Место силы

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Место силы » Колебания и поля » Электромагнитные продольные и поперечные волны


Электромагнитные продольные и поперечные волны

Сообщений 21 страница 32 из 32

21

Хочу с новыми мыслями вас ознакомить, на тему индукци, катушек Тесла и магнитного поля.

Для начала попробуем ввести два новых понятия для описания происходящего в катушках при подаче и отключении тока.
Все мы знаем что в катушках может храниться энергия. Если мы подаем в катушку ток, то катушка запасает энергию, и когда ток выключаем то эта энергия выплескивается в виде импульса ОЭДС. Почему то многие считают что в импульсе ОЭДС энергии больше чем потрачено при подаче тока.. Думаю это не так.

Короче я подумал, а что если попробовать назвать энергию которая сохраняется в катушке отдельно от остальной. Если ток мы подаем, то он нарастает некоторое время, и магнитное поле также нарастает то ж самое время. И энергия заключается именно в этом процессе изменения магнитного поля. Больше чем нужно для изменения МП катушка запасти не в состоянии. Именно эу величину энергии она потом выплеснет в виде ОЭДС. и не зависит от того сколько времени будет протекать ток через катушку. Вроде бы так все, но когда приступаеш к опытам то немного не так все оказывается. Я несколько раз пытался разобраться и понять почему же на величину ОЭДС оказывает влияние то, сколько времени течет ток через катушку, т.е. зависит от скважности поданного импульса. Не мог понять, и похоже еще требуется новая серия опытов на этот счет. Обычно я эксил с катушками на ферритах. Возможно что проблема именно в ферритах. Я думаю что ферриты имеют различную скорость изменения магнитного поля в зависимости от его силы.  И это сбивает всегда с толку. Я думаю что в самом начале, пока МП слабое, оно может изменяться с большой скоростью, и мы видим что феррит быстро увеличивает напряженность МП, а затем происходит медленное донасыщение что-ли.. Короче когда амплитуда тока уже максимальна и соответствует полке, феррит еще какое то довольно длительное время увеличивает магнитное поле. Вернее не увеличивает, а оно просто равномерно распределяется внутри всего объема феррита.

Это знаете похоже на то как мы наливаем пиво, из-за пены мы не можем налить сразу полный стакан, наливаем треть, а пена уже лезет через край, потому надо обождать и продолжить медленно вливать. Так и феррит, возможно при подаче прямоугольного импульса напряжения в нем происходит нечто подобное образованию пены, какие то процессы, и если по окончанию переднего фронта тока мы прекратим подачу напряжения, то увидим что ОЭДС совсем небольшая. Но наоборот же, если после окончания фронта мы продолжим подачу тока, а лишь спустя какое то время оборвем ток, тогда ОЭДС гораздо выше. Я когда проводил опыты то видел что при заданной скважности например в 20% чтобы получить максимальную ОЭДС с катушки, требовалось понижать частоту импульсов до нескольких сотен герц. Если ж я брал скважность 80% тогда максимум ОЭДС был гдето на частоте несколько кгц.

Интересно узнать какие получены значения вами...??

Вот этот эффект я никак не мог понять. из-за чего он?

В общем я разделил энергию на ТРИ вида в катушке:

1. энергия изменения магнитного поля
2. энергия удержания магнитного поля.
3. энергия упорядочивания магнитного поля.

Причем при подаче импульса тока в катушку попадают все три. Но накапливается и сохраняется только энергия изменения МП. Она кстати и содержит в себе энергию упорядочивания. А вот энергия удержания немного отдельно .. Когда мы остановим ток, то в виде ОЭДС выплеснется только энергия изменения + энергия упорядочивания.

Я думаю что мы с помощью просмотра токового импульса осцилографом можем видеть лишь одну часть это энергия изменения. А действие энергии упорядочивания мы не можем видеть. Лишь косвенно по тому что ОЭДС уменьшается при уменьшении скважности.

Кстати говоря если уж разбирать все катушки, то видимо длительность упорядочивания МП в катушке без ферромагнетика гораздо меньше чем с ферросердечником. И даже может быть в воздушных катушках отдельно не существует такой энергии упорядочивания МП. Вот именно это и нужно проверить.

Все это проистекает из предположений о том что ток в катушках не создает магнитное поле, а лишь притягивает существующие магнитные поля внутрь катушек, берет редко расположенные линии МП и притягивает их отовсюду и уплотняя их размещение непосредственно внутри и около катушки. а если мы говорим о подаче переменного тока, тогда становится понятно почему магнитное поле переменное распространяется так далеко..хм.. никуда оно не распространяется, оно просто колеблется именно изза того что нити МП которые втянуты были в катушку просто как струны вибрируют а длина их бесконечна, или ну скажем очень большая в сравнении с размерами катушки.

А насчет упорядочивания магнитного поля, те. его выравнивания по всему сечению сердечника, то именно на это выравнивание и требуется энергия, и часть этой энергии тратится на нагрев сердечника.

Еще имею такую мыслю что магнитное поле распространяется в сердечнике гораздо легче и быстрее изнутри наружу, чем если пытаться его снаружи вовнутрь затолкать. Это определяется тем как мотать катушки. Если мотать поверх феррита, то мы всегда будем иметь проблему в виде заталкивания МП внутрь сердечника, потому что обычно сердечник круглый или квадратный (по сечению) и катушка примерно соответствует по форме ему. Это означает генерацию центростремительной волны (продольной по своей природе)  а если катушка длинная однослойная то еще и поперечную компоненту.. Которую впрочем обычно называют продольной ибо она будет идти вдоль сердечника и катушки.  Но это уже из области линий с распределенными параметрами. Как раз вот тут с этим моментом стоит дополнительно разобраться. Это как раз то, о чем говорил Акула, что длительность фронта импульса надо подобрать.. Да, именно от того как сопадает скорость изменения тока с скоростью прохождения этой поперечной волны в феррите и будет зависеть как мы эффективно его раскачаем или создадим "пену" и много потеряем.

И в этой же плоскости лежит тот эффект что я описывал с ферритовой трубкой. Что она звучит на низкой частоте имеет резонанс. И это радиальные колебания феррита, когда ток идет по проводнику, расположенному внутри ферритовой толстостенной трубы. Когда это происходит, ферритовая труба соответственно волне разжимается и сжимается, волны упорядочивания МП идут изнутри наружу, нет никаких мешающих отраженных волн, и добротность акустического преобразования гораздо выше чем если катушку намотать снаружи на феррит. Если ток на провод подавать небольшой, то потерь практически нет ни на излучение, ни на что.. Вот именно в этом плане и буду проводить пока мои дальнейшие эксперименты..

Присоединяйтесь.

0

22

Смотрим изучаем...
Эффект Кнута

http://kvant.mccme.ru/pdf/1999/04/kv0499meledin.pdf
http://q-e-d.chat.ru/bibliote/whip.htm
http://bigpicture.ru/?p=124897

0

23

Скорость движения электромагнитных волн намного меньше чем 300тыс.км/сек на частотах менее 100кгц !!! http://bourabai.kz/velocity.htm

Изменение ускорения свободного падения, влияние гироскопа. http://bourabai.kz/aldmitriev/gyros.htm

0

24

Магнетизм, магнитоэлектрический, магнитоакустический эффекты, ЭПР и др.
http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000060/st046.shtml

А СУЩЕСТВУЕТ ЛИ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ?
ЧАСТЬ I. СТАЦИОНАРНОЕ ПОЛЕ
(статья из журнала "Электро" №1, 2004 г.)

http://ritz-btr.narod.ru/petrov.html

0

25

http://s5.uploads.ru/t/ekhQH.jpg
http://sa.uploads.ru/t/4mb6U.jpg
http://s9.uploads.ru/t/kB1pw.jpg
http://sf.uploads.ru/t/JEM2x.jpg
http://s4.uploads.ru/t/dYKOl.jpg
http://s3.uploads.ru/t/2Vspq.jpg
http://s2.uploads.ru/t/wg85v.jpg
http://s3.uploads.ru/t/wGM8T.jpg
http://sd.uploads.ru/t/Mng5c.jpg
http://s3.uploads.ru/t/EovQA.jpg
http://s0.uploads.ru/t/Ux8ma.jpg
http://sh.uploads.ru/t/oeqWj.jpg
http://s2.uploads.ru/t/fMF9K.jpg
http://s8.uploads.ru/t/kWDAl.jpg
http://s8.uploads.ru/t/14BQM.jpg
http://s9.uploads.ru/t/IReTi.jpg
http://s7.uploads.ru/t/CiSOI.jpg

0

26

а что это за книга? хотелось бы ее целиком прочесть

0

27

Эта книга есть только в электронном виде, вот как эти сканы.. оч большой объем.. выкладывал уже раньше, но там файл убит уже...

0

28

0

29

http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001e/00162902.htm

У электромагнитной волны есть электромагнитная энергия и есть электромагнитное свойство. Первая характристика описывается потоком плотности электромагнитной эненергии (на диаграмме вектор S направлен вдоль распространения волны). Вторая -- взаимно ортогональными векторами электрической (Е) и магнитной (Н) напряжённости. На диаграмме они отобжаются тремя взаимно ортогональными векторами, исходящими из одной точки.
При противофазном наложении двух электромагнитных волн две их диаграммы накладываются одна на другую так, что их точки соединения векторов совпадают. В результате геометрического суммирования электрические и магнитные векторы образуют нуль-векторы, что свидетельствует о взаимной компенсации исходных поперечных полевыъх свойств. Но при этом два вектора S суммируются, что свидетельствует о сохранении электромагнитной энергии. Причин для её превращения в другую форму нет.Предполагается, что сохранившейся электромагнитной энергии становятся эквивалентными другие полевые свойства. Суммарная электромагнитная волна становится продольной.
Свет любого источника образуется множеством локальных излучателей. Их длинны волн, фазы, поляризации распределены хаотично. На всегдаа есть пары волн, накладывающиеся противовазно, вследствие чего образуется продольная электромагнитная волна. В свете лампы накаливания их приблизительно 1- 2%.
В 1999 году в МКБ "ЭЛЕКТРОН" в луче лазера была обнаружена составляющая, названная пси-К-излучением. Её биологическое воздействие на рыбью и лягушачью икру исследовалось на биологическом факультете МГУ. Природа излучения не была установлена.
Сегодня имеется методика эксперимента, позвляющая обнаружить в свете какого-либо источника продольную составляющю.

0

30

В 2005 году автор сообщения получил патент на устройство для образования продольной электромагнитной волны. В нём две одинаковые поперечные электромагнитные волны возбуждаются в двух волноводах. Затем волны сводятся в суммирующем волноводе. За счёт разных длин волноводов обеспечивается нуль-векторное наложение полей.

Энергия электромагнитной волны сосредоточена в её поле. Если есть электромагнитная энер-гия, то с необходимостью есть электрическое и магнитное поля. Одного без другого не бывает. Поэтому, в меру имеющейся энергии взаимно скомпенсировавшиеся поля заменяются другими. Не другими вообще, а другими себя. Поперечные вихревые поля заменяются про-дольными невихревыми.
Все источники света имеют множество локальных излучателей. Направления распро-странения волн, их длинны, поляризации, фазы распределены хаотично. При наложении они интерферируют с различными результатами. Неизбежно встречаются пары волн с нуль-векторным наложением электрических и магнитных полей, образующие продольную составляющую в общем электромагнитном излучении. Это есть в свете всех источников.
Есть продольная составляющая в солнечном свете. Она обладает повышенной проходимостью сквозь металлические пластины. Поэтому её можно выделить и обнаружить.

В осуществлённом мною эксперименте продольная составляющая солнечного света отфильтровывалась от поперечного стальным экраном толщиной 4,8 мм. Затем линзой он концентрировался на латунной втулке, с заключённым в неё термочувствительным элементом. За пять минут температура втулки повышалась на 0,5 градусов. Аналогичные результаты были получены с экранами из алюминия и меди.

0

31

Здравствуйте. Как физик по образованию, внесу немного ясности в тему "продольных ЭМ волн" и заодно статьи насчет существования магнитного поля.
1) Начнем с того, что еще в книжке Ландау Теория поля определение электромагнитного поля начинается с движения заряженной частицы, поле которое описывается векторным потенциалом. По теореме Гельмгольца любое поле можно разложить на безвихревое и соленоидальное. Т.е в нашем случае это электрическое и магнитное поля.
2) В книжке лекций Матвеева МГУ из соображений общей физики выводится магнитное поле как эффект задержки распространения электрического. Т.е это своего рода "отставшее в прошлом" электрическое поле.

3) В электродинамике и современных программах моделирования расчеты полей чаще всего ведутся какраз через волновые уравнения относительно векторного потенциала, вектор которого и совпадает с вектором тока.

Вообще-говоря, энергия ЭМ волны какраз и распространяется продольно, по направлению движения заряженных частиц (тока), но КОЛЕБАНИЯ поперечны.
Еще раз: распространяется ПРОДОЛЬНО, колеблется ПОПЕРЕЧНО.

Чтобы создать продольное колебание, вам придется зафиксировать электрон на месте и гармонически увеличивать/уменьшать его заряд, что по понятным причинам невозможно. Если же заряд движется, то электрическое поле за ним отстает поперечно, поэтому и колебания поперечные.

0

32

Спасибо за свежий взгляд на вопрос поля... Интересно.. я не знал что существуют такие альтернативные варианты трактовки..

0


Вы здесь » Место силы » Колебания и поля » Электромагнитные продольные и поперечные волны