Служба поддержки+7 (496) 255-40-00
IForum (Открыто временно, в тестовом режиме, не поддерживается.)

   RSS
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Долго думал, этично ли для высокоученых сетевиков наукограда предлагать такое, но все же решил рискнуть, надеясь что не очень на меня обидятся. Итак, задача.
 
На книжной полке стоит собрание сочинений А.С. Пушкина. Тома располагаются слева направо (в порядке номеров) и стоят вплотную, без зазоров. Все тома с точки зрения геометрии идентичны - состоят из картонных обложек толщиной 2 мм и бумажных страниц общей толщиной 20 мм (ну и переплета). На эти тома напал книжный червь (говорят есть такие, хотя сам встречал только иносказательных), который прогрыз часть книг, начиная с первой страницы 1-го тома и кончая последней 2-го тома. Червь двигался перпендикулярно плоскостям страниц и обложек без зигзагов. Вопрос. Сколько миллиметров он прогрыз?
 
Кто смелый?

Задачка про числа
Скрытый текст

Страницы: Пред. 1 ... 295 296 297 298 299 ... 316 След.
Ответы
 
Цитата
lb написал:
Если теперь с задачей покончено, можно подвести итоги
1. То, что изложил я в посте 8872 касается лабораторной ИСО. Еще предстоит подвижная ИСО и проверка правильности выводов с помощью теоретической физики, которая "заметно серьезней общей физики".
Цитата
Gierus написал:
я прослушал и успешно сдал курс теоретической физики, который заметно серьезней общей физики.
Но которую Gierus  отказался применить с самого начала, предпочтя запутаться в менее серьезной общей физике.
Цитата
написал:
Ничего нового найти уже невозможно: либо это будет повторением того, что мы с Парселлом на пару написали, либо ошибочное решение.
Галантерейщик и кардинал. Парселл-то точно правильно написал. А вот МЫ :D .
2.
Цитата
lb написал:
можно подвести итоги.
Не берите неподъемную для вас ношу. Вы скачете из одной ИСО в другую без всякого смысла, путая их. Вы не годитесь на роль научного модератора. И не умеете вести научную дискуссию.

Со своей стороны - на этой неделе закончится школьная загрузка. Но я попытаюсь изложить содержание этих глав Фейнмана и Парселла раньше. Сам изложить, чтобы никто не посмел "формулировать за меня". Впереди - переход в подвижную ИСО и сверка с теоретической физикой. Нужные разделы которой находятся, в том числе, и в Фейнмановском курсе лекций. Кто как не он, являлся локомотивом теоретической физики.
 
Цитата
Александр Ильич написал:
Вы не годитесь на роль научного модератора.

«Вы не годитесь на роль литературного модератора», — писала Попелышева ака Felicia. И где она теперь? 😁

А вот в части поведения электрона, влетевшего в магнитное поле провода, картина обещает быть гораздо, гораздо интереснее.
Он не остановится.
То есть он не просто застопорит своё движение, начав вращение по микроокружности атомного радиуса (и лишь малый дрейф вперёд со скоростью в миллиард раз меньшей своей начальной скорости). О нет!
Он станет волной.
В этом состоянии кольцевая электронная волна создаст своё магнитное поле.
Которое вступит во взаимодействие с магнитным полем провода.
И это придаст новый импульс движению электрона.

Вот это и будет новой увлекательной задачкой:
рассчитать траекторию движения электрона.

— окажется ли направление магнитных потоков разнонаправленным или однонаправленным?
— вытолкнет ли магнитное поле провода электрон вдоль своей магнитной линии прочь от провода или наоборот, затянет на провод?
— или электрон, продолжая вращаться по микроокружности, заодно начнёт вращаться вокруг провода? С какой частотой?

Решение не должно быть сложным, вперёд!
 
Вау! Так ведь эти же причины могут приводить даже к возникновению персистентных токов в объёме провода! Тут и низкие температуры могут не понадобиться из-за малого радиуса вращения дрейфовых электронов. А если ещё и магнитный поток через кольца тока будет составлять целое число флюксоидов!..
А вдруг это как-то влияет на картину, страшно сказать, электронейтральности?
 
Цитата
lb написал:
«Вы не годитесь на роль литературного модератора», — писала Попелышева ака Felicia. И где она теперь? 😁
Неужели  вы успели ее убить, перед тем, как вас ликвидировали в качестве модератора?

Я изложил содержание интересующих разделов Фейнмана и Парселла для ЛАБОРАТОРНОЙ ИСО. Но прежде чем перейти к подвижной ИСО, стоит рассмотреть, как это надо делать. Я утверждаю, что Gierus, несмотря на то, что он "сдал успешно "курс теоретической физики, делает это позорно неправильно. Про ТАБАКИ и говорить смешно. Подробно объяснить сейчас не могу из-за недостатка времени.

Набросаю сейчас упрощенную схему. Что делает Gierus? (если я неправильно его понял, пусть поправит, я ведь не пишу лживый донос, как он).  Привожу простой пример. Предположим, мы рассматриваем в нашей ИСО чисто магнитное поле, электрическое  равно нулю. Когда перейдем в подвижную ИСО мы обнаружим, что там наше магнитное (электромагнитное) поле  имеет электрическую и магнитную компоненты. Ясно, что обратным преобразованием мы должны получить исходную ситуацию с чисто магнитным полем. Gierus же воображает себя инопланетянином, для него теперь наша лабораторная ИСО - подвижная, и он переносит в наше ИСО совершенно другую ситуацию, из "Gierusовского лабораторной ИСО", из чего делает ложный вывод о наличии
электрического поля в нашей ИСО.

Все это подробно и очень интересно изложено в 6 томе "мошенника" Фейнмана. То, что у Ландау изложено скупо для гениев, у Фейнмана расписано подробно и красочно в том числе и для дураков, но дураки Фейнмана либо вообще не читали, либо, как Табаки, испугались векторных потенциалов в четырехмерном пространстве. Конечно, я обойдусь и без их мнения, но хотелось бы, чтобы мои враги подробнее ознакомились с главой 26 тома 6 "Лоренцевы преобразования полей". Полностью и внимательно. Особенно обратили внимание на таблицу 26.4. Поясняю, если в нашей  лабораторной ИСО есть чисто магнитное поле и отсутствует электрическое, то в подвижной ИСО мы будем наблюдать перпендикулярное электрическое поле Е=(V˟B)γ. Если же вернуться обратно в нашу ИСО, то у нас после обратного перехода с отрицательной скоростью появится то же слагаемое, но с обратным знаком.
Е=(V˟B)γ - (V˟B)γ =0. Знак скорости изменился на противоположный. Этого не знает и не умеет Gierus, потому пишет бред, берет расчет Фейнмана для подвижной ИСО, а возвращаясь в лабораторную игнорирует правило лоренцева перехода и не получает ноль.  Да вот я все практически и рассказал. Нельзя переходить в другие ИСО и обратно по-рабоче-крестьянски. Не может любая ТАБАКИ делать такие переходы, как не может кухарка управлять государством.
Пока на этом этапе все. Будет время - продолжу.
 
Мои такие прекрасные задачки никто давно уже не решает, токующего Ильича никто не читает, один Герус царствует в своей теме на ее обломках. Рушится здесь всё, как и во всём окрестном мире. Спецоперация по захвату тетеревом токовища прошла успешно, помощь с запада не пришла. Ни из Америки с Коста-Рики, где затаился Майкл Готлиб, ни из Франции с Парижу, где затих Александр Бондарев. Ничего не сможет сделать и нынешний модератор питерского экономического здешнего патологического форума, не его это, разумеется. Можно было бы просто создать канал в телеграме, но созывать туда некого. Впрочем, если будет настроение Геруса такой канал с чатом создать, я поучаствую. Одно то, что там не будет оглохших невменяемых птиц, и то радость большая.

Прощай, немытая Россия.
 
Цитата
8 октября написал:
Итак, пусть летит электрон со скоростью дрейфовых электронов, а тока в проводе сначала нет. И в некоторый момент он появляется без всяких переходных процессов. Что мы имеем?Электрон для внешнего наблюдателя останавливается.
Ничего не понял.

1. Во-первых, как это дрейфовая скорость есть, а тока, нет? Это как сухая вода.

2. Как может появиться ток "без переходных процессов"? Этого быть не может - с точки зрения электротехники это отвечало бы нулевой индуктивности как самого провода, так и подводящих элементов и пр, чего не бывает в принципе. С точки зрения электродинамики также такое невозможно - всякое изменение тока, а тем более, бесконечное (с точки зрения скорости его изменения) обязательно ведет к появлению изменяющихся во времени электрического и магнитного полей, причем, скачки также должны быть бесконечными.

3. Непонятно также, почему вдруг электрон должен мгновенно остановиться, если его никто не трогал?

Хоть сам-то понял, что написал?
 
Я
понял
всЁ.

1. Электрон летел со скоростью дрейфовых электронов будущего тока.
2. А чем лучше фейнмановское "электрон летел со скоростью v вдоль провода"? Не может он лететь вдоль провода.
3. Как это никто не трогал?! А магнитное поле?
 
(Вообще-то довольно сложно придумать непротиворечивые условия этой (фейнмановской!) задачи. Нельзя в соответствии с исходными условиями "влететь в средняя часть проводника, расположенную в вакууме", как у Геруса. Нельзя просто лететь вдоль провода, как у Фейнмана. Нельзя, разумеется, мгновенно создать ток и магнитное поле. Даже толком нельзя как-то заэкранировать начальную траекторию электрона, чтобы он потом влетел в стационарное поле провода. Поэтому как ни крути, условие не будет соответствовать реальности - как оно никогда ей и не соответствовало. Ну, жили же...)
 
Цитата
написал:
Ну, жили же...)
3,5 года. Все переругались на пустом месте.
Я вот последнюю неделю взялся за задачу Наполеона. Не даётся ,что б изящно.
Заметил такой факт. Если взять отрезок А.Б,,на каком-то расстоянии от А отметить точку С. Те отрезок АС и СБ в одну линию.
Потом на отрезках АС ,СБ,, АБ, построить равносторонние треугольники(на АБ вниз, на остальных двух вверх) и найти средние  точки в каждом.
Соединив эти точки между собой получим тоже равносторонний треугольник.
 
camus,
Есть и другое решение задачки Наплеона. На Ваш взгляд, довольно изящное. Дам подсказку - нужно использовать циркуль для построений.
 
Циркуль нашёл ,но этого маловато. Не хочется загромождать чертёж.
 
Цитата
Gierus написал:
Ничего не понял.
Если я плохо объяснил, могу дополнить: подсказки к решению есть в теме "История одной задачке" в последнем посте с Путеводителем.
 
Есть еще один момент, косвенно касающийся задачки Фейнмана. О дрейфовых скоростях в металлах. Вот во многих учебниках, в частности, у Фейнмана, говорится о том, что эти скорости при разумных приложенных напряжениях составляют десятые, а то и сотые доли мм/сек. Я высказывал сомнение по этому поводу, но их никто не понял. В чем причины моих сомнений?

Если говорить о подвижностях электронов (отношение дрейфовой скорости к величине приложенного электрического поля), то бросается в глаза огромная разница между подвижностями полупроводников и металлов. Например, для меди подвижность, рассчитанная из удельного сопротивления, оказывается равной 25 см^2/(В*сек). Если взять кремний, то у него подвижность около 1000, то есть, в 40 раз больше. У германия она равна 3900. Если взять другой популярный полупроводник - GaAs, то его подвижность около 8500. У n-InSb при азотных температурах она ввобще достигает 500000. Ну ладно, оставим пока последний случай - там нужны низкие температуры, и зонная структура у него весьма необычная (рекордно мала эффективная масса электронов, которая и определяет подвижность). Все равно отличие подвижности меди от наиболее употребимых полупроводников в сотни раз меньше. Почему?

Какие вообще причины того, что подвижность не бесконечная, как у сверхпроводников? Если взять идеальный кристалл, без дефектов и дислокаций при нулевой температуре, то он не должен сопротивляться прохождению тока. Из-за чего происходит сопротивление? При приложении внешнего напряжения носители заряда разгоняются на длине, называемой длиной свободного пробега, после чего в реальных материалах происходит стокновение с разного типа препятствиями - дефектами, ионизованными и неонизованными примесями, с акустическими и оптическим ветвями фононов - колебаний кристаллической решетки. В результате теория и опыт говорят о том, что средняя дрейфовая скорость будет пропорциональны приложенному электрическому полю. В принципе, могут быть и межэлектронные рассеяния. Но этот эффект не очень значителен: электроны слишком маленькие (вероятность их столкновения мала) и, кроме того, под действием поля движутся в одном направлении. Причиной столкновений может быть только боковая скорость, приобретенная от предыдущего удара.

Теперь чем отличаются полупроводники от металлов? Они отличаются зонной структурой, а конкретно структурой зоны проводимости. У металлов эта зона наполовину заполнена. Количество электронов проводимости равно числу атомов в веществе. У полупроводников зона проводимости может быть частично заполнена, либо вообще не заполнена, но соседство с заполненной предыдущей (валентной) зоной может быть очень близким, как у полуметаллов. Это приводит к тому, что в зоне проводимости у полупроводников оказывается на несколько порядков меньше электронов (например, на 8). Все, других различий у металлов и полупроводников нет. Тогда спрашивается, почему электроны так сильно тормозятся в металлах, по сравнению с полупроводниками? Ведь рассеяние электронов на себе подобных не может объяснить столь значительную разницу.

Продолжение следует.
Изменено: Gierus - 20.06.2022 14:35:01
 
Продолжение.
Так в чем здесь может быть причина? Думаю, в том, как и откуда определяется подвижность электронов. Для полупроводников используются холловские измерения, где можно одновременно измерить и концентрацию носителей, и их подвижность. Как определяется подвижность m в металлах? Измеряется удельное сопротивление s, а затем из него рассчитывается подвижность по формуле: s = enm. Здесь е - заряд электрона, n - концентрация электронов. Независимо измерить и концентрацию и удельное сопротивление в металлах невозможно.

Вот именно здесь, в этой формуле, похоже, собака и порылась. Дело в том, что классическая физика не может адекватно описать проводимость металлов. Электроны проводимости вовсе не похожи на маленькие заряженные шарики, которые дружно с одинаковой скоростью движутся под действием приложенного поля. Их распределение по скоростям кардинально отличается от больмановского распределения, имеющего место для невырожденных полупроводников. Что такое больцмановское распределение? Это распределение, которое определяет статистику газа. Если взять воздух и измерить распределение по скоростям всех молекул, которое связано со столкновениями с разными препятствиями, в том числе, между собой, то больше всего будет молекул с самой низкой энергией, с чуть более высокой - по-менее и так далее. Количество молекул с энергией Е будет убывать экспоненциально с множителем Е/кТ, где к - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура.

В металлах электроны заполняют все места в нижней половине зоны. При этом сказываются сугубо квантовые явления. Принцип Паули не позволяет в одном состоянии находиться более 1 электрона (с учетом спина - двух). Это приводит к тому, что статистика распределения электронов становится совершенно другой - фермиевской. Если ее описать словами то вероятность того, что данный квантовый уровень электроном занят, похожа на прямоугольную ступеньку: заметно ниже определенного уровня, называемого уровнем Ферми, вероятность того, что уровень занят практически равна 1. Если рассмотреть возможные энергии электронов заметно выше уровня Ферми, то эта функция почти равна 0. А вблизи самого уровня Ферми эта ступенька, вместо прямоугольного перехода, имеет некое размытие. И величина этого размытия тем больше, чем меньше тот же самый множитель Е/кТ. Теперь что произойдет, если к материалу с такой зонной структурой приложить тянущее поле? Те электроны, которые находятся заметно ниже уровня Ферми, хотели бы разогнаться, приобрести более высокую энергию при этом, но не могут это сделать, поскольку все энергетические уровни рядом с исходным заняты. Значит эти электроны участвовать в переносе тока не могут. Что произойдет с теми электронами, которые находятся заметно выше уровня Ферми? Они то, как раз могут разгоняться полем, но вот беда, поскольку вероятность того, что там эти электроны есть, практически равна 0! А значит "энергичные" электроны также в переносе тока не участвуют. А в переносе тока реально могут участвовать только электроны вблизу уровня Ферми - их и достаточно много, и есть куда ускоряться. Чтоб определить, какое количество электронов реально участвует в переносе тока, надо  знать плотность состояний на уровне Ферми для конкретного материала (и распределение около него). Думаю, для меди в реальности доля таких электронов и составляет порядка нескольких процентов.

То есть, для определения реальной подвижности, то бишь, дрейфовой скорости электронов, надо в формулу связи удельного сопротивления и подвижности подставлять не концентрацию электронов в зоне проводимости, которая равна концентрации атомов, а учитывать то, что я написал, то есть, реальные скорости должны быть раз в 20 - 50, а то и выше, отличаться от того, что получается из вычислений по неправильной формуле. Такой учет и приведет к тому, что реальная подвижность в меди будет практически такой же, как у хороших полупроводников.

К моему давнему удивлению, эта ситуация почти ни в одном источнике не освещается. Я встречал описание такого учета только на лекциях по теории твердого тела, которую нам читал нобелевский лауреат Абрикосов А.А., в его книге "Теория нормальных металлов", а также в книге Займана "Принципы физики твердого тела".

Если кому-то моя лекция показалось интересной, то был бы рад этому (если что-то удалось понять, хоть я и старался изложить материал наиболее простым языком).
Изменено: Gierus - 20.06.2022 20:45:04
 
Вполне интересная задачка (лекция). Но, кажется, без каких-либо практических последствий, так как для технических расчетов неважна скорость или плотность носителей, а важна только комбинация этих величин, то есть ток. Поэтому никто и не заморачивается исследованием не нужных для практики деталей.

Изложу и я решение своей задачки в виде лекции  )))

Итак электрон "влетает" в поле (путем преодоления некоего экрана, отделявшего пространство без поля, или внезапного возникновения самого поля).
Каково было усеченное решение задачи "по Фейнману"? - электрон отклоняется к проводу. Это нам уже не интересно. Нами было получено более интересное решение.

1. Ранее полученный ответ заключался в следующем: электрон остановится.
Это расшифровывается следующим образом. Под действием магнитного поля он начнет вращаться по окружности очень маленького диаметра примерно атомного радиуса. Кроме того, он будет совершать дрейф в направлении, перпендикулярном линиям магнитного поля и направлению градиента неоднородности магнитного поля. С учетом крайне малого радиуса вращения степень неоднородности будет весьма мала, из-за чего сдвиг этой окружности на длину ее диаметра произойдет лишь через миллиард циклов, то есть  поступательная скорость полета электрона упадет примерно в этот миллиард раз. И если она была пусть 1 мм/с, то станет 10^-9 мм/с. Что означает продвижение на тот же самый 1 мм не за одну секунду, а за много-много лет.

2. Уточнение этого решения.
1) Если электрон летит в плоскости провода, то неважно, в каком направлении он летит. В момент "включения" поля его поведение унифицируется. Летел ли он вдоль тока или против тока, прямо к проводу или под каким-то углом, он станет кружиться всё по той же окружности и дрейфовать с той же безмерно малой скоростью в направлении против тока строго вдоль провода.
2) Сказанное выше справедливо лишь в первом приближении. Картина гораздо сложнее.
Вращение по диаметру атомически малого диаметра превращает электрон из частицы в волну.
Из-за этого, правда, не возникает никакого нового специфического эффекта (вроде бы).
А вот то, что вращение электрона по кругу должно создавать круговой ток, мы забыли.
И более того, ни в одном учебнике или статье какой этого момента никто не касается. Прямо по Герусу:
Цитата
Gierus написал:
К моему давнему удивлению, эта ситуация почти ни в одном источнике не освещается.
А ведь этот круговой ток будет создавать своё магнитное поле, которое будет взаимодействовать с магнитным полем провода.
Можно аккуратно сделать все необходимые построения, а можно просто из принципа "сопротивления изменениям" понять, что направление магнитного поля этого электронного кольца и провода будет встречным. И, соответственно, как происходит при соприкосновении встречных магнитных полей, они будут отталкиваться.
3) Таким образом, появится новое направление движения - по касательной от магнитной линии. Тут требуется не совсем простой расчет, чтобы понять, с какой скоростью и с каким ускорением полетит наше электронное кольцо, но кажется, что гораздо быстрее, чем из-за дрейфа.
4) И как только наш электрон слетит со своей магнитной линии, которая его закрутила, он попадет в следующие линии магнитного поля, более слабые, и направленные уже не перпендикулярно кольцу тока электрона, а под некоторым углом. Это заставит электрон двигаться уже по спирали. И эта спираль будет всё более развиваться, делаться менее частой. Но кажется, что начальное направление "по касательной" на какое-то другое не заменится.

То есть, если мы предположим, что провод расположен параллельно нашему столу, электрон влетел также параллельно столу, то попав в магнитное поле, он остановится и будет отброшен вниз.
Изменено: 8 октября - 20.06.2022 16:28:22
 
Лекция показалась интересной
Принесу на форум  и свои 5 копеек. Речь будет про эмиссию электронов. Опущу  многое ,что  написано в книжках, однако отмечу ,что эмиссия  существует  не только у сильно разогретых  металлов ,но и при комнатной температуре и ниже. По сути эмиссионные  электроны  находятся около атомов (в том числе и находящихся внутри провода),но они никуда не улетают от него без дополнительных условий. Это к тому ,что никаких облаков с вольно гуляющими электронами нет. .Если между атомами возникает эл.напряжение ,то оно подхватывает эмитированный электрон и не даёт вернуться назад а переносит на ближайший соседний атом в котором образовалась "дырка". ."Дырка" образовалась у соседнего атома  по той же причине . Причём этот процесс проходит не друг за другом (как падающие костяшки домино),а одномоментно. Те скорости распространения напряжения и тока одинаковы. И никакой дрейфовой скорости не существует.
 
Печальное наблюдение: все попытки найти в интернете статьи по двум интересовавшим меня вопросам — распределению тока в проводе и поведению кольца тока в магнитном поле — закончились одинаково.  Более-менее тщательно написанные публикации почти сразу вводили в оборот какую-нибудь «эфирную магнитодинамику». Все толковое глубоко спрятано от любопытных глаз.
 
(Кроме, разве что, описания изящнейшего эксперимента по измерению персистентных токов)
 
8 октября,
Я тебе уже писал, что нет никакого особого распределения постоянного тока по диаметру провода. Оно сугубо равномерное. И объяснял почему. Даже показал это с применением принципа относительности, перейдя в ИС, где дрейфа электронов нет и магнитное поле на электроны действовать не будет. Поэтому и научных статей по этому поводу нет и быть не может.
 
Цитата
написал:
глубоко спрятано от любопытных глаз
тоже так показалось.
Нутром чую, что где-то рядом сильно пахнет секретами атомной бомбы, "взрывателей" к ней и каким нибудь электромагнитным излучающим оружием.
Там какие то интересные эффекты есть связанные со сверхскоростями, выталкиванием магнитного поля откуда то и т.п.
Фейнман намеренно исказил истину, затрудняя разработку этих вопросов мозгам попроще
 
Gierus, да бог с ним, с этим распределением. Ты реши задачку про выталкивание токового  кольца электрона магнитным полем провода.
 
8 октября,
Я заканчиваю болеть, а впереди серьезная работа. Надо готовить публикацию в научный журнал по своей основной работе. Разбираться в придуманной тобой задаче, вспоминать, ее постановку, вспоминать, что я уже писал по этому поводу, нет возможности. Тем более, не вижу изюминки, как в фейнмановской задаче. Так что, извини. Без меня.

Я уже писал, что для придумывания задач требуется значительный опыт, значительный багаж знаний в данной области и определенный талант. С учетом того, что количество задач, допускающих аналитическое решение, крайне мало. А тратить много времени, чтоб убедиться в том, что придуманная тобой задача не относится к указанному классу, как-то не улыбается...

Это - не снобизм с моей стороны, а оценка собственных возможностей. Я не готов писание в форуме делать своим основным видом деятельности. Это некая отдушина, развлекуха, но не более.
 
По активному забалтыванию становится ясно, что Gierus, судя по всему, начинает понимать, что он неправильно сделал переход от одной системы отсчета к другой. Более высокий уровень рассмотрения (теоретическая физика) вместо более примитивного (общая физика) показал полную несостоятельность его измышлений. В 6 томе Фейнман рассчитывает поля исходя из векторных потенциалов и делает переход из одной системы отсчета в другую не по-рабоче-крестьянски, а по правилу Лоренца. Чем не оставляет камня на камне от измышлений Gierusа. Что последнему, конечно, неприятно. Об этом я скажу позднее, дав полное изложение ситуации с вопросом "откуда берется магнитное поле". Решение, конечно, не мое, а тех, кем гордится человечество. Параграфы и уравнения из 6 тома я приводил.

Сейчас же хочу прокомментировать высказывания уважаемого camusа, которого я обычно не комментирую по вполне понятной причине
Цитата
camus написал:
Это к тому ,что никаких облаков с вольно гуляющими электронами нет.... . И никакой дрейфовой скорости не существует....
Есть такой опыт, который называется "опыт Толмена-Стюарта". Заключается он в том, что катушка, состоящая из большого числа витков проволоки, приводилась в быстрое вращение и затем резко останавливалась. В гальванометре возникал электрический ток. Направление этого тока соответствовало движущимся по инерции отрицательным зарядам.
Этот опыт был сделан в 1916 году и получил их имя. Хотя на три года раньше (1913 год) этот опыт был проделан в Страсбургском университете российскими физиками  Мандельштаммом и Папалекси.
Так что облака вольно гуляющих электронов существуют... Так же, как существует и дрейфовая скорость...
 
Какая чушь.И вы этому детей учите?
Цитата
В опыте Мандельштама–Папалекси вместо гальванометра использовался головной телефон (наушники), скрежет в котором можно было интерпретировать как возникновение кратковременного тока
Не ,это всё-таки атомные решётки скрежетали .Какой от электрона скрип? Ну, может  низэнько-низэнько,в головной телефон никак не услышишь

Цитата
написал:
которого я обычно не комментирую по вполне понятной причине
Да вам ответить нечего. Причины у него какие-то особенные..
 
Цитата
Gierus написал:
Я заканчиваю болеть
Да-да, заканчивай болеть, дружище! Болеть в нонешние времена опасно и болезненно. А также может быть затратно. Врачей в городе Фрязино нет, медицины нет, шарлатанов много. Но я уверен, у тебя всё получится - Лесное озеро, прогулки на природе, купание в проруби - всё это поддержит тебя и даст публике еще много незабываемых задачек и веселых разоблачений.


Цитата
Gierus написал:
Это - не снобизм с моей стороны
Нет-нет, конечно это не снобизм, вражина! Когда противника на поле боя вначале поливают словесными помоями, вываливают в грязи, делают посмешищем - это называется другим словом. Эти средневековые и даже вообще первобытные методы действия овеяны ритуалами магических практик и неискоренимы. Зачем бить врага мечом, когда можно просто показать сначала, что твой меч гораздо, гораздо длинннее. Длиннее и толще! "Более высокий уровень рассмотрения (теоретическая физика) вместо более примитивного (общая физика)" - это о чем? Это о том, что противник Ильич повержен и втоптан в лошадиный навоз уже до начала схватки. "Не вижу изюминки, как в фейнмановской задаче" - это к чему? Это к тому, что враг 8 октября бесталанен и убог, шёл бы он лесом. О том же, разумеется, и каждый прочий не преминет заявить, вот хоть бы этот ильичевский рефрен: "Gierus, судя по всему, начинает понимать, что он неправильно сделал переход от одной системы отсчета к другой" - что, это? признание, наконец, заслуг Геруса? Да ни боже мой! Это окунание его в бочку с помоями - 3,5 года решает задачку и только-только начинает что-то в ней понимать. Да и то впереди обязательный отскок назад: "Нет, так и не понял Герус, как переходить  от одной системы отсчета к другой".


Цитата
Gierus написал:
Я уже писал, что для придумывания задач требуется значительный опыт, значительный багаж знаний в данной области и определенный талант.
Поэтому мы, бесталанные, и не решаем придуманной задачки, а дорешиваем задачку фейнмановскую. Фейнмановскую и герусовскую, которую они решать до конца не стали. И дело тут вовсе не в ее "изяществе", а в насущной необходимости понять поведение дурацкого надуманного электрона, понапиханного во все учебники физики. И уж раз он торчит изо всех щелей, то долг заставляет с ним разбираться. Как собственно и Герусу пришлось продолжить решение Фейнмана до решения Парселла. Но не дальше!

А я повторю про поведение электронов в проводе. В чем оно далжно отличаться от поведения нашего электрона снаружи? Если в проводе имеется то же самое магнитное поле (а вроде для меди так оно и есть), то и на свободные электроны должны действовать все те же силы и приводить их в такое же движение - если им ничего не мешает. Тут, несомненно, имеется большое отличие - свободное пространство возле провода (и даже вакуум у Геруса) и ионная решетка в проводе. Но вот что интересно: когда пишут о причинах возникновения сопротивления проводника току, то чаще всего начинают их перечень с дефектов решетки и с примесей, а уж потом говорят о столкновениях с узлами этой решетки. А вдруг и металлы могут не сильно мешать электрону вращение по своим микрокольцам, если они достаточно беспримесные?

В 1983 году физики-теоретики высказали гипотезу, согласно которой магнитный поток, пронизывающий металлическое кольцо диаметром около 1 мкм, должен создавать незатухающий ток — так называемый персистентный ток. Причины его возникновения не имеют ничего общего со сверхпроводимостью и кроются в квантовых особенностях движения некоторых электронов в металле. У нас диаметр кольца на много порядков меньше - может быть из-за этого не требуются низкие температуры? Тогда электроны в проводе будут вращаться свободно, как бы и не замечая ионной решетки. Картина поведения свободных электронов в проводнике будет такая.

После подачи тока в проводнике возникает электрическое поле и намотанное на него магнитное поле. Все свободные электроны под действием электрического поля получают импульс двигаться вдоль провода. Полагают, что это движение составляет малую часть от их основного движения, теплового. В любом случае, теперь движения всех электронов становятся не линейными от одного соударения до другого, а кольцевыми или в общем случае спиралевидными. И среди всех этих хаотических спиралей имеется выделенное групповое движение, вызванное током, то есть движение вдоль провода. Которое, в свою очередь, превращается в движение кольцевых токов по окружностям, вдоль силовых линий магнитного поля. Почему электроны не улетают прочь по касательной, как для нашего электрона снаружи? Да, в этом и есть кардинальное отличие. Потому что мешают отталкивающие заряды соседних электронов. Однако в целом центробежная сила всё же расталкивает эту вращающуюся массу токовых колец к поверхности провода. И (барабанная дробь!) именно это увеличение плотности электронного облака у поверхности провода и создает его избыточный отрицательный заряд в лабораторной системе отсчета. Так как дрейфовая составляющая тока оказывается непропорционально мала и состредоточена на оси провода.

Наверное, такая картина противоречит опыты Т.Стюарта и Р.Толмена. А может, и вовсе не противоречит. Так как физика тока в целом гораздо сложнее, чем думалось до сих пор. Например, скорость хаотического движения должна резко упасть - мы помним, что электрон, двигавшийся линейно, "останавливается", начиная вращаться. Вместо хаотического движения, к тепловому разогреву провода за счет подачи тока приводит упорядоченное вращение токовых колец вокруг оси провода.
Изменено: 8 октября - 21.06.2022 08:26:23
 
Попались "Теоретические основы электротехники" С.Д.Купаляна, 3-й том, Электромагнитное поле.
В этой книге есть параграф 2-7 с названием "Аналогия между электрическим полем постоянного тока и электростатическим полем".

К чему бы это я сюда? Кому? А черт его знает.
 
Ну, может, оттого, что хотя бы там проскочила такая фраза (параграф 3-8 "Движение заряженной частицы в магнитном поле":

"В свою очередь заряженная частица при движении повлияет на поле, изменит его интенсивность"

Появилась и пропала - "...можно пренебречь".
А как частица повлияла? В нашем случае, закрутившись в токовое кольцо, электрон получил магнитный момент, направленный встречно, на ослабление исходного поля. Разумеется, нашим маленьким электрончиком можно пренебречь - а можно ли пренебречь множеством всех электронов в проводе? Наверное, нет. Их вращения ослабляют исходное магнитное поле.
 
Цитата
8 октября написал:
В свою очередь заряженная частица при движении повлияет на поле, изменит его интенсивность
Повторяю - не читай всякую чушь на ночь. Вакуум и провод, подчиняющийся закону Ома - линейные среды. В них действует принцип суперпозиции, говорящий о том, что никакого взаимного влияния полей быть не может. Поля просто складываются.

Что вообще у тебя за мания выискивать в инете сомнительные статьи, книги? Ведь полно хорошо известных, зарекомендовавших себя. Тебе их не хватает? Ну спроси у меня, что лучше почитать по конкретному вопросу - я подскажу.
 
Цитата
Gierus написал:
Что вообще у тебя за мания выискивать в инете сомнительные статьи, книги?

Что вообще у тебя за мания оскорблять людей инетом? Это бумажная книга.



"Не читайте книги без спросу" - так?
 
Цитата
Gierus написал:
Вакуум и провод, подчиняющийся закону Ома - линейные среды. В них действует принцип суперпозиции, говорящий о том, что никакого взаимного влияния полей быть не может. Поля просто складываются.

Вакуум и магниты - линейные среды. В них действует принцип суперпозиции, говорящий о том, что никакого взаимного влияния полей быть не может. Поля просто складываются. Магниты не могут друг к другу притягиваться или отталкиваться.
Страницы: Пред. 1 ... 295 296 297 298 299 ... 316 След.