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

Выбрать дату в календареВыбрать дату в календаре

Страницы: Пред. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 290 След.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
Александр Ильич написал:
Что такое «дифференциальная форма» уравнения? Мы стягиваем радиус  контура к нулю, при этом внутри него всегда остается ток,   rotB=4πJ/c.
Ну что ж, АИ лишний раз подчеркнул свою полную дремучесть. Он не понимает самой сути уравнений Максвелла. Что ему пишут, что эти уравнения связывают? Применительно к нашему случаю. Есть провод с током. Интересует, как связаны между собой в какой-то произвольной точке пространства в какой-то произвольный момент времени вектора и заряды, входящие в эти уравнения.

Что он делает? Берет эту точку, проводит через нее круговой контур, а затем начинает этот контур стягивать к центру (вместе с исходной точкой). И что он в результате может получить? Связь между указанными величинами в центре контура, то есть, в самом проводе! А это кого-то интересует? Ведь речь идет о величине электрического и магнитного полей вне провода. О чем он бессмысленно толкует, что электрическое поле там есть, но оно не электростатическое. Про то, меняется ли оно во времени или нет, упорно не отвечает. Не отвечает также, если не меняется, то чем такое неизменное во времени поле отличается от электростатического. В общем, очередной полный бред.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
Александр Ильич написал:
Вот такое оно "статическое" магнитное поле. И оно, конечно, "ВИХРЕВОЕ", и циркуляция его по контуру, охватывающему ток не равна нулю. Чему она равна ? А равна она 4πJ/c. В дифференциальной форме:  rotB=4πJ/c. То именно уравнение, которое Gierus должен был отправить на рецензию, но которое он подменил на  rotЕ=4πJ/c, не пояснив о чем идет речь, и ложно заявляя, что это формула для ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО поля, хотя я все время его поправлял.  
Блин, да сколько можно постить глупости? Ну не понимает товарищ в электродинамике вообще ничего!!! Не понимает, что такое уравнения Максвелла, что там за буковки в них. Не знает, что такое уравнения в дифференциальной форме. Напишу ему, но это опять ник чему не приведет, судя по всему. Что означает уравнение Максвелла с током для среды? В общем виде оно выглядит так:
rot H = 4Pi/cJ + 1/c*dD/dt. Что означает это уравнение и к чему оно относится? Оно означает, что в той точке пространства в заданный момент времени, где протекает ток(!!!), имеется указанная зависимость между векторами Н, J, D. Если рассматривать область пространства вне провода с током, которое можно считать вакуумом, то вектор D превращается в вектор Е, а ток пропадает. Уравнение принимает вид: rot H =  1/c*dЕ/dt !!! Второе уравнение Максвелла для вакуума выглядит так: rot E = -1/c*dH/dt. Еще раз повторю для не знающего физики: в обоих уравнениях все переменные относятся к одной точке пространства в один момент времени. На то эти уравнения и называются дифференциальными. Нельзя, как делает АИ, привязывать ток в одной точке пространства к полю совсем в другой. Поскольку магнитное поле около провода с током постоянное (закон индукции Фарадея), то rot E = 0. И электрическое поле по определению является потенциальным и электростатическим! У магнитного поля вне провода также ротор равен 0. Значит его можно выразить через скалярный потенциал. И оно является вихревым - его линии замкнуты, в отличие от электрического поля. Здесь никто и никогда этого не отрицал. Внутри провода это поле уже нельзя выразить через скалярную функцию, поскольку ротор поля не зануляется, а пропорционален току.Ну сколько можно писать этот бред???
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
8 октября,
И этому человеку ты что-то пытаешься доказать??? Который, глядя на белое утверждает, что оно черное. Ну, ну. Успехов
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Добавлю еще про жульничество АИ. Что он пишет? Записывает верное решение Парселла F=2qVI/rc². После этого подменяет эту формулу на тоже верную: B=2I/rc². И после этого спрашивает, где вы видели смену знака? А разве кто-то когда-то писал, что магнитное поле меняет знак? Речь шла о смене знака силы. А магнитное поле вообще в такой конфигурации не может менять знак. Ни при каких скоростях электрона. В общем, очередное мелкое жульничество. Либо полная некомпетентность.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
Александр Ильич написал:
F=2qVI/rc²... вы только посмотрите, во что "мошенник" Парселл превратил силу, которую вы называли "электрической"? А я называл электрической, но не электростатической? Магнитной, выраженной через электрическую? ... И где в этой формуле заложена бредовая идея половинной скорости? Разве в этой формуле есть переход через ноль, если направление скорости дрейфовых зарядов не меняется?
Забавно. Товарищ пишет уравнение прямой y = ax. И после этого спрашивает, где вы видели смену знака? Ну не бред ли? V - скорость внешнего электрона, отсчитанная относительно симметричной ИС. Откуда видно, что при смене знака его скорости относительно этой ИС, меняется знак силы!!! И дополнительно Парселл для тупых пишет, что при V = 0 эта сила обращается в 0. А что это за ИС, относительно той, где покоится провод с током? Это ИС, движущаяся с половинной скоростью. То есть результат у Парселла ровно тот же, что и у меня: при движении заряда относительно симметричной ИС сила меняет знак при смене направления движения электрона. Что означает ровно то, что если рассматривать относительно ИС с неподвижным проводом, смена знака силы происходит при половинной скорости дрейфа.

Это была реплика. Больше постараюсь не влезать.
Изменено: Gierus - 30.06.2022 17:24:36
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Gierus,
Еще раз дам совет - старайся вникать в суть проблемы, а не анализировать, кто, что и почему написал. Исходя из известных установленных законов. А не зацикливайся на неточностях, оговорках, которые, не исключено, могут быть у всех. И самое банальное, ты просто можешь совсем не так понять, даже полностью правильно написанное.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Написанное в предыдущем посте как раз и означает моё предложение пересчитать поле из S` в S, хотя сделать это для ситуации Фейнмана и Парселла непросто. У них нет структуры поля в S` в явном виде, особенно у Парселла. И пересчитывать не от чего.
Че за фигню ты написал? Парселл начинает танцевать от симметричной ИС (уж не знаю, как ты ее обзываешь S или S'). У него в ней структура электрического поля проста и понятна - оно тождественно равно 0 во всем пространстве вне провода. Дальше он считает релятивистское сжатие для каждого из типов зарядов при переходе в любую другую ИС и определяет заряд на единицу длины провода. Это и он делал, и я. При этом поле просто определяется по формуле поля от заряженной нити. И структура, и величина поля определены у него. Чего тебе еще не хватает? У него это сделано логично и правильно. Он никаких лишних постулатов для решения задачи, типа электронейтральности, не вводит. Электронейтральность в его исходной симметричной ИС следует из симметрии задачи. Понятно, что во всех других ИС ее быть не может. В этом его главное отличие от Фейнмана. Его (Фейнмана) утверждение об электронейтральности в ИС с неподвижным проводом ниоткуда не следует. Более того, из его решения следует что ее (электронейтральности) не может быть в ИС, где она обязаны быть - в симметричной ИС. Этим сразу его решение опрокидывается. Впрочем, мы об этом уже писали не один десяток раз.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
1. Фейнман: "Мы можем сказать, что по меньшей мере для малых скоростей магнетизм и электричество суть просто «две разные стороны одной и той же вещи»".Эта фраза как бы обозначает, что Е и Н одно и то же.
Вовсе не означает. Вы с АИ, похоже, наступаете на одни и те же грабли. Нигде и никогда ни Фейнман, ни Парселл не писали и не могли писать, что все можно выразить через одно поле. Эти поля - две, а вовсе не одна степень свободы. Я уже писал, что и то, и другое поле связаны с движением и расположением зарядов. Если рассматривать статику и постоянный ток, то электрическое поле зависит от расположения зарядов, а магнитное - от их скорости. Это грубо, но суть описывает. Одно поле можно выразить через другое для каждой конкретной задачи после ее решения. Я уже приводил пример кривой на плоскости. Для описания произвольной точки на плоскости требуется два числа. Но если интересует расположение точки на какой-то известной кривой, то достаточно указать одну точку на этой кривой (если не заморачиваться возможной неоднозначностью кривой). Да при этом можно сказать, что одна координата этой точки может быть выражена через другую (или задана параметрическим образом). Но это вовсе не означает, что для задания произвольной точки на плоскости достаточно указать одно число. Нельзя одно поле выразить через другое в общем случае. У них и топология разная.

В своих решениях и Фейнман, и Парселл находят действующую на внешний заряд силу через ток, текущий по проводу, скорость носителей и скорость этого заряда. Они не выражают ее ни через электрическое, ни через магнитное поле. Но вполне могли бы этот сделать. Через любое из них. Но это не означает вовсе, что всегда ток и электрическое поле можно выразить через магнитное поле. Нет здесь никакой ошибочности у классиков. Просто вы оба не умеете их читать. Но ты хоть стараешься понять.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Не пытаюсь поставить, а поставил. И в общем-то, решил.
Это тебе кажется...
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Наполню ванну на 10 см и спущу воду.
Да. А с сосиской без подсказки из инета не выйдет? Ведь когда ее придумали, инетом еще и не пахло.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
8 октября, Приведу примеры красивых задач. Если сможешь решить, возможно, сможешь сдать вступительный экзамен в МФТИ.

1. Почему сосиска лопается вдоль, а не поперек?

2. Тебя с завязанными глазами долго-долго везли, в том числе, на самолете. После чего поместили в обычную квартиру, но без окон и связи с внешним миром. Твоя задача определить не выходя из квартиры, в южном полушарии ты находишься или в северном. Как это можно сделать?
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Ну а как этот фонтан заткнуть?
Никак. Просто не реагировать. Самое простое и очевидное.
Цитата
8 октября написал:
Ну и заодно я довожу задачку (уже как бы иную, более общую) до ума. И не хочу, чтобы меня за это ругали.
Я тебе по этому поводу уже не один раз писал. Поругаю еще раз, несмотря на то, что ты не хочешь. Ты думаешь, Фейнман - дурак, что не последовал твоему примеру и не задал задачку не только на начало движения а на всю траекторию? Если не дурак, то почему же он (и не только он) так задачу не поставили? Есть такое выражение, не в обиду будь сказано: "один дурак может задать столько вопросов, что и 100 мудрецов на них не ответят". Вопрос, заданный Фейнманом, казался очень простым, но ответ оказался совершенно не очевидным, но легко вычисляемым после осознания.  В нем нет каких-либо вычислительных трудностей. Это то, что называют задачей с изюминкой. Придумать задачки движения зарядов в полях различной конфигурации - совершенно не проблема. Но вот, чтоб такая задача имела достаточно простое аналитическое решение - огромная проблема. Жизнь сейчас такова, что вычислительными методами с помощью компьютера рассчитать траектории движения заряженной частицы в стационарных полях - раз плюнуть. Та задача, что ты пытаешься поставить, как раз из разряда про 100 мудрецов. Качественно движение я, помнится, уже описывал. То, что ты пытаешься сделать, критики не выдерживает. Но я этим (критиковать) заниматься не стану. Хочешь умничать - вперед. Это полезнее, чем водку пить или морды бить. Или, тем паче, стрелять в кого-то.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Нет, вы не тупой, вы просто кретин.

Ну, Ильич, миленький, натужтесь.
Тебе, похоже, нечем заняться. Ну прокатись на велосипеде, только в шлеме! Съезди искупаться куда-нибудь. Ну чего ты пытаешься от него добиться? То кретином обзываешь, то призываешь тужиться. А если он и правда последует твоему совету? Тут и без того запашок стоит.

Это не его вина, а его беда. АИ не ставит целью разобраться в явлении, понять его. Его задача уесть оппонентов. И все! Он, совершенно не понимая физики, берет попеременно цитаты то у Фейнмана, то у Парселла, пытаясь что-то доказать (добавлю из того, что его никто не просил), "обобщая" те цитаты, которые у них относятся совсем к другому случаю, к предмету спора. Тебе разве этого мало? Ведь он, беря попеременно цитаты, не в состоянии понять, что у них решения принципиально разные! И ему об этом говорили. Но АИ этого не слышит! У него  мозги так устроены, что все, что не укладывается в его парадигму, что хоть как-то ей противоречит, мозги это не замечают, блокируют. На неудобные для него вопросы он даже не пытается отвечать. Пишет, к примеру, что поле около провода "электрическое, но не электростатическое". На вопрос, а какое, куда направлено, зависит ли от времени, от расстояния от провода, не пытается отвечать. Он даже себе такие вопросы боится задавать. Тот аргумент, что у цитируемых им же классиков приведенные формулы дают все ответы на поставленные вопросы, но они не вписываются в его "электрическое, но не электростатическое". Ну и что можно доказать такому человеку? Ты его хоть кретином назови, хоть еще как.

Подозреваю, что если бы ты ввязался в спор, скажем, по гинекологии, то вел бы себя точно также - выискивал бы поиском цитаты, "доказывающие" твою правду, совершенно не вникая, относятся ли они к предмету спора или нет. Поскольку ты в гинекологии полный нуль. Но другого способа спорить о предмете, в котором ничего не смыслишь, у тебя нет. А критику того, что твой аргумент еще чему-то общеизвестному (в гинекологических кругах) противоречит, ты не воспринимаешь, потому как для тебе это общеизвестное к таковым не относится.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
8 октября,
Времени мало.Не вдаваясь на подробности, отвечу нна некоторые вопросы.
Цитата
8 октября написал:
1. Есть ли силовое взаимодействие магнитных полей провода и вращающегося электрона (как кольцевого тока)? Будет ли магнитное поле провода сдвигать (сбрасывать) электрон вдоль своей силовой линии?
Есть такая штука - принцип суперпозиции. Можно описать его так применительно к твоему вопросу. Если есть две группы зарядов, которые в некоторой области пространства создают какое-то поле. Как его сосчитать? Принцип говорит, что действовать надо так: сначала считать что нет второй группы зарядов, и рассчитать поле от первой группы. Затем, считать, что первой группы нет, и рассчитать поле от второй группы. Затем в каждой интересующей области пространства геометрически сложить результаты раздельных для каждой из групп расчетов.

Если есть магнитное поле от тока провода в какой-то области пространства, то именно это поле и действует на внешний электрон. Сам электрон на себя не действует. Если интересует поле в какой-то точке, не совпадающей ни с проводом, ни с движущимся электроном, то суммарное поле надо рассчитать так, как я описал выше. Добавлю, что поле электрона на магнитное поле тока в силу принципа суперпозиции не оказывает. Эти поля просто складываются во всем пространстве (геометрически). А силу, действующую на электрон рассчитывают по формуле силы Лоренца.
Цитата
8 октября написал:
2. Возможен ли хоть какой-то механизм стягивания дрейфовых электронов к центру провода? Может ли при этом возникший положительный заряд поверхности проводника компенсировать релятивистский отрицательный заряд провода хотя бы на малых расстояниях? Где об этом почитать?
На этот вопрос я тебе уже отвечал, но ты не внял. Есть такая штука цилиндрический конденсатор. Он представляет из себя центральный электрод и внешний цилиндрический, который расположен симметрично относительно центрального. эти электроды заряжаются разнойименными зарядами. Если заряды одинаковы, то все поле расположено между электродами (за исключеннием несущественных краевых эффектов). От того, как при этом заряды распределены внутри конденсатора, внешнее поле никак не зависит; оно равно 0. Если заряды не одинаковы по величине, то во внешнем пространстве будет спадающее, как 1/R (как у Фейнмана или Парселла) электрическое поле. Та заряженность провода, которая имеет место во всех, кроме одной ИС, обсуловлена продольным эффектом - назностью скоростей носителей заряда разного знака, которая приводит к релятивистским эффектам, а именно, к образованию поперечного поля. Поперечные эффекты, якобы связанные с тем, что заряды в проводе поджимаются к центру, даже если бы они и имели место, не могут привести ни к каким полям: ни к продольным, ни к поперечным.

3., 4. У Фейнмана и Парселла рассмотрена модельная задача. Не следует выходить за пределы модели и забивать себе голову ненужными вопросами. Для той модели, в которой задача рассматривается, эти вопросы несущественны. Во-первых, не обязательно это должен быть легкий электрон, а вполне может быть заряженный маленький, но макроскопический классический шарик. Просто надо рассматривать не то место, где он влетает в переменное поле, а то место, где он оказался спустя какое-то время в предположении, что в этот момент он летит параллельно проводу. Как он летел до этого и как будет лететь после, никому не интересно.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Нелепый ответ.
Не нелепей, чем вопрос. Я тебе уже не один раз писал, что задавать грамотные физические вопросы не так-то просто. Твой вопрос явно к таковым отнести нельзя
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
8 октября,
Конечно не будет. Источник напряжения сгорит будучи закороченным нижней пластиной.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Вопрос: как будут выглядеть линии электрического поля при замене  "деревяшки" на проводящие листы металла.
Ответ: никак.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
8 октября,
Добавлю, что реальность еще сложнее. Электроны проводимости в металле это совсем не те электроны, что входили в состав атомов до того, как из них создали твердое тело. А электроны проводимости - результат некой процедуры ортогонализации, когда вместо сильно взаимодействующих частиц, которые, как бы, оторвались от атомов и стали свободно перемещаться по телу, совокупность которых куда больше похожа на жидкость, чем на газ. Каждый из таких электронов проводимости представляет собой комбинацию из всех "старых" электронов, но которые теперь почти не взаимодействуют друг с другом. Но это уже совсем другая история, требующая специальных знаний. Это - не классическая электродинамика, а наука, требующая хороших знаний и по квантовой механике. Их поведение описывается волновой функцией, которая существенно отличается от волновой функции свободно летящего электрона. Например, периодической зависимостью энергии от квазиимпульса. И их "эффективная масса" может заметно отличаться от массы свободного электрона за счет того, что каждый такой электрон движется не только в периодическом поле ионных остовов, но и в поле остальных электронов, которые могут заметно ослаблять поле первых. Например, для n-InSb эффективная масса составляет всего 0,014 массы свободного электрона. Но это все так, типа лекции для общего представления дел.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Эффективная объемная плотность электронов уменьшается ровным счетом в Е/кТ раз - как описано в этом  курсе лекций .
Это не совсем так. У различных материалов кривая зависимости плотности состояний от энергии имеет разную форму (а плотность электронов определяется интегрированием по произведению плотности состояний на функцию Ферми). Может иметь и особенности (см, например "особенность Ван-Хова", возникающую вблизи края зоны Бриллюэна). Но это - существенно более сложные аспекты теории твердого тела. Эта кривая только упрощенно носит корневую зависимость. В этом приближении указанное соотношение верно. А в реальности могут быть довольно существенные отклонения. Но порядок величины именно такой.
Изменено: Gierus - 22.06.2022 13:07:12
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
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.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
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.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
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.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
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
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
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
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
camus,
Есть и другое решение задачки Наплеона. На Ваш взгляд, довольно изящное. Дам подсказку - нужно использовать циркуль для построений.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
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?
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
8 октября,
Не говоря уж о том, что перейдя в ИС, где дрейфовые электроны покоятся, они "увидят", что мимо них движется поток заряженных остовов, создающий ток и магнитное поле. Но в этой ИС магнитное поле на них не действует. Поэтому их распределение останется однородным. В силу принципа относительности, при возврате в исходную ИС, распределение не может стать неоднородным. Не читай всякую чушь по утрам, да и по вечерам.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Объяснение таково: в проводе, так же, как и снаружи него, возникает магнитное поле, которое действует на дрейфовые электроны. Эта сила, как и снаружи, направлена к центру. В силу этого электронный поток стягивается внутрь провода, а в верхнем слое провода диаметром R (по расчетам Кампена со ссылкой на Gabuzda) "between R/γ and R" нет тока и существует положительно заряженный слой, крайне тонкий. Каким-то образом провод в результате оказывается не отрицательно заряженным за счет релятивистского сжатия электронного потока, не положительно заряженным за счет положительного заряда поверхностного слоя провода, а именно нейтральным, независимо от силы тока (так как пропорционально меняется толщина слоя R/γ).
Все неверно. Во-первых, электроны никак к центру стягиваться не будут. Этому препятствовали бы огромные силы отталкивания, если бы их много собралось в центре. Кроме того, есть такое явление, как диффузия, препятствующая неоднородному распределению частиц в проводе, даже если бы они не были заряжены.

Во-вторых, даже если такое перераспределение и произошло, оно могло бы сказаться только на расстояниях от провода, заметно меньших его радиуса. Отойдя на пару радиусов от провода, поле никак не заметит неоднородного распределения зарядов внутри, даже если бы оно имело место. Поле чувствительно лишь к заряду на единицу длины в данной ИС. Не морочь голову себе и другим.
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Цитата
8 октября написал:
Я не понимаю...
А зачем тебе это понимать? Всяких книг, статей, постов в инете по любому поводу масса. Важно для себя понять суть явления, а вовсе не то, кто что по этому поводу пишет. Ты же, вроде, согласился с той картиной происходящего, что я нарисовал, и которая полностью подтвердилась решением Парселла, которое ты сам раскопал. Ничего нового найти уже невозможно: либо это будет повторением того, что мы с Парселлом на пару написали, либо ошибочное решение.

Еще раз советую разбираться в сути явлений, а вовсе не в том что и поч4му по этому поводу кто-то сказал. Хорошие источники могут быть полезны до тех пор, пока ты не разобрался. А потом они ничего не добавляют. Тем более, как ты убедился, даже классики (Фейнман, Тамм) вполне могут ошибаться. Я уже писал, что знаю  пару совершенно ошибочных работ у Эйнштейна. Эти ошибочные работы общеизвестны (в узких кругах). Вот АИ настойчиво мне предлагает читать Фейнмана и Парселла. Но я их в свое время уже читал. Я могу полезть в интересующий меня раздел их книг, если что-то подзабыл. Но сейчас в этом нет никакой нужды. Кроме того, помимо курса общей физики, который излагается в этих курсах, я прослушал и успешно сдал курс теоретической физики, который заметно серьезней общей физики. Ну как бы ты отнесся к тому, если бы тебе кто-то настойчиво советовал освежить таблицу умножения?
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Приболел маленько, серьезными делами заниматься трудно. Поэтому позволю себе еще немного поерничать по поводу нашего умника. Что писали классики и ваш покорный слуга всед за ними? Если рассмотреть ИС, в которой внешний заряд движется, то на него действует магнитное поле, действие которого направлено к проводу, то бишь, имеется радиальная сила (магнитная компонента силы Лоренца). Забавной ситуация становилась при переходе в ИС, где внешний заряд покоился. И Фейнман, и Парселл показали, что из-за релятивистских эффектов возникает радиальное электрическое поле, которое продолжает притягивать заряд к проводу (если он раньше притягивался).

Что писал по этому поводу наш умник? Во-первых, он утверждал, что решения у Фейнмана и Парселла правильные, причем сразу у обоих. Насмотря на то, что решения у них разные. Во-вторых оба классика утверждали, что это поле полностью эквивалентно полю заряженной нити, то есть, является электростатическим. Но АИ сначала писал, что провод в любой ИС электронейтрален, а значит такого поля, которое исходит от зарядов, то есть, является кулоновским, электростатическим, потенциальным не может быть. Затем он про это поле стал писать, что оно "электрическое, но не электростатическое". Когда его просили указать, как оно направлено, молчал, как партизан. На слова, что к проводу притягивать заряд может только радиальное потенциальное поле, никак не реагировал. При этом он стал писать, что у этого электрического поля циркуляция по любому контуру не равна 0. Когда его спросили, а чему именно, опять скромно промолчал. Когда я показал, что то радиальное электрическое поле, которое рассчитали и Фейнман, и Парселл (правда, чуть по-разному) и которое только и может заменить действие радиальной магнитной компоненты силы, имеет нулевую циркуляцию не только в силу радиальности, но и в силу стационарности, придумал тут же новую фишку. Оказывается это не просто электрическое поле, но - магнитное, только выраженно через электрическое и потому его циркуляция не равна 0. То есть, на внешний заряд в ИС, где он покоится, действует вовсе не электрическое, а магнитное поле, но выраженное через электрическое!!! И при этом еще написал, что это магнитное поле - "электрическое, но не электростатическое". Таким образом, он сразу посрамил не только Фейнмана и Парселла, но и Лоренца - оказывается на неподвижный заряд может действовать и магнитное поле. Не говоря уж о Максвелле, который неверно написал свои уравнения, из которых сразу следует, что если магнитное поле во времени не меняется, то ни о какой циркуляции и непотенциальном электрическом поле речь не может идти. Вот куда человека привела глупость - вместо того, чтоб признать мою правоту о половинной скорости, подтвержденную Парселлом, загнал себя в немыслимую ловушку, нагородив целую тучу нелепиц, которые являются ЕРЕСЬЮ. Заодно напрочь загадив всю тему многолетними мантрами о том, что это все не он придумал, а коварные Фейнман и Парселл.
Изменено: Gierus - 18.06.2022 15:25:43
Страницы: Пред. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 290 След.