скажу за себя
Вам было только сказано, что у каждого процесса есть длительность. А вы говорили про какой то процесс с длительностью t =0сек. Ток это процесс и рассматривать его с нулевой длительностью нельзя – ни мгновенное, ни действующее значение. И никакой осциллограф не покажет сигнал с нулевой длительностью
Формулы сами по себе ничего не дают. Это просто короткая запись закономерностей. Явления нужно представлять.
Я вам предложил формулировку Миткевича, в которой ток это не только количество электричества, а еще обязательно вторая сторона – магнитный поток самоиндукции, без которой не бывает тока.
И что количество электричества q (заряд) это не движущиеся свободные электроны, так как между обкладками конденсатора и в сверхпроводниках нет потока электронов. Заряд qэто что то связанное с электронами и атомами, но не электроны в чистом виде.
Формулы сами по себе ничего не дают. Это просто короткая запись закономерностей. Явления нужно представлять.
Вот и я о том что явения нужно представлять. Есть обычная электровакумная лампа, диод. При нагреве катода в сторону анода начинают двигатся заряженные частицы (электроны), Обычная термоденамический процесс. Значит электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, в нашем случае это электронов, есть по данному поводу возражения или замечания?
Вот и я о том что явения нужно представлять. Есть обычная электровакумная лампа, диод. При нагреве катода в сторону анода начинают двигатся заряженные частицы (электроны), Обычная термоденамический процесс. Значит электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, в нашем случае это электронов, есть по данному поводу возражения или замечания?
Нет не значит. Поток электронов в лампе это сопутствующий току термодинамический процесс. Но это не ток.
Вы упираете на одну сторону, причем не на сам ток, а на его действие на электроны.
Что же по вашему является током в сверхпроводнике и между обкладками конденсатора?
А если вы будете в одну сторону электроны выбрасывать, не замыкая контур – это по вашему тоже ток? Ток в незамкнутом контуре?
#44868 gardarikki :
Поток электронов в лампе
Нет ПОТОКАэлектронов в лампе, а есть ЭНЕРГИЯ, излучаемая электронами.
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
Миткевич 100 лет назад смеялся над определением тока посредством электронов, называя это недоразумением. И с тех пор понятие тока не развилось, а только задогматизировалось. А все потому, что не воспринимают магнитный поток как объективную реальность. Такая казалось бы малость считать фикцией магнитное поле, а вот без принятия магнитного потока ничего не получается. Та же проблема и в квантовой физике — вся ее сложность только из за того, что магнитное поле не рассматривается как реальный физический процесс. Это все равно, что в общественных науках отрицать общественное сознание и пытаться объснять общественные явления без него, как просто не связанные ничем действия индивидов — получится ерунда.
Миткевич
«При протекании энергетических процессов в цепи тока электромагнитная энергия распространяется не сквозь поперечные сечения проводника, но через диэлектрик, окружающий проводник. Вектор Пойнтинга определяет удельную мощность потока электромагнитной энергии во всех точках пространства вокруг проводника с током. Движущееся же в проводнике электричество само по себе не является передатчиком электромагнитной энергии з цепи тока. Однако движение электричества сообщает проводнику способность служить осью энергетического процесса, совершающегося вокруг него (axis of power, по Фарадею). Благодаря этому провода линии передачи могут играть роль направляющих потока электромагнитной энергии, распространяющейся от генераторного центра к приемникам.
В связи со сказанным нельзя не признать, что термин „электронный транспорт, который некоторое время тому назад применялся иногда для обозначения передачи электромагнитной энергии по проводам, является плодом глубокого недоразумения, основанного на полном игнорировании законов движения этой энергии. Неприемлемость и порочность данного термина весьма наглядно иллюстрируется тем фактом, что объем проводника линии передачи с движущимися в нем электронами представляет собой, так сказать, кладбище электромагнитной энергии, которая тан превращается в энергию беспорядочного движения частиц вещества. Если „электронный транспорт“ и принимает некоторое участие при передаче энергии, так только в качестве паразитного процесса, который обусловливает тепловые потери в линии передачи и понижает коэффициент полезного действия всей установки»
В связи со сказанным нельзя не признать, что термин „электронный транспорт, который некоторое время тому назад применялся иногда для обозначения передачи электромагнитной энергии по проводам, является плодом глубокого недоразумения, основанного на полном игнорировании законов движения этой энергии. Неприемлемость и порочность данного термина весьма наглядно иллюстрируется тем фактом, что объем проводника линии передачи с движущимися в нем электронами представляет собой, так сказать, кладбище электромагнитной энергии, которая тан превращается в энергию беспорядочного движения частиц вещества. Если „электронный транспорт“ и принимает некоторое участие при передаче энергии, так только в качестве паразитного процесса, который обусловливает тепловые потери в линии передачи и понижает коэффициент полезного действия всей установки»
Из всего выше сказано можно сделать вывод, такой параметр как J — плотность тока, мы учитывать не должны, он лишний. Здорово было бы нагрузку в 50 Квт при напряжении 250 вольт подключить проводом в 1,5 мм2. Сами подумайте что с вашим проводом станет.
Разумеется, электромагнитные явления тока никак отрицать нельзя, они у меня долгое время вызывали определенное непонимание природы тока. Более изящного объяснения этому явлению чем у Ацюковского В.А. эфиродинамика https://www.youtube.com/channel/UC4p8FA-9g_SFCgVNmMy-pmw я не нашел. Он утверждает что электрон и протон являются вихрями эфира вращающимися в разные стороны, по этой причине они притягиваются а электроны или одноименные заряды вращаются в одну и ту же сторону и поэтому они отталкиваются. Я понимаю что вопросы по газовой динамике достаточно сложны но, скажите, у физиков есть хотя бы теоретическое обоснование этому процессу? Был бы рад почитать!
По поводу сверхпроводников, у них все же есть хоть и очень маленькое сопротивление, а как вам явление электрической дуги с отрицательным сопротивлением. ВАХ электрической дуги показываю ниже. Его нужно разжевать, возможно не все поймут сразу, единственной что могу сказать, нижнее напряжение дуги не может быть меньше чем в ВАХ иначе дуга просто потухнет и зависит она от длинны этой дуги.
По поводу замкнутого контура и других явления, я напишу чуть позже. Все таки еще раз решил поиздеваться над лампой 1Ц21П, высоковольтный диод (киноторн). Результаты моих домашних экспериментов покажу позже. Если у кого будут пожелания по поводу предстоящих экспериментов могу попробовать выполнить, пишите не стесняйтесь!
Из всего выше сказано можно сделать вывод, такой параметр как J — плотность тока, мы учитывать не должны, он лишний. Здорово было бы нагрузку в 50 Квт при напряжении 250 вольт подключить проводом в 1,5 мм2. Сами подумайте что с вашим проводом станет.
А в чем проблема. Подключайте сверхпроводник сечением 1.5 мм кВ и пропускайте хоть мегаватт по этому проводнику. Сопротивление сверхпроводника чистый ноль, а это значит что падение напряжения тоже ноль и тепловых потерь нет. На практике такого пока нет, так как сверхпроводник выходит из этого состоянии при увеличении тока, но если придумают как сохранить сверхпроводимость при большом токе, то достаточно будет небольшого сечения проводник для пропускания большой мощности без потерь
Если бы внимательно читали, то увидели бы, что энергия проходящая вдоль проводника выражается вектором Пойтинга. Поэтому, если сопротивление не ноль, то такая энергия, проходящая через ось проводника вызовет паразитное движение электронов и соответствующее тепло.
Поэтому ваш вывод о плотности тока вообще непонятно к чему приведен, ведь разговор и идет о токе)))
Приведу еще из Миткевича по этому вопросу, т.к. похоже вы не очень поняли о чем речь. Там есть и формулы, но вы просили без них, поэтому словами.
Владимир Федорович Миткевич. Магнитный поток и его преобразование. Издательство АН СССР. М.-Л. 1946 г.
«рассмотрим в общих чертах случай передачи энергии по проводам от некоторой генераторной станции к приемникам.
Независимо от того, входят ли проводники в состав собственно линии передачи, или они являются частями генераторного устройства или же частями какой-либо приемной системы, преобразующей электромагнитную энергию в джоулево тепло, а также в другие виды энергии (например, в случае электродвигателя), все участки цепи в известной мере потребляют энергию тока. Эта энергия распространяется от генератора через диэлектрик, окружающий проводники, но не сквозь вещество проводников, т. е. не протекает через их поперечное сечение. Провода линии передачи играют роль направляющих потока электромагнитной энергии, которая, двигаясь вдоль них, отчасти проникает извне в вещество проводов и преобразуется там в дхоулево тепло. Это составляет так называемые потери в линаи. В пространстве, окружающем провода линии передачи, вектор Пойнтинга имеет главную составляющую, параллельную проводам и характеризующую ту часть потока электромагнитной энергии, значительная часть которой доходит до приемников. Вторая же, меньшая, составляющая вектора Пойнтинга, перпендикулярная оси провода и рассмотренная выше (рис. 177), определяет собой практически неизбежные потери электромагнитной энергии в линии передачи. Если бы данная линия состояла из сверхпроводников, то указанная вторая составляющая вектора Пойнтинга полностью отсутствовала бы, и мы имели бы идеальный случай передачи энергии с коэффициентом полезного действия в 100%»
отредактировал(а) gardarikki: 2021-12-18 15:03 GMT
Вопрос такой, пусть у нас есть небольшой проводник который охлаждется допустим креозотом не давая ему нагреватся, мы постепенно увеличиваем плотность тока в этом проводнике и в иоге, как я полгаю, он должен порватся! Мне интересно, вообще такой простой эксперемент нигде никому не попадался на глаза?
У меня просто физически провести такой опыт не получится, нет соответствующего оборудования.
Такой практики пока нет. Но по теории должно быть так. А по какой причине вы считаете что проводник порвется? Скорее возможен такой вариант. Сверхпроводник при большом токе теряет свойство сверхпроводимости и разрушается от джоулевого тепла. А в самом состоянии сверхпроводимости никаких механических сил в проводнике не возникает от тока
Обратите внимания на ВАХ дуги, после 1000 ампер, зона номер 3, сопративление возрастает из-за увеличения плотности тока, Электроны начинают мешать друг другу двигатся, сталкиваются и т.д.
К стати тот же процесс происходит в лампе при перегреве анода, называется динатронный эфект, анод начинает выбрасывать электроны и лампа запирается.
#44906 Charge :К стати тот же процесс происходит в лампе при перегреве анода, называется динатронный эфект,анод начинает выбрасывать электроны и лампа запирается.
Ничего там не выбрасывается… бред.
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
По поводу сверхпроводников, у них все же есть хоть и очень маленькое сопротивление, а как вам явление электрической дуги с отрицательным сопротивлением. ВАХ электрической дуги показываю ниже.
В сверхпроводнике сопротивление не очень маленькое, а равно нулю чистому. Не одна миллиардная Ома, а ноль
А вот отрицательного сопротивление это не очень понимаю и не слышал. Что вы подразумеваете под этим? В ВАХ я не увидел, где возможно отрицательное сопротивление – везде положительная величина.
#44916 gardarikki :По поводу сверхпроводников, у них все же есть хоть и очень маленькое сопротивление, а как вам явление электрической дуги с отрицательным сопротивлением. ВАХ электрической дуги показываю ниже.
В сверхпроводнике сопротивление не очень маленькое, а равно нулю чистому. Не одна миллиардная Ома, а ноль
А вот отрицательного сопротивление это не очень понимаю и не слышал. Что вы подразумеваете под этим? В ВАХ я не увидел, где возможно отрицательное сопротивление – везде положительная величина.
Из ВАХ свехпроводника мы видим https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/7879, ρm = 2 · 10-10 Ом*метр но никак не ноль. Устройство с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Во время работы увеличение тока через устройство вызывает падение напряжения на ней, что мы и видим в зоне 1 ВАХ дуги, смотри выше. Отрицательное сопротивление - https://ru.abcdef.wiki/wiki/Negative_resistance
Устройство с отрицательным дифференциальным сопротивлением
Так вы так и говорите, что производная кривой ВАХ отрицательная))) Это нелинейная зависимость, проходящая через экстремум. Так это везде так и закон ома работает только на линейных участках.
Но само сопротивление R положительная величина в омах всегда!
Сопротивление сверхпроводника ноль это зарегестрированный и принципиальный факт. Другой вопрос о разных условиях о которых вы не уточняли
Для постоянного электрического тока электрическое сопротивление сверхпроводника равно нулю. Это было продемонстрировано в ходе эксперимента, где в замкнутом сверхпроводнике был индуцирован электрический ток, который протекал в нём без затухания в течение 2,5 лет (эксперимент был прерван забастовкой рабочих, подвозивших криогенные жидкости).
Сопротивление сверхпроводника ноль это зарегестрированный и принципиальный факт. Другой вопрос о разных условиях о которых вы не уточняли
Для постоянного электрического тока электрическое сопротивление сверхпроводника равно нулю. Это было продемонстрировано в ходе эксперимента, где в замкнутом сверхпроводнике был индуцирован электрический ток, который протекал в нём без затухания в течение 2,5 лет (эксперимент был прерван забастовкой рабочих, подвозивших криогенные жидкости).
В принципе, даже если у сверхпроводника обсолютно нулевое сопротвление, это не противоречит утверждению, что электрический ток это поток электронов. Я вот видосик нашел https://sfiz.ru/video/videoelectrich/2586 объясните мне почему стаканчик крутится?
Для постоянного электрического тока электрическое сопротивление сверхпроводника равно нулю. Это было продемонстрировано в ходе эксперимента, где в замкнутом сверхпроводнике был индуцирован электрический ток, который протекал в нём без затухания в течение 2,5 лет (эксперимент был прерван забастовкой рабочих, подвозивших криогенные жидкости).
Мне очень интересно данный конту был экранирован от внешних электромагнитных полей, если нет то я Вам скорее всего смогу объяснить наличие в нем постояного не затухающего тока, при условии очнень низкого сопративления чем и является свехпроводник. Да Вы и сами наверняку уже джогодались из самого вопроса.
В принципе, даже если у сверхпроводника обсолютно нулевое сопротвление, это не противоречит утверждению, что электрический ток это поток электронов.
Так ведь вам может и не противоречит, ну как бы дело хозяйское. А другим противоречит, в том числе и мне.
1Как это у вас поток электронов движется, а джоулева тепла нет?
2Если это поток электронов, то почему ток в сверхпроводнике может течь не по кратчашему пути, а по более длинному?
3Если это поток електронов, то как происходит их движение в отсутствии разности потенциалов (U=0)?
Мне очень интересно данный конту был экранирован от внешних электромагнитных полей, если нет то я Вам скорее всего смогу объяснить наличие в нем постояного не затухающего тока, при условии очнень низкого сопративления чем и является свехпроводник. Да Вы и сами наверняку уже джогодались из самого вопроса.
Мне и так понятно. за счет магнитного потока Ф. Пока проводник в сверхпроводимости находится — вы никак и ничем не сможете изменить магнитный поток самоиндукции, хоть экранируйте, хоть не экранируйте.А магнитный поток только ток создает и больше ничто. И вообе в сверхпроводниках регистрируют ток только по магнитному потоку — других способов нет померять ток в сверхпроводнике
1Как это у вас поток электронов движется, а джоулева тепла нет? Джолево тепло при движении электронов вызывается возмущением кристалической решотки, но если электрон пролетает и не цепляет атомов в кристалической решотке то выделение тепла не будет.
2Если это поток электронов, то почему ток в сверхпроводнике может течь не по кратчашему пути, а по более длинному? А как в сообщающихся сосудах, хотя тут нужно подумать.
3Если это поток електронов, то как происходит их движение в отсутствии разности потенциалов (U=0)? По моим представлениям U=J-плотность*V-скорость, но если U=0 то и потока нет, тут вопрос а в каком случае это происходит, поделитесь ссылкой.
А как насчет стаканчика, https://sfiz.ru/video/videoelectrich/2586 объясните мне почему стаканчик крутится?
Лекция №4 «Электричество и магнетизм» (Гавриков А.В.) — YouTube
Два опыта. 1й на 12-00, 2й на 1-12-00
Да и вообще, советую посмотреть курс. По многим вещам отпадут вопросы и не нужно будет изобретать велосипед.
Мне вот непонятно. Вы зачем то ломитесь в открытые двери. Официальная наука и так считает, что ток это движение заряженных частиц и в этом ключе объясняет все электромагнитные процессы. Вы тоже считаете так же, но почему то не обращаетесь к доступным знаниям, а хотите какой то свой путь. Так вот, вы прийдете к тем же выкладкам и выводам, что и официальная наука, только с огромной потерей времени.
Я вам предложил мысли Фарадея-Максвелла-Миткевича. И главная мысль в том, что магнитное поле это реально существующий материальный процесс в пространстве, состоящий из реальных магнитных линий и пока неизвестна природа и структура этих линий. И этот процесс неотделимая сторона тока, как и q через проводник. И вот здесь можно прийти к новым результатам и развитию теории.
Я вам предложил мысли Фарадея-Максвелла-Миткевича. И главная мысль в том, что магнитное поле это реально существующий материальный процесс в пространстве, состоящий из реальных магнитных линий и пока неизвестна природа и структура этих линий. И этот процесс неотделимая сторона тока, как и q через проводник. И вот здесь можно прийти к новым результатам и развитию теории.
Я совершенно не отрицаю мысли Фарадея-Максвелла-Миткевича и магнитное поле и что это реально существующий материальный процесс. Я пытаюсь наложить некоторые уточнения на те взгляды науки которые сейчас существуют. Обобщить все известные науке процессы в области что такое электрический ток. Да и делаю я это не для кого либо нибудъ а в первую очередь для себя самого. На самом деле есть определенные мысли в области преобразования электричества но опка есть определенные нестыковки и их то я и хочу решить. Одной из таких нестыковок является вот эта формула U-напряжение=J-плотность тока*V-скорость тока. Какова скорость тока, равная скорости света или она все же меняется?
Пока не смотрел ваши лекции, у меня глупая мысль по поводу сверхпроводников, я думаю что ток в них расспространяется по поверхности и сверхпроводник как бы и не участвует в проводимости тока, но это так мысли в слух.