Данный раздел запрещён для просмотра детьми

Материалы данного раздела могут содержать информацию, запрещенную для детей, согласно нормам установленным Федеральным законом "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".

Гражданская радиосвязь / Всё на форуме / Начинающие радиолюбители спрашивают: как работает и почему

Герц, Максвелл VS трансформатор!

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Прошли вопросы с электронами, атомами и т.п.

Дочитав раздел учебника физики до электромагнитных волн, пришёл в большое недоумение, когда начал разбираться с вибратором Герца.

Всё хорошо было, когда рассматривалась тема с двумя катушками, когда в ток возникал в катушке в одном направлении, то в другой катушке возникал ток в противоположенном направлении. То есть катушка в которой индуцировался ток, противодействовала магнитному полю катушки с током.

И всегда возникала аналогия, что если по передающей антенне ток протекает в одном направлении, то в принимающей антенне возникает индукционный ток и ток в антенне протекает в противоположенном направлении, поскольку антенна противться изменению магнитного потока от излучателя.

И заметим, что если в трансформаторе протекает переменный ток, значит есть переменное магнитное поле, значит есть электромагнитные волны.

Если всё логично и вы успокоились, то теперь перехожу к вибратору Герца.

Герц, сделал вибратор, который по сути являлся колебательным контуром к которому был подключён генератор переменного тока и в расстоянии от него он поставил напротив такой же колебательный контур.

Когда генератор работал на обкладках конденсатора контура возникала искра, сначала она была в контуре который подключён к генератору, а через время в контуре который просто стоял напротив.

Теперь поехали по процессам, которые были описаны в учебнике и будем искать истину. Пишу как было написано в учебнике, потомучто с этого момента будут возникать вопросы.

Смотрим не колебательный контур к которому был подключён генератор переменного тока.

Представим что в момент времени у нас ток начал идти возрастая от левой обкладки к правой. То есть вокруг провода контура образовалось вращающееся магнитное поле, по правилу правой руки.

Но когда ток возрастал, мы помним что возрастание тока по правилу Ленца порождает противодействующее магнитное поле в проводнике, которое в свою очередь порождает вихревое электрическое поле. То есть от нашего возрастающего тока, начало меняться магнитное поле и направлять ток навстречу току, стараясь не дать току быстро возрасти. То есть получился замкнутый вихрь электрического поля.
Пока эту мысль держим в голове.

Если мы посмотрим на левую обкладку конденсатора нашего контура и на правую, то мы увидим что направление токов совпадает, значит вектор электрического поля будет направлен от правой обкладке к левой.

|--------------|
| |
|--<--| |--<-|

Теперь о той мысли, которую надо было держать в голове.

Получается что между обкладками контура (назовём их конденсаторами) тоже образовалось вихревое электрическое поле, которое имеет напряженность.

Максвел предположил, что вихревое электрическое поле может внести изменение в магнитное поле.

В общем логика авторов учебника была такой:

Вихревое электрическое поле распространяясь в пространстве создаёт на обкладках конденсатора принимающего контура точно такую же по направлению напряжённость электрического поля, и эта напряженность электрического поля уже потом порождает магнитное поле точно !!! ТОЧНО такое же как и у передающего контура.

То есть ток не идёт в противоположенном направлении, а протекает точно в таком же направлении.

Но почему же тогда они приняли во внимание напряженность электрического поля, а не приняли во внимание то, что магнитное поле тоже воздействует на принимающий контур?

Почему тема интересна:

Антенна имея противовесы является всё тем же вибратором Герца.
По логике учебника:
Между штырём антенны и противовесом получается должен возникать вихревое электрическое поле.

Это электрическое поле распространяётся в пространстве, создаёт ток смещения в принимающей антенне между таким же шырём и противовесом, такого же направления, и этот ток смещения порождает в принимающей антенне магнитное поле аналогичное как в передающей антенне.

Так в принимающей антенне возникает ток такого же направления, а не противоположенного.

Помогите пожалуйста разобраться...
Почему же всё таки антенна не противодействует изменению элетромагнитного потока, а катушка состоящая из того же куска провода противодействует если рядом находится проводник с переменным током.
Ведь даже у проводника с током будет возникать противовес, например "стол" на котором он лежит. И между проводником и "столом" будет вихревое электрическое поле, которое породит ток смещения в катушке тоже стоящей на столе тогда должно возникнуть электрическое поле с такой же напряженностью и точно такое же магнитное поле.

В общем запутался...

Заранее спасибо!

Записано: 4022 дн 3 час 48 мин 57 сек назад (19.11.2013, 08:34:54)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

В силу вышеизложенного, давайте разбираться.
Если кто-то тоже может помочь, то помогайте.

Поскольку мы вроде как определили, что при магнитной индукции, например в момент когда вставляем магнит в катушку, то у нас возникает ток такого направления, что в катушке возникнет противодействующее магнитное поле. То есть катушка будет стараться оттолкнуться.

Если мы возьмём маленькую катушку и подключим её к генератору переменного тока, а потом оденем на эту катушку катушку большего размера, то мы опять же получим такую ситуацию, что когда ток в маленькой катушке будет возрастать и ток будет протекать в одном направлении, то в большой катушке ток будет протекать наоборот, в противоположенном и будет возникать противодействующее магнитное поле.

ТЕПЕРЬ САМОЕ ВАЖНОЕ!

Но если мы сделаем колебательный контур, подключим к нему антенну и противовес, и поставим рядом принимающий колебательный контур, то ток в передающем контуре и принимающем контуре будет протекать в одинаковом направлении.

Почему?

Получается вроде как не следует путать магнитную индукцию и электромагнитное поле, видимо это разные вещи.

До этого момента мы только смотрели на воздействие магнитного поля, даже когда мы пропускали переменный ток через катушку у нас тоже было только магнитное поле.
И как понял, в ситуации с катушкой, к которой подключён переменный ток не было излучения в пространство электрического поля.

Попробовал почитать о том, как же всё таки может влиять электрическое поле и магнитное поле передающей антенны и его противовесов на принимающую антенну так, чтобы в ней ток шёл абсолютно в таком же направлении.

Моя версия:
К сожалению, лучшего объяснения пока в голову не пришло, увы...

Вокруг электрона есть электрическое поле, условно стрелки электрического поля направлены во внутрь.

Если электрон улетел с орбиты атома, то у атома образуется недостаток электронов, и он становится положительным ионом. Да и в ядре атома есть протон, который является положительной частицей.
Стрелки поля условно выходят из положительно заряженной частицы.

Отрицательная частица будет стараться притянуть к себе положительную и оттолкнуться от одноимённой, т.е. отрицательной.

Электрическое поле действует как на покоящиеся заряды, так и на движущиеся, также электрического поля возникает ток.

Магнитное поле действует только на движущиеся заряды, на покоющиеся заряды оно никакого действия не оказывает. А заряды могут двигаться либо относительно магнитного поля (проволочная рамка, генератор переменного тока), либо магнитное поле будет двигаться относительно зарядов (вставляем магнит в катушку).

В общем, когда в передающем контуре возникает ток у нас в пространство излучается напряженность электрического поля и магнитное поле = электромагнитное поле.

Поскольку в учебнике было написано о том, что электрическое поле должно создать в принимающем контуре такое же электрическое поле (ток смещения).
То должно получиться видимо так.

Правда, не могу представить лучше процесс как это должно выглядеть, поэтому прошу если у кого больше знаний, то подскажите как электрическое поле действует. И если кто-то может, то всё-таки разделите понятия почему при катушке с переменным током у нас нет электромагнитного поля. Почему всё таки электрическое поле не излучается??? Я так понял оно есть, но оно внутри проводника катушки так и остаётся...

Когда электроны начинают бежать по проводнику передающего контура они создают ток, и начинают формировать электрическое поле, напряжённость которого будет расти с увеличением потока электронов и одновременно также растёт и магнитное поле. И эти поля будут формироваться между штырём и противовесом

И электрическое и магнитное поле являются вихревым, т.е. они замкнуты.

Поскольку электрическое поле вихревое, то это можно представить условно так, что мы взяли в руку электрон и начинаем водить этим электроном по атомам принимающего контура. Одноимённые электроны начнут отталкиваться от этого электрического поля.

Да причём так, вы руку повели вперёд, одноимённый электрон тоже оттолкнулся вперёд.
В общем ток смещения я понял как-то так.

Но при этом когда электроны начнут отталкиваться от электрического поля на них воздействующего они будут создавать своим передвижением магнитное поле.

А поскольку уже писал, что если мы возьмём в руку электрон и начнём подносить вперёд к другому электрону, то он будет отталкиваясь следовать тоже вперёд, то магнитное поле будет соответствующим такому же как и у направления передающего электрона.

Проще говоря магнитное поле, электрическое поле и всё процессы будут синхронными и одинаковыми. Ток в передающей антенне пошёл вверх, то в принимающей тоже ток пошёл вверх, а не вниз...!!!
Так как на принимающую антенну воздействует ещё и электрическое поле.

А вот если бы было просто магнитное поле, то в принимающей антенне уже ток пошёл вниз. Антенна бы противодействовала и была бы электромагнитная индукция.

В общем, у меня получилось как то так это нарисовать в голове...

Записано: 4021 дн 19 час 47 мин 52 сек назад (19.11.2013, 16:35:59)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Нашёл ответ на катушку с переменным, почему она является больше по параметрам магнитом, нежели излучателем ЭМП.

И почему при взаимодействии с катушкой возникает именно противодействие её магнитному полю, и ток у находящейся рядом катушки протекает в другую сторону.

Поскольку катушка подключена к генератору переменного тока, то она всё таки излучает ЭМП, но очень слабо.

"Каждому участку витка катушки контура соответствует близко расположенный участок на противоположном конце диаметра витка, по которому ток проходит в противоположном направлении.

На большом расстоянии от витка эти участки создают магнитные поля, индукции которых почти равны по модулю и направлены в противоположные стороны. В результате вдали от контура поля ослабляют друг друга, так что магнитное поле оказывается сосредоточенным лишь внутри катушки."

Вблизи катушки магнитное поле, конечно, есть. Почему? Потому что если посмотри на магнитное поле катушки с током, то с одной стороны у нас направление силовых линий закручивается в одну сторону, с другой стороны в другую. Но внутри и снаружи вдоль катушки линии направленностей указанных линий совпадают.
И как раз выходящие линии вонзаются в катушку, которая снаружи.

То есть электрическое поле как бы компенсируется, а магнитное сохраняется.

Вроде так...

Но выше изложенный вопрос про действие электромагнитного поля на контур таким образом, что контур его принимающий в отличие от магнитного поля не противодействует электромагнитному полю остаётся...

:)

Записано: 4021 дн 18 час 40 мин 41 сек назад (19.11.2013, 17:43:10)

Плахиш из Новосибирск - Новосибирская обл

Дима, так и до устройства ядерной бомбы дойдем)))))))

Записано: 4021 дн 11 час 58 мин 33 сек назад (20.11.2013, 00:25:18)

Хирург из Новосибирск - Новосибирская обл

продам боеголовку. новая в упаковке. все в пленках. даже не открывали. подарили на день рождение, а у меня уже есть такая. отдам дешего :)

Записано: 4021 дн 3 час 34 мин 43 сек назад (20.11.2013, 08:49:08)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

На ядерную боеголовку ставлю резерв, она пригодиться для одного дела.
Только Камаз надо найти, чтобы вывезти. Деньги предоплатой на карточку перечислю.

Теперь плавно возвращаясь к пирогам темы.

Мне кажется тема очень интересная тем, что магнитная индукция и электромагнитное поле, то есть электромагнитная волна возникающая из электромагнитного поля и летящая на антенну является интересной.

Потому что эти явления очень близки, но физически проявляются по разному. Даже вообще кардинально по разному.

Ещё 50 раз перечитал учебник, я вроде не ошибся, и разбираюсь в правильном направлении.

Просто пытаюсь разобраться, правильно ли рассуждения о том, что в катушке с переменным током есть ЭМП, но её воздействие оказывается в большей степени магнитным, а электрическое поле компенсируется и подавляется витками.

То есть в стоящей рядом катушке возникнет индуцированный переменный ток в противоположенном направлении, и магнитное поле будет противодействующим.

А у электромагнитного поля, которое излучается в пространство то есть одновременно электрическое поле с определённой напряженностью и магнитное поле, создатут в приёмном контуре точно такое же поле и точно такой же по направлению ток, то есть противодействия не будет.

Вроде из опытов Герца логика получается такой.

И всё это разложить по полочкам и уместить в голове почему всё таки так...
Потому что если бы не дочитал до конца учебник, то думал бы, что когда антенна излучает, то принимающая антенна по правилу Ленца должна была противиться изменению нарастающего ЭМП.
Однако этого не происходит. Антенна "соглашается" с ЭМП, и принимает его как "свое". То есть, если ток не меняет своего направления, как это было бы ЭМП в опытах с катушкой.

А почему?

Потому что в приёмном контуре между антенной и противовесом возникает какой-то непонятный ток смещения с определённой напряженностью.

Он как бы ориентирует потенциал в приёмном контуре так, что электрические поля передатчика и приёмника начинают совпадать. И раз электрические поля совпадают то и магнитные поля будут одинаковыми.

Но как электрическое поле воздействует и работает, какие процессы вызывает и почему пока непонятно...

Записано: 4021 дн 3 час 8 мин 37 сек назад (20.11.2013, 09:15:14)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

И ещё немного дополнения: если мы просто возьмём отрезок проволки и концами подключим к генератору переменного тока, то в отличие от катушки с переменным током, в которой есть ЭМП, но которая не излучает электрическое поле в пространство, проволка будет уже антенной, но малоэффективной.
В пространстве будут электромагнитные волны.

Записано: 4020 дн 19 час 27 мин 23 сек назад (20.11.2013, 16:56:28)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Вроде наверное с одной стороны сломал стереотипы и непонимание вопроса.

1. В общем вроде как получается так, если электромагнитное поле излучается (электромагнитная волна это тоже самое электромагнитное поле, только оторвавшееся), то в находящемся рядом проводнике возникнет точно такое же электромагнитное поле, то есть ток будет протекать в таком же направлении как и в контуре излучателя, и будет точно такое же магнитное поле. Одним словом никакого сопротивления не будет.
Почему? Потому что в пространстве распространяется вихревое электрическое поле и вихревое магнитное поле.
Электрическое создаёт потенциал в принимающем проводнике и возникает точно такое же магнитное поле.
Это же правильно????

Но! Теперь возникли вопросы с трансформатором...
Уф...

В учебнике рассматривали пример, когда одна катушка была сначала выключена, на эту катушку надели другую катушку, и та катушка которая была выключена, её подключили к батарейке. И в момент когда ток в катушке возрастал, в катушке увеличивалось магнитное поле. В надетой на неё катушке возник индукционный ток в противоположенном направлении.

Но ведь в этот момент времени как раз что-то похожее на ЭМП было, ток возрастал, электрическое поле, порождало магнитное поле.

А потом показывают картинку с трансформатором, где одна обмотка подключена к генератору, другая к нагрузке, и обе обмотки намотаны на сердечник.
И в трансформаторе ток протекает в одинаковом направлении.

А почему??? Ведь если в тот момент, когда в самом первом эксперименте когда ток возрастал в маленькой катушке, в большой ток пошёл в противоположенном направлении, почему тогда в трансформаторе они текут в одинаковом по обмоткам.

Записано: 4020 дн 17 час 4 мин 23 сек назад (20.11.2013, 19:19:28)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Что-то всё неправильно...

Записано: 4019 дн 23 час 15 мин 8 сек назад (21.11.2013, 13:08:43)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Колибри, если на картинке нарисовано что в одну сторону то одно из двух:
1) Обмотки I и II намотаны в разные направления;
2) Картинка не правильная.

Записано: 4019 дн 19 час 26 мин 15 сек назад (21.11.2013, 16:57:36)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

250, можно попросить объяснить как оно на самом деле есть...

1. Есть катушка которая подключена к переключателю, а переключатель к батарейке.
Когда мы замкнём ключ катушки с током, то в ней будет нарастать ток от 0 до 1, и будет нарастать и магнитное поле.

Но почему в этот момент у нас не будет считаться что есть ЭМП, и на рядом стоящую катушку будет действовать только магнитное поле, которое вызовет в рядом стоящей катушке ток в противоположенном направлении и противодействующее магнитное поле?

2. Есть у нас трансформатор одна катушка которого подключена к генератору, вторая намотана рядом на сердечник и подключена к нагрузке.

Почему когда в первой катушке ток будет возрастать то уже будет считаться что возникло электромагнитное поле? Или оно не возникло?

В противоположенной катушке, как понял, тожевозникнет противодействие и ток будет протекать в противоположенном направлении и следовательно должно быть противодействующее магнитное поле у второй катушки тоже.

3. Есть у нас передатчик, и есть приёмник. По передатчику идёт переменный ток, в пространство излучается с напряженность электрическое поле и магнитное поле. Одно порождает другое.

В каком направлении возникнет ток в принимающей антенне в таком же как в передатчике или тоже антенна будет сопротивляться ЭМП и ток в принимающей антенне будет протекать в противоположенном направлении?

Больше рассуждать не могу, кончились силы и желание...

Я постараюсь сейчас ещё фотографии с учебника добавить.... Может быть так станет яснее.
Просто правда хотел по честному разобрать вопрос, но увы не смог.

Записано: 4019 дн 17 час 14 мин 23 сек назад (21.11.2013, 19:09:28)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Приложены файлы: f8872-0.JPG

Записано: 4019 дн 17 час 10 мин 14 сек назад (21.11.2013, 19:13:37)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Это описание из учебника, к вибратору Герца, начинается со слов Объяснение опытов Герца ...

Приложены файлы: f8874-0.JPG

Записано: 4019 дн 17 час 5 мин 5 сек назад (21.11.2013, 19:18:46)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Это продолжение текста

Приложены файлы: f8875-0.JPG

Записано: 4019 дн 17 час 4 мин 3 сек назад (21.11.2013, 19:19:48)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Это трансформатор, ток течёт в одинаковый направления, магнитное поле везде одинаковое, даже в сердечнике.

Приложены файлы: f8876-0.JPG

Записано: 4019 дн 17 час 2 мин 40 сек назад (21.11.2013, 19:21:11)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Это вихревые токи Фуко

Приложены файлы: f8877-0.JPG

Записано: 4019 дн 17 час 2 мин 1 сек назад (21.11.2013, 19:21:50)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

И катушка с батарейкой

Приложены файлы: f8878-0.JPG

Записано: 4019 дн 17 час 1 мин 28 сек назад (21.11.2013, 19:22:23)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

И ещё немного попыток разобраться с темой, а может её запутать.

Что отличает катушку, виток, провод включённый в цепь переменного тока - будет электромагнитное поле, они будут антеннами (передающими излучателями).

Но что будет, если рядом с электромагнитным полем положить ещё катушку подключённую к гальванометру - катушка будет противодействовать изменяющемуся только магнитному полю, но не электрическому. Точнее электрическое поле будет, но не будет оказывать действия.

Почему?

Думаю, потому что, чтобы воспринимать электрическое поле нужно принципиально другое устройство, нужен контур, а точнее обкладки или просто обрезанные, висящие концы провода. (там будут скапливаться электроны, создающие напряжение). То есть создающих напряженность электрического поля между этими концами.

Для чего?

Если в контуре ток протекал в одним направлении, то он в таком же направлении создаст напряженность поля, и эта напряженность поля распространяясь в пространстве попадёт между такими же обкладками принимающего контура и возникнет, точно такое же электрическое поле в приёмной антенне, которое создаст опять же такое же напряжение на обкладках. И ток будет протекать в точно таком же направлении.

Таким образом пойдёт в абсолютно таком же направлении как и в передающей антенне.

То есть если уже просветление есть, то если мы в электромагнитном поле катушку подключим концами к измерителю, или к нагрузке, то у нас катушка будет противодействовать только магнитной составляющей ЭМП.
Электрическое поле не будет оказывать виляния, потому что нет точек от которых возможно было бы создать напряженность, концы то у нас подключены к нагрузке (измерителю)

А если у нас нагрузка подключена к середине катушки, т.е. оставляя концы катушки свободными в воздухе, то тут уже сопротивления никакого не будет и ток потечёт в том же направлении в каком и протекает в передатчике.
Поскольку электрическое поле сможет создать от этих точек напряженность.

Записано: 4019 дн 2 час 19 мин 36 сек назад (22.11.2013, 10:04:15)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Ребят я туплю! Посмотрите, если мы наложим один вибратор Герца над другим, то ток то течёт в противоположенные стороны. Вот и всё!!! Значит антенна противодействует ЭМП и ЭМВ, то есть ток течёт в противоположенном направлении, чем на передающей антенне.

Вроде теперь стало верно!

Записано: 4017 дн 6 час 17 мин 19 сек назад (24.11.2013, 06:06:32)

Бросить друзьям ссылку на тему:

Если это интересная тема, дайте людям на неё ссылку:

http://27kb.ru/zou.php?f=901&message=8766

О сайте
Правила сайта

Обратная связь Рекламодателям

Сотрудничество