VE3KF forum

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » VE3KF forum » Разное » Как течёт ток???


Как течёт ток???

Сообщений 1 страница 30 из 68

1

В школе, не помню уже в котором классе мне объяснили, что ток течёт от + к - . Т.е. если между выводами батарейки (были такие – КБС) вставить лампочку, то ток пройдёт по плюсовой клемме батарейки, затем через лампочку, она загорится и по минусовой клемме уйдёт в батарейку. Через пару лет учитель физики объяснил, что направление тока от + к -  условно. Фактически ток – это движение электрических зарядов, из коих двигаться по проводу могут только свободные электроны. Т.е. ток течёт от – к + .
Необходимым условием появления тока является замкнутость цепи. В то время я уже осваивал 6П3С, подключённую к аноду выходной лампы приёмника, и в этом постулате нисколько не сомневался. Особенно после пары ударов этим током.
Дни бегут, складываются в года. Пошли первые проявления старческого маразма и видимо от этого что-то засомневался я в приобретённых школьных знаниях.

Вот имеем источник тока и замкнутую цепь с нагрузкой. Выбежал, неважно с какой клеммы, розовощёкий, уверенный в своих силах ток и помчался к нагрузке. Поборолся с ней, так как просто так отдаваться она не хотела и сопротивлялась, но ток сделал своё дело, правда отдал нагрузке часть своей энергии и потный и слегка бледный прибежал на вторую клемму источника.
Вроде бы реальная картина, только на проверку – фантастика! Проверка очень простая: вставим в цепь до нагрузки и после оной по амперметру. И что они показывают? А то, что величина тока до и после соития с нагрузкой ОДИНАКОВА!
Может ток наш врун и дела с нагрузкой не имел? Так нет же, если нагрузка была электро лампочкой, то мы видели свет. Трата энергии несомненно была! Но как же быть с тем, что вытекающий ток равен втекающему?
Чудны дела твои, господи!

Опыт номер два.
К каждой клемме источника присоединяем по проводку и попробуем определить знак потенциала на их концах. Поскольку ток это движение электронов, то вследствие нулевой емкости проводка электроны побегут в него и на конце провода, подключенного к отрицательной клемме, мы обнаружим отрицательные заряды.
Из этого же определения тока следует, что на конце проводника, подключённого к положительной клемме, никаких зарядов не будет. Однако, они там обнаруживаются. Причём положительные.
Стоп! Положительные по проводу не бегают! Откуда же они там взялись?
«А просто - говорят знающие люди - Источник отдал в провод часть электронов и недостачу восполнил, забрав такое же количество из другого провода. Поскольку в этом проводе образовалась нехватка электронов, то он «зарядился» положительно. Источник тока – это насос, перекачивающий электроны».
Вроде нормальное объяснение.
Стоп. Во-первых, количество свободных электронов не бесконечно, а величина тока при КЗ ого-го! Во-вторых, если к проводкам подключена нагрузка, а источник тока, по сути, является насосом (почему его называют источником?), то  энергия вытекающего тока должна быть больше энергии втекающего, так как что-то должно же рассеяться на нагрузке. А токи в проводниках равны по величине. (Второй раз о Создателе всуе не упоминаем).

Так как же течёт ток???
Что от плюса к минусу, что от минуса к плюсу – одна и та же проблема…

2

UR4III написал(а):

Выбежал, неважно с какой клеммы, розовощёкий, уверенный в своих силах ток и помчался к нагрузке. Поборолся с ней, так как просто так отдаваться она не хотела и сопротивлялась, но ток сделал своё дело, правда отдал нагрузке часть своей энергии и потный и слегка бледный прибежал на вторую клемму источника.
Вроде бы реальная картина, только на проверку – фантастика! Проверка очень простая: вставим в цепь до нагрузки и после оной по амперметру. И что они показывают? А то, что величина тока до и после соития с нагрузкой ОДИНАКОВА!

Круто... Должен на выходе вроде бы, уставший быть, а он, один чёрт розовощёкий, или, наоборот, заморыши и входят и выходят...  :crazyfun:  Я так думаю, что вряд ли элементарная частица зарозовощёчица, или, наоборот, зачморится, какой была она, такой же и останется, даже, если ей придётся с трудом пролезать через какую- то цепь, обладающую сопротивлением. Т. е. что подразумевается под словом "сопротивление"- сопротивление движению электронов оказывается. Вот пробиваясь через сопротивление, движущиеся электроны, сталкиваясь с ионами, передают им часть своей энергии, ионы начинают более интенсивно колебаться, температура проводника повышается. А выскочив из цепи с сопротивлением, электроны дальше беспрепятственно текут к плюсовому выводу источника питания. Кстати, с противоположной стороны сопротивления (где минус источника питания), наблюдается переизбыток электронов, но ток всё равно тот же самый- ему по барабану, что электронов много, он пропорционален их количеству, проходящиму в единицу времени. Эти электроны и рады бы ломануться к плюсовому выводу источника, куда их тянет разность потенциалов, да сопротивление не пускает- проход узкий и труднопроходимый :dontknow: . Вот и приходится на входе толпиться... Кстати, количество электронов "вошедших" и "вышедших" из сопротивления в единицу времени, одинаково, соответсвенно, и ток равный...

Отредактировано Игорь 2 (2011-02-09 21:08:53)

3

Игорь 2 написал(а):

Эти электроны и рады бы ломануться к плюсовому выводу источника, куда их тянет разность потенциалов, да сопротивление не пускает- проход узкий и труднопроходимый

Вспомнился фильм ,, Собачье сердце,, Там Шариков все повторял слова,- ... в очередь, сволочи, в очередь..   :D  То же самое и электроны через сопротивление не могут все сразу проломиться. Они по очереди ползут, кстати довольно медленно.

Игорь 2 написал(а):

Кстати, количество электронов "вошедших" и "вышедших" из сопротивления в единицу времени, одинаково, соответсвенно, и ток равный...

Так это еще Кирхгофф вывел в своих законах. Тут все уже разобрано до нас.  :flag:

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

4

Игорь 2 написал(а):

Вот пробиваясь через сопротивление, движущиеся электроны, сталкиваясь с ионами, передают им часть своей энергии, ионы начинают более интенсивно колебаться, температура проводника повышается.

Не уверен, что эта картина полностью соответствует действительности, но от факта передачи (рассеивания) энергии нагрузке никуда не деться!
Поэтому, если поток электронов несёт к нагрузке некую величину энергии, часть которой потребляется нагрузкой, то очевидно, что на выходе из нагрузки этот поток имеет меньшую энергию.
Попробуем перейти к аналогии. Сам электрон отдать полностью или часть своего заряда не может, ибо после этого он перестаёт быть электроном. Здесь уместна аналогия электрона с шариком, который разогнан эдс источника до некой скорости. Проходя через нагрузку шарики-электроны тормозятся, отдавая часть энергии движения нагрузке. Чтобы обрести прежнюю скорость (ток вытекающий равен току втекающему в источник) шарики должны восполнить потери энергии. Как они могут это сделать, если движутся К источнику эдс, а НЕ ОТ него?

Игорь 2 написал(а):

Кстати, количество электронов "вошедших" и "вышедших" из сопротивления в единицу времени, одинаково, соответсвенно, и ток равный...

Согласитесь, что если ток, вошедший в нагрузку, равен току вышедшему, то нагрузка ничего не потребила. Поглощение её части энергии неминуемо должно сказаться на токе. То же относится и к самому источнику: если ток вытекающий (энергия исходящая) из источника равен току втекающему (энергия, входящая в источник), то источник просто ничего не расходует! И это при том, что нагрузка всё таки забирает часть энергии…
Может в консерватории что-то надо… Пардон, может в школе нам чего-то не то преподАли? В смысле не ту картину движения тока.
Ещё более интересен в этом плане переменный ток. Но об этом позже. Если будет желание.

5

UR4III написал(а):

если ток, вошедший в нагрузку, равен току вышедшему, то нагрузка ничего не потребила.

На входе сопротивления толпа, скопление электронов т.к. калитка узкая, не могут все сразу проскочить. На выходе сопротивления никакого скопления, идет поток электронов, которым удалось проскочить. Разность скопления зарядов до резистора и после него и есть разность потенциалов.
Скопление зарядов до сопротивления еще не говорит, что ток большой. Ток определяется только теми зарядами, которые движутся, но не теми, которые стоят и ждут своей очереди. Вот и получается, что ток зарядов во всей цепи одинаков.
Когда сопротивления нет в цепи, то и нет ионов, с которыми сталкивались бы заряды и тормозилиль, а значит и ток в цепи максимальный.

UR4III написал(а):

если поток электронов несёт к нагрузке некую величину энергии, часть которой потребляется нагрузкой, то очевидно, что на выходе из нагрузки этот поток имеет меньшую энергию.

Конечно меньшую. Нельзя же к батарее 10 В подключить 2 лампочек по 12 В и ожидать, что они все будут светиться в полную силу. Максимальная энергия задана батареей и ее внутренним сопротивлением.

UR4III написал(а):

Проходя через нагрузку шарики-электроны тормозятся, отдавая часть энергии движения нагрузке. Чтобы обрести прежнюю скорость (ток вытекающий равен току втекающему в источник) шарики должны восполнить потери энергии. Как они могут это сделать, если движутся К источнику эдс, а НЕ ОТ него?

Шарики не восполняют энергию, они движутся с той же скоростью, что и при входе. Это и есть одинаковый ток в цепи. Восполняет энергию в цепи батарея, именно она и является источником энергии, а не шарики, которые лишь несут эту энергию, передают ее, транспортируют.

UR4III написал(а):

Поэтому, если поток электронов несёт к нагрузке некую величину энергии, часть которой потребляется нагрузкой, то очевидно, что на выходе из нагрузки этот поток имеет меньшую энергию.

Конечно меньшую. Ведь количество носителей заряда в единицу времени уменьшилось(ток ограничен сопротивлением), поэтому и кол-во энергии в цепи тоже уменьшилось.

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

6

Александр, здравствуйте!
Я заметил, что Вы не всегда внимательно читаете мои посты.

VE3KF написал(а):

UR4III написал(а):
Проходя через нагрузку шарики-электроны тормозятся, отдавая часть энергии движения нагрузке. Чтобы обрести прежнюю скорость (ток вытекающий равен току втекающему в источник) шарики должны восполнить потери энергии. Как они могут это сделать, если движутся К источнику эдс, а НЕ ОТ него?

Шарики не восполняют энергию, они движутся с той же скоростью, что и при входе. Это и есть одинаковый ток в цепи. Восполняет энергию в цепи батарея, именно она и является источником энергии, а не шарики, которые лишь несут эту энергию, передают ее, транспортируют.

Давайте по порядку. Ток - есть движение заряженных частиц. Сила тока - это количества частиц, прошедших через сечение провода в единицу  времени. Т.е. чем больше скорость частиц, тем больше их проходит через сечение проводника. Энергия тока это по сути энергия движения. Задаётся эта энергия эдс источника (разностью потенциалов).

UR4III написал(а):

Проходя через нагрузку шарики-электроны тормозятся, отдавая часть энергии движения нагрузке.

Думаю, что в части отдачи энергии нагрузке Вы согласны со мной. Но далее пишите

VE3KF написал(а):

Шарики не восполняют энергию, они движутся с той же скоростью, что и при входе.

Так я и не писал, что шарики восполняют собственную энергию.
Почему вдруг скорость шариков восстанавливается на выходе нагрузки после торможения в ней? Для этого их надо малость подтолкнуть, что может сделать только источник. Он же их разгонял!
Но между источником и нагрузкой находится проводник. Чтобы скорость шариков восстановилась, источник, эдс должен постоянно посылать  к входу нагрузки некие импульсы восстановительной энергии. Замечу: против  движения тока! А такое может быть?

7

UR4III написал(а):

Почему вдруг скорость шариков восстанавливается на выходе нагрузки после торможения в ней?

А кто сказал, что скорость восстанавливается? Откуда это утверждение взято? Ток одинаков, что перед нагрузкой, что в нагрузке, что после нее. Значит и скорость зарядов одинакова тоже. Логично? Значит и ничто не подталкивает заряды. С какой скоростью вышли из резистора, с той же скоростью и пошли к батарее и с той же скоростью вышли из нее и пришли снова к резистору. ТОК В ЦЕПИ ОДИНАКОВ!!

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

8

VE3KF написал(а):

ТОК В ЦЕПИ ОДИНАКОВ!!

Ну, Александр! Это уже мантра!
Я ведь не отрицаю, что он одинаков. Это - ФАКТ!!! Я высказал мысль, что следуя привычной нам концепции, изложенной в школе или где-нибудь ещё, ток не может быть одинаков. Почему? - в надцатый раз повторять не буду. Следовательно, отталкиваясь от факта равенства тока по всей цепи, привычная концепция НЕ ВЕРНА!!! И это особенно видно на примере переменного тока.

Вот имеем источник эдс переменного тока. Его нагрузкой является провод в виде рамки, петли и пр. длиной  менее половины длины волны. Предположим, что заряды, выскакивая из одной клеммы, успевают за пол периода колебаний достич вторую клемму. Всё чики-таки. Спрашиается какая средняя величина тока будет в рамке на отдельных её отрезках? Ясен пень! - одинаковая! Так как все заряды благополучно достигают противоположную клемму. Но измерения тока вдоль рамки показывают, что это не так. Посредине рамки ток максимален и чем ближе к клемме его величина спадает.
Стоячая волна? Да! А как она может появится, если заряды благополучно достигают протвоположную клемму источника?

9

Пример номер два. (Почти подсказка).
Вот уважаемый Александр пишет

Amw написал(а):

Вы забыли главное - в коаксиале ток по внутренней стороне оплетки всегда равен току центральной жилы - ТЕМ волна, однако...

Двухпроводные линии
А как образуется ТЕМ волна в линии передачи?
Для этого между проводами линии нужно создать переменное электрическое поле. Т.е. на одном проводе источник эдс в начале линии должен обеспечить движение отрицательных зарядов, а на другом – движение положительных. Кроме этого, между проводами линии нужно создать переменное магнитное поле. Оно формируется токами в проводах, противоположными по направлению.
Если мы делаем ставку на движение электронов, то гипотетически мы можем обеспечить противофазность токов в проводах линии. Но при этом не сможем создать переменное электрическое. Следовательно, … ответ так близок. Я ведь предлагал поразвлечься и пошевелить извилинами. Самое время, господа!

10

UR4III написал(а):

Я высказал мысль, что следуя привычной нам концепции, изложенной в школе или где-нибудь ещё, ток не может быть одинаков.

Думаю, что правильнее было бы применять термин плотность тока. Давайте представим нашу цепь из батарейки, и резистора, цепью аналоговой, сантехнической. Батарея - помпа, насос. Цепь - трубы, к примеру 50 мм диаметром. Сопротивление - трубка 5 мм диаметром. Вопрос ваш - будет ли на выходе трубки 5 мм скорость воды выше, нежели на входе. Мой ответ - скорость на входе и выходе будет одинакова. Если допустить, что вместо воды, средой будет воздух, то перед трубкой 5 мм плотность воздуха будет выше, а после нее плотность конечно будет ниже(разрежение) - разность потенциалов на резисторе.

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

11

Разместил начальный пост на парочке форумов, где толкутся доморощенные и профессиональные физики. Многих задело.
Оказывается проблема понимания что такое ток и как он течёт существует давно. Цитирую одного участника.

UR4III, Вы сформулировали замечательные вопросы. В каком-то журнале была описана сценка. Экзамен по электротехнике. Девочка-отличница всё прекрасно излагает. Ну, убедительно идёт на пять баллов. Но что-то крутнулось в мозге лектора, и он спросил: "А было Вам в моих лекциях что-то непонятно?" И та честно ответила:"Я не понимаю, что же остаётся в лампочке, если, энергия тока - это энергия упорядоченного движения электронов, а, согласно уравнению непрерывности, поток электронов на входе лампочки равен потоку электронов на её выходе". Лектор похолодел, потому что вдруг понял,
что он тоже этого не понимает... Может, Вам немного поможет моя статейка "Металлы: нестационарные
химические связи и два механизма переноса электричества" на http://newfiz.narod.ru

Исходя из этого, более – менее связанно оформил свои мысли в виде небольшой статьи, которую и выношу на ваш суд, надеясь на конструктивные отзывы.

12

Часть 2

Чтобы как-то разобраться в ней логично начать с определений. В общепринятом понимании ток  рассматривается как движение электрических зарядов. Это движение вызывается электродвижущей силой источника тока или разностью потенциалов при движении  электрических зарядов по проводнику с заряженного объекта на незаряженный. Но нас интересует не движение зарядов, а то, как они переносят энергию.
Здесь общеприняты две модели. В первой электроны (носители зарядов) рассматриваются как шарики, разгоняемые эдс или разностью потенциалов. Т.е., чем сильнее мы их разгоняем, тем больше энергии они приобретают. При встрече с нагрузкой «шарики» тормозятся, отдают ей часть энергии и естественно количество «шариков», проходящих в единицу времени через сечение проводника уменьшается. Во второй модели заряд является энергетическим образованием. Проходя через нагрузку, часть зарядов передаёт ей энергию и исчезает. В результате, величина токов в ветвях цепи неодинакова.
Противоречие между опытом и законом сохранения энергии остаётся. Либо в «консерватории» что-то надо подправить, либо мы чего-то недопонимаем.
Тем радиолюбителям, у которых эти логичные рассуждения вызывают протест, напомню, по крайней мере, два известных им факта.
1.Величина КСВ в начале фидера меньше, чем на входе нагрузки, им питаемой.
2.Амплитуда стоячих волн тока в LW или в вибраторе, запитанном посредине, длинной несколько λ, уменьшается от точки запитки к концу провода.
Известно объяснение этих фактов: потери током своей энергии при движении зарядов по проводнику.
Следует честно признать, что мы не знаем, что такое электрический ток!

13

В общепринятой теории электрического тока указывается, что прежде тока в проводе распространяется электрическое поле, без которого движение зарядов немыслимо. Т.е. в приведенном Опыте N2 по одному из проводников распространяется поле положительного потенциала, а по другому – отрицательного.
Есть предположение, что сами заряды являются безинерциальными (2). Можно предположить, что они являются энергетическими «сгустками» продольного электрического поля и поэтому в виде токовых волн могут распространяться от клеммы источника тока со скоростью поля в данной среде. Если проводники замкнуть на нагрузку, то каждая токовая волна отдаст ей часть своей энергии, а величина тока во «входящей» и «исходящей» ветвях цепи будет равна сумме величин токов истекающего из данной клеммы и истекшего с другой клеммы и прошедшего через нагрузку. Амперметры покажут одинаковый ток! Таким образом, закон сохранения энергии при равенстве токов во входящей и исходящей ветвях нагрузки СОХРАНЯЕТСЯ! А источник тока соответствует своему названию: ТОК ИСТЕКАЕТ ИЗ ОБЕИХ КЛЕММ!

14

Фантастика? Ничуть. Есть практические подтверждения этого предположения, хотя сами заряды гипотетичны.
Рассмотрим некоторые процессы в длинных фидерных линиях. Чтобы «примирить» скорость свободных электронов с фактической скоростью распространения энергии в линии, предположили, что энергия переносится ТЕМ-волной. Чтобы такая волна образовалась, в начале линии необходимо согласно Пойтингу, чтобы вектор магнитного поля был перпендикулярен плоскости, проходящей через два провода линии, а вектор электрического поля лежал в этой плоскости и был направлен от одного провода к другому. Первое условие выполняется при разном направлении токов в соседних проводах. Вариант «электронного насоса» успешно с этим справляется. А вот второе условие требует наличие в соседних проводах РАЗНОПОЛЯРНЫХ ЗАРЯДОВ!
Выполнить это условие «насос» не в состоянии. А вот безинерциальные заряды – вполне. Достаточно вспомнить, что направление движение тока принято условно. Если  движение положительных зарядов от клеммы источника к нагрузке принимается за направление тока от клеммы, то движение отрицательных зарядов от клеммы к нагрузке принимается за направление тока к клемме. Т.е. при истечении тока с обеих клемм выполняются оба условия образования ТЕМ-волны. УСЛОВНОСТЬ В НАПРАВЛЕНИИ ТОКА СОЗДАЁТ ИЛЛЮЗИЮ ВЫТЕКАНИЯ ТОКА ИЗ ОДНОЙ КЛЕММЫ И ВТЕКАНИЯ ЕГО В ДРУГУЮ!
Не счесть, сколько заблуждений породила эта иллюзия. Но об этом позже.

15

Ещё один пример, подтверждающий предположение об истечении тока с обеих клемм – линия, замкнутая на конце, или более реальный пример – петлевая, рамочная антенна. Как известно из практики на конце линии или ровно посредине периметра рамки образуется пучность тока, величина которой без учёта потерь в линии или антенне равна удвоенной величине падающей волны тока. Попробуйте объяснить происхождение этой пучности тока без его истечения с обеих клемм? Не получится!
Всё изложенное не является моей выдумкой. Всё это в виде отдельных фрагментов приводится в учебниках. Например, понятие токовых волн встречается у Белоцерковского Б.Г. (3) в  XI разделе. А Д.П.Линде  (4) на стр. 17 приводит рисунок, иллюстрирующий эти самые токовые волны с движением в них положительных и отрицательных зарядов.
Только авторы учебников не любят акцентировать внимание на нестыковках отдельных положений теории электрического тока и, рисуя радужную картину общего познания мироздания, скрывают от неокрепшего ума мысль, что Наука знает, что она ещё больше не знает!

16

Подведём итог. Скорее всего носителем энергии являются энергетические образования, родственные электрическому полю. Переменный ток в виде токовых волн вытекает из обеих клемм источника и не нуждается в отличие от постоянного в гальванической замкнутости цепи. Постоянный ток можно представить как переменный с очень большим периодом колебания.
Далее вполне уместен вопрос: ну и что даёт эта модель тока? ОК. Переходим к заблуждениям.

Как только в руках радиолюбителей оказались моделировщики, они сразу бросились проверять с их помощью известные классические антенны и их системы. И некоторые результаты вызвали шок!
Например, оказалось, что во входном сопротивлении полуволнового вибратора, питаемого в разрыв полотна, при сдвиге точки питания из центра появляется реактивность. Откуда? Ведь вибратор имеет резонансную длину! А резонанс – он и в Африке резонанс! Именно он как уверены многие обеспечивает эффективную работу антенны!
Это заблуждение проистекает из модели тока, вытекающего с одной клеммы источника и втекающего в другую, что предполагает замкнутость цепи. Если же цепь гальванически не замкнута, то роль «замыкателя» отводится конденсатору, точнее – токам смещения «протекающим» в нём. На этой основе родилось убеждение, что антенн без противовеса не бывает. Ищите и обрящете! И если вы не видите «суслика», то он всё равно обязательно существует!

17

Например, И.В.Гончаренко (5) утверждает, что полуволновой вибратор, запитанный с конца, не работает без хотя бы маленького противовеса.  В крайнем случае, противовесом выступает один из проводов линии питания. А если фидера нет и антенна питается напрямую? Всё равно «суслик» обязан быть!
У J-антенны противовесом считается четвертьволновой шлейф. У антенны RX3AKT – внешняя поверхность кабеля, из которого выполнен шлейф. Ну, а больше всего в ступор вводит Антенна Фукса, в которой автор всеми известными способами «отвязал» вибратор от источника питания.
Ещё более парадоксальная ситуация сложилась с GP. Казалось бы, всё понятно, вот вертикальный излучатель, а вот  противовесы, собирающие токи смещения. Но любопытные радиолюбители, играя с моделировщиком, обнаружили (хотя это было известно и ранее, например, при описании работы квадрата в источниках доммановской эры), что соосно расположенные противовесы практически не излучают, следовательно, и не принимают! 
Ну, лень нам изучать основы электротехники! Конденсатор – это устройство для накопления энергии! Не будем заморачиваться с тем, существует или нет ток смещения, отметим, что в этом устройстве по идее ни грамма энергии с одной обкладки через диэлектрик не переносится на другую обкладку. Не существует тока через конденсатор, существуют токи его заряда и разряда, которые текут на обкладку и с неё ПО ОДНОМУ и тому же проводу. И только для упрощения расчётов электрических цепей ток проводимости принимается равным по величине току смещения, «текущему» через конденсатор.
В предлагаемой модели тока эти нестыковки не возникают. Например:

18

Диполь со смещением точки запитки из центра
В короткую и длинную части вибратора из источника или из фидера втекают прямые (падающие) токовые волны. Достигнув концов, они отражаются и текут к точке питания, образуя в суперпозиции стоячие волны тока. Но в точку питания обратные (отраженные) волны приходят не одновременно. Поэтому величины стоячих волн тока на клеммах источника (фидера) в общем случае не равны и не совпадают по фазе. Следовательно, напряжение и ток на клеммах источника не синфазны, что является свойством реактивной нагрузки. Мера противодействия – гальваническая развязка вибратора от источника, линии питания.

GP
Та же картина, что и в диполе.  Токи втекают в вибратор и противовесы. Стоячие волны тока образуют переменное электрическое поле между вибратором и противовесами. В случае неравенства их длин во входном сопротивлении появляется реактивность.

Полуволновой вибратор, питаемый с конца
Предположим, что питание вибратора осуществляется непосредственно линией питания. Втекающий ток и отраженный от неподключённого конца вибратора образуют стоячую полуволну тока. Поскольку токи теряют часть энергии на излучение и преодоление активного сопротивления провода, ток в точке питания не равен нулю. В проводах фидера также образуются стоячие волны тока и напряжения. Поскольку вибратор излучает часть подведенной энергии, то энергия стоячих волн в проводах линии будет разной. Поэтому ток в неподключённом проводе линии будет больше по величине. Для выравнивания токов в линии применяется два способа. Между антенной и линией ставится буферный накопитель энергии – резонатор в виде параллельного контура или четвертьволнового шлейфа. Второй способ – гальваническая развязка. У Антенны Фукса применены оба способа.

19

Истекание тока с обеих клемм источника позволяет по-новому взглянуть на работу АФУ и самого источника. В любом проводе, подключённом к клемме, течёт ток. Если к «положительной» клемме, как правило, подключается один провод: антенна или центральная жила кабеля, то к другой подключён корпус радиостанции и провод заземления. Т.е. величины падающих волн токов в центральной жиле и оплётке кабеля в принципе не равны и следует принять меры по их выравниванию.

Как правило, колебательная система (КС) усилителя мощности радиостанции представляет собой параллельное включение индуктивности и емкости, концы которых подсоединены к соответствующим выходным клеммам. На каждой из них происходит сложение двух сил: электродвижущей силы источника, посылающего заряды в нагрузку, и силы притяжения зарядов на обкладках конденсатора. Эдс, конечно, сильнее. Но если не обеспечить приблизительное равенство величин исходящих токов, то количество зарядов на одной из обкладок вырастет, и сила их притяжения не позволит зарядам другой обкладки покинуть её. В этом случае КС выйдет из резонанса, а, в крайнем случае, откажется питать нагрузку. Интересный опыт описал  Е.Кузнецов (RA1AIT) (6). Работая с Антенной Фукса мощностью до 5 Вт, он обнаружил, что при подключении антенны к роторным пластинам переменного конденсатора она переставала работать. При подключении же к статорным пластинам неоновая лампочка, поднесённая к корпусу конденсатора, ярко сияла. Т.е. емкости корпуса конденсатора было достаточно для размещения в ней количества зарядов равного количеству зарядов, ушедших в вибратор.
Понимая, что данная статья вызовет неоднозначную реакцию, закончу словами великого поэта: «О, сколько нам открытий чудных готовит просвещенья Дух. И опыт – сын ошибок трудных. И …»
Всем удачи. 73!

Литература.
1. А.А.Гришаев. Металлы:  нестационарные химические связи и два механизма переноса электричества  http://newfiz.narod.ru/metals.htm
2. Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В. Безинерциальные заряды и токи. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/3094.html
3. Б.Г.Белоцерковский. Основы радиотехники и антенны. Часть 1. 1969 г.
4. Д.П.Линде. Антенно-фидерные устройства. Госэнергоиздат. 1953 г.
5. http://dl2kq.de/ant/kniga/411.htm
6. http://qrp.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=87

20

UR4III написал(а):

"А было Вам в моих лекциях что-то непонятно?" И та честно ответила:"Я не понимаю, что же остаётся в лампочке, если, энергия тока - это энергия упорядоченного движения электронов, а, согласно уравнению непрерывности, поток электронов на входе лампочки равен потоку электронов на её выходе".

Вот отсюда давайте и начнём. Рассмотрим простейший случай- сделана воронка, конусная часть её абсолютно гладкая, а трубчатая нижняя- шероховатая. Засыпаем её песком. Понятно, что скорость протекания песка и на входе воронки, и на её выходе одинакова. А трубчатая часть воронки нагревается.  :cool:
Попробуйте мне объяснить, почему это происходит. Или здесь тоже проявляется нестыковка с классической теорией, ставящей в тупик даже профессоров?  :crazy:

И ещё вопрос. Через срез проводника в одну секунду пролетает один электрон. Несложно вычислить ток.  :dontknow:  Внимание, вопрос. А чему равна энергия этого электрона? Забудем для простоты на время о том, что электрон обладает волновыми свойствами. Пусть это будет просто частица... :D

Отредактировано Игорь 2 (2011-04-10 16:19:34)

21

UR4III написал(а):

Лектор похолодел, потому что вдруг понял,
что он тоже этого не понимает.

Ну если даже такое ставит в тупик профессора, то это еще не говорит о том, что нет ответа на вопрос.
А студентке той надо просто глубже изучать матчасть, тогда и не будет непонимания того, что же остается в лампочке, если входной ток в ней равен выходному току.  :flag:

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

22

VE3KF написал(а):

А студентке той надо просто глубже изучать матчасть

Вот- вот, остаётся ещё вспомнить тот простой факт, что энергия тока- некорректное понятие. Энергия- это интеграл мощности по времени, если мощность по времени неизменна, то произведение мощности на время, что, собственно, и есть этот самый интеграл. Следовательно, копая дальше, если профессор и студентка допускают наличие энергии тока, то, естественным образом можно говорить и о мощности тока- для постоянного тока, по мнению этих не знающих физику людей, найдётся, как результат деления энергии тока на время.  :crazyfun:  Но, это же вообще нонсенс, над которым посмеётся даже семиклассник- мощность постоянного тока, выделяющаяся на участке цепи (для простоты рассмотрим именно его) определяется, как произведение тока на падение напряжения на данном участке. Мощность зависит не только от тока, но и от разности потенциалов! Пусть в одну секунду через срез проводника пролетает один электрон, т. е. ток постоянен, но ведь энергия этого единственного электрона определяется не только его количеством, но и скоростью! Вяло ползущий электрон обладает мизерной энергией, а разогнанный до околосветовой скорости, вообще может вырваться из проводника, и устроить небольшой атомный взрывчик...  :crazyfun: Утрирую, конечно.... Именно поэтому, и профессору, и студентке не место не только в институте, но и в ПТУ.

23

Игорь 2 написал(а):

Именно поэтому, и профессору, и студентке не место не только в институте, но и в ПТУ.

Вот это очень верное заключение.  :yep:

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

24

Господа рецензенты! Из написанного вами я понял, что проблема вас не затрагивает, поэтому и прочли вы текст через строчку, не заметив очевидные примеры из радиолюбительской практики. У меня нет цели кого-то переубеждать, но на заданные вопросы я обязан ответить.

Воронка.
Согласно Первому закону Ньютона тело движется равномерно (с постоянной скоростью) если на него не действует никакая сила. Это возможно в идеальном случае. В нашем существует сила трения и сила земного притяжения. Согласно Второму закону Ньютона если на тело действует сила, то оно приобретает ускорение и скорость его движения не постоянна.
Случай равенства сил, действующих на объект в противоположных направлениях, частный. В общем случае всегда есть результирующая сила, под действием которой объект либо набирает скорость, либо тормозится. Поэтому ваше утверждение, уважаемый Игорь, о постоянстве скорости песчинок не очевидно и нуждается в соответствующем доказательстве: а именно в расчёте сил, действующих на песчинку.

Одинокий электрон.
Принято считать, что носителем энергии является свободный электрон. Сам по себе электрон обладает определённым зарядом, но отдать его нагрузке он не может по определению. Поэтому в вашем примере электрон это «шарик» разгоняемый эдс источника и получивший определённое количество движения, энергию. Очевидно, что, проходя кристаллическую решётку проводника, он испытывает торможение, потерю количества движения (энергии), которая, как и песчинки в воронке, идёт на нагрев проводника. Так же, как и в примере с воронкой совершенно не убедительно утверждение, что скорость электрона на выходе проводника равна скорости на входе. Это, коллега, нужно доказывать! Думаю, что с ПТУ Вы погорячились.
Эти примеры, а также примеры с санками, катящимися с ледяной горки, с мельничным колесом – все они одного класса. Равенство скоростей до и после нагрузки возможно только в частном случае.

Я не намерен устраивать здесь дискуссию, но мне интересно ваше мнение, уважаемые рецензенты, по поводу двух фактов, изложенных в статье –

Тем радиолюбителям, у которых эти логичные рассуждения вызывают протест, напомню, по крайней мере, два известных им факта.
1.Величина КСВ в начале фидера меньше, чем на входе нагрузки, им питаемой.
2.Амплитуда стоячих волн тока в LW или в вибраторе, запитанном посредине, длинной несколько λ, уменьшается от точки запитки к концу провода.

Они согласуются с вашим пониманием как течёт ток?

25

UR4III написал(а):

Господа рецензенты! Из написанного вами я понял, что проблема вас не затрагивает, поэтому и прочли вы текст через строчку, не заметив очевидные примеры из радиолюбительской практики.

Это не так. Просто я предлагаю для начала рассмотреть самые очевидные вещи, не перемежая тему непоняток с равенством тока и выделением энергии с КСВ и уравнениями Максвелла...

UR4III написал(а):

Поэтому ваше утверждение, уважаемый Игорь, о постоянстве скорости песчинок не очевидно и нуждается в соответствующем доказательстве: а именно в расчёте сил, действующих на песчинку.

Вы правы, я не то, что погорячился, а поторопился. Хотел написать одно, а в спешке тиснул немного другоею  :dontknow: Действительно, если сила трения песка о воронку меньше силы тяжести, то песок будет двигаться равноускорено, и скорость песчинок на входе не будет равна скорости их на выходе. Но, количество их в единицу времени на входе и на выходе будет равным, вот что я хотел сказать своим примером, т. е. применительно к электричеству, ток один и тот же. А энергия на воронке выделилась. Вот я о чём!
И вот тут мне хотелось бы получить от Вас ответ- с чем же это связано? Ток один и тот же, а энергия выделилась! Ведь, как я понимаю, и студентку и горе- профессора именно это удивило! Они просто хором забыли, что если друг прислонит тебе к лицу силикатный кирпич, то это может быть и смешно, но если он им врежет с размаху, то будет слегка грустно. Один и тот же кирпич в единицу времени...  :disappointed:  А какая разница! И проф, и студентка хором забывают про кинетическую энергию электрона! И Вы говорите, не в ПТУ... Точно, согласен, им и там делать нечего с такими знаниями. :crazy:

UR4III написал(а):

Так же, как и в примере с воронкой совершенно не убедительно утверждение, что скорость электрона на выходе проводника равна скорости на входе. Это, коллега, нужно доказывать! Думаю, что с ПТУ Вы погорячились.

Давайте, для простоты, не будем рассматривать проводники с потерями- это лишняя головная боль для нашего случая. Есть последователная цепь, состоящая из источника питания, подводящих проводов, и нагрузочного резистора. Нужно доказывать, что скорость электронов неизменна в проводниках, и снижается в резисторе, и, именно за счёт потери кинетической энергии электронами в этом самом резисторе, и выделяется тепло. Ток на входе и на выходе резистора одинаков, скорость входящих и выходящих электронов существенно разная. Так или не так?

Отредактировано Игорь 2 (2011-04-11 19:10:33)

26

UR4III написал(а):

Величина КСВ в начале фидера меньше, чем на входе нагрузки, им питаемой.

КСВ и обязан быть меньше в начале т.к. потери в кабеле никто не отменял. Что такое потери - сопротивление, которое и гасит отраженные волны, которые приходят через всю длину кабеля, отражаясь от нагрузки к источнику.

UR4III написал(а):

Амплитуда стоячих волн тока в LW или в вибраторе, запитанном посредине, длинной несколько λ, уменьшается от точки запитки к концу провода.

И амплитуда будет убывать по той же причине, что провод антенны имеет потери. Он потому и нагревается при работе, кстати.  :yep:
Это очевидные вещи для всех. И зачем это обсуждать? Давно уже известно, что движущееся тело с массой м и скоростью V обладает кинетической энергией mV^2/2. Поэтому, если оно на своем пути сталкивается с чем либо, теряя скорость, то оно отдает часть своей энергии тому, с чем сталкивается, в частности кристаллической решетке материала. Результат - материал начинает разогреваться и выделять энергию. Если эти простые выкладки ставят профессора в ступор, то это не профессор и не доцент и даже не преподаватель. Ну а про студентку я вообще не говорю, на то она и студентка, чтобы ни хрена не знать.  :D 
Можно обсудить более интересную задачку - когда человек вымокнет под дождем сильнее?
1. Если побежит.
2. Если все же будет идти нормальным шагом.

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

27

Игорь 2 написал(а):

Но, количество их в единицу времени на входе и на выходе будет равным, вот что я хотел сказать своим примером, т. е. применительно к электричеству, ток один и тот же. А энергия на воронке выделилась. Вот я о чём!

Игорь 2 написал(а):

Нужно доказывать, что скорость электронов неизменна в проводниках, и снижается в резисторе, и, именно за счёт потери кинетической энергии электронами в этом самом резисторе, и выделяется тепло. Ток на входе и на выходе резистора одинаков, скорость входящих и выходящих электронов существенно разная. Так или не так?

Здесь у нас не защита диссертации и поэтому мы несколько вольно обращаемся с определениями. Из-за этого возможны непонятки. Ток - это движение эл..зарядов. Сила тока - это количество зарядов, проходящих через сечение проводника в единицу времени.
Влияет ли скорость движения эл.зарядов на силу тока, то есть на количество зарядов, проходящих через сечение? Идиотский вопрос. Сила тока и скорость зарядов связаны прямопропорциональной зависимостью
Что измеряет амперметр: ток или его силу? движение зарядов или их количество в ед.времени?
Очевидно, что снижение скорости зарядов в резисторе приведёт к уменьшению силы тока на его выходе. Цитирую VE3KF о его оценке токов в фидере и LW:

Это очевидные вещи для всех. И зачем это обсуждать? Давно уже известно, что движущееся тело с массой м и скоростью V обладает кинетической энергией mV^2/2. Поэтому, если оно на своем пути сталкивается с чем либо, теряя скорость, то оно отдает часть своей энергии тому, с чем сталкивается, в частности кристаллической решетке материала. Результат - материал начинает разогреваться и выделять энергию.

А вот далее Вы с коллегой спотыкаетесь о факт равенства силы тока до и после нагрузки и загоняете преподователя со студенткой на исправительные работы.
Просто при постоянном токе этот казус не заметен, но явно выпирает при токе переменном. В случае разомкнутой цепи по каждому проводу движется своя токовая волна, свой ток. В случае замкнутой цепи эти токи налагаются друг на друга, обеспечивая равенство показателей амперметров. Подтверждается примерами в фидерных и антенных цепях. Просто препод и милая отличница не были радиолюбителями!

28

UR4III написал(а):

Просто препод и милая отличница не были радиолюбителями!

Значит, чтобы профессору стать полноценным профессором, ему надо стать еще и радиолюбителем?  :flag:

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

29

UR4III написал(а):

движение зарядов или их количество в ед.времени?

Конечно второе т.к. чем больше зарядов в ед. времени, тем больше показания прибора. А кол-во зарядов в ед. времени определяется ЭДС батареи.

Подпись автора

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
Мой Ютуб канал:    https://www.youtube.com/@Contester7/videos   На продажу имеются 2 мои книги - по антеннам и по УМ.

30

UR4III написал(а):

Сила тока и скорость зарядов связаны прямопропорциональной зависимостью

Мы никогда не придём к консенсусу, если уже на начальном этапе дискуссии перестанем понимать друг друга. Сила тока- КОЛИЧЕСТВО (!) заряда, протекшего за единицу времени. Ни к скорости перемещения заряда, ни к скорости электронов она не имеет никакого отношения. Рассмотрим для примера 2 случая. Через сечение проводника за 1 секунду проходит один- единственный электрон. Сила тока при этом составит 1.6*10^-19 Ампера- она численно равна заряду электрона. Но, в первом случае, скорость проходящего электрона была 1 мм/c, а во втором- 1 км/с. Вы отдаёте себе отчёт, что при равном токе, энергия электрона различается в этих случаях в миллион миллионов раз?  :O

Отредактировано Игорь 2 (2011-04-13 16:44:55)


Вы здесь » VE3KF forum » Разное » Как течёт ток???


Создать форум. Создать магазин