Экранирование эл. поля

Сообщение №17519 от Докажи 09 февраля 2003 г. 12:48
Тема: Экранирование эл. поля

Разборка принципа работы электростатического экрана.

Полый заряженный металический шар не имеет эл. поля внутри- одноимённые заряды отталкиваются и занимают равномерно распределяясь, внешнюю поверхность этого шара.
Поместив заряд Q+ в центр незаряженного полого проводящего шара мы наводим с помощью инфлуенции такой же отрицательный заряд Q- на его внутренних стенках и положительный Q+ на его поверхности.

Но что пройзойдёт если этот заряд расположен:
1. ближе к одному краю внутри полого металического шара не касаясь последнего.
Как распределяется тогда эл.поле этого шара ЗА поверхностью последнего? Можно ли утверждать что центр эл. поля лежит в той точке в которой находится заряд а НЕ в центре шара?
2. единичный заряд лежит на внутренней поверхности этого шара. Где находится тогда центр наблюдаемого нами эл. поля?
3. Пусть мы имеем электростатический компас- эл. диполь (стрелка) свободно закрепленный на оси.
Пусть его стрелка вращается в горизонтальной плоскости и показывает направление в котором расположен сильный эл. заряд. Поместим между этим компасом и зарядом металическую пластину и перемещая наш заряд параллельно пластине в горизонтальной плоскости наблюдаем за стрелкой компаса.
Вопрос: будет ли реагировать стрелка на перемещение заряда?
Если нет, то куда она будет показывать? На центр этой пластины?

Факт подтверждённый экспериментом: такой компас помещёный в полый незаряженный металический шар а шар вблизи единичного эл. заряда или даже между пластин заряженного конденсатора без прикосновения к последним заэкранирован и НЕ показывает какоё либо определённое направление. Д.


Отклики на это сообщение:

> Но что пройзойдёт если этот заряд расположен:
> 1. ближе к одному краю внутри полого металического шара не касаясь последнего.
> Как распределяется тогда эл.поле этого шара ЗА поверхностью последнего? Можно ли утверждать что центр эл. поля лежит в той точке в которой находится заряд а НЕ в центре шара?

Внешняя поверхность шара ничего "не знает" о существовании внутренней полости (в электростатическом смысле), ни о зарядах, ни о их распределении.
Объяснение простое: внутри металла поля нет. Ни в одной точке.
Следовательно: полная система зарядов в полости (включая ее поверхность) не дает в пространстве вне полости никакого электрического поля! То есть полость "живет своей жизнью", а внешняя поверхность - своей.

Заряд на внешней поверхности распределится равномерно, поле будет как от точечного заряда в центре шара. А конфигурацию поля внутри полости можно найти по методу изображений, который присутствует в любом приличном учебнике по электричеству. Можно взять Ландафшица, ЭСС (8 том), пргрф 3: Методы решения электростатических задач). Можно найти что попроще.

> 2. единичный заряд лежит на внутренней поверхности этого шара. Где находится тогда центр наблюдаемого нами эл. поля?
Внутри полости поле заряда "съестся" полем его изображения. Вне шара поле как от точечного заряда в центре.

> 3. Пусть мы имеем электростатический компас- эл. диполь (стрелка) свободно закрепленный на оси.
> Пусть его стрелка вращается в горизонтальной плоскости и показывает направление в котором расположен сильный эл. заряд. Поместим между этим компасом и зарядом металическую пластину и перемещая наш заряд параллельно пластине в горизонтальной плоскости наблюдаем за стрелкой компаса.
> Вопрос: будет ли реагировать стрелка на перемещение заряда?
Если пластина большая, то не будет.

> Если нет, то куда она будет показывать? На центр этой пластины?
Примерно перпендикулярно пластине.



> > Вопрос: будет ли реагировать стрелка на перемещение заряда?
> Если пластина большая, то не будет.

> > Если нет, то куда она будет показывать? На центр этой пластины?
> Примерно перпендикулярно пластине.

Большое спасибо за ответы на обе Э+М -экранировки, на счёт заземлённого экрана надо подумать. Кстати даже экранирование магн. поля проводника под постоянным током сталью не дало положительных результатов.
На счёт антенны в СП- шаре: он по моему мнению и по Вашим же утверждениям должен переизлучать энергию.
С уважением Д.


> На счёт антенны в СП- шаре: он по моему мнению и по Вашим же утверждениям должен переизлучать энергию.

Любой специалист по антеннам скажет Вам, что антенна может работать одинаково эффективно как на передачу, так и на прием. То есть может эффективно поглощать энергию.

> С уважением S.


> Любой специалист по антеннам скажет Вам, что антенна может работать одинаково эффективно как на передачу, так и на прием. То есть может эффективно поглощать энергию.

Уважаемый Snowmann,

Вы несомненно правы, но излучение антенны происходит с помощью источника энергии передатчика, её поглощение с помощью нагрузки приёмника – так что просто антенна независимо от её конструкции пассивна, если она не подсоедена скажем к колебательному контуру.
Самая простейшая комбинация антенн- первичная и вторичная обмотки трансформатора.

Далее Ваше утверждение о экранировке эл. заряда Q с помощью заземлённого экрана функционирует только в том случае, если заряд Земли равен по величине заряду Q с противоположным знаком, что маловероятно.

Принципиально источники полей не могут экранироваться, но компенсироваться.

Эл поле: противоположным зарядом
магнитное: равным по величине и противоположным по направлению током
гравитационное: центробежной силой.

С другой стороны можно принципиально экранировать часть пространства
НЕ включающее в себе источника поля.

Эл.поле – замкнутым проводящим экраном,
магнитное – замкнутым экраном из стали или никеля,
гравитационное – замкнутым массивным экраном (эксперимент итальянского физика
Quirino Majorana(1871-1957) в 20-х годах ХХ века с помощью 100 кг ртути и 10 тоннами свинца).

С уважением и надеждой на критику Д.



> Далее Ваше утверждение о экранировке эл. заряда Q с помощью заземлённого экрана функционирует только в том случае, если заряд Земли равен по величине заряду Q с противоположным знаком, что маловероятно.
Ввиду огромности емкости Земли заряд, убежавший с экрана в нее, создаст очень маленький потенциал, полями которого можно пренебречь. И самое главное, между экраном и Землей электрического поля не будет в принципе, так как это эквипотенциальные поверхности.

> Принципиально источники полей не могут экранироваться, но компенсироваться.
Можете называть это так, а к первому термину относиться как не очень удачному исторически сложившемуся. Конечно, принципиально правильнее говорить компенсация, поскольку выполняется принцип суперпозиции, и поле внутри экрана равно сумме полей всех источников.

> С другой стороны можно принципиально экранировать часть пространства
> НЕ включающее в себе источника поля.
Вот тут Вы противоречите своему предыдущему высказыванию.

> гравитационное – замкнутым массивным экраном (эксперимент итальянского физика
> Quirino Majorana(1871-1957) в 20-х годах ХХ века с помощью 100 кг ртути и 10 тоннами свинца).
Не слышал о таких экспериментах по экранированию гравитационного поля. Вы ничего не путаете?

С уважением S.



> Ввиду огромности емкости Земли заряд, убежавший с экрана в нее, создаст очень маленький потенциал, полями которого можно пренебречь. И самое главное, между экраном и Землей электрического поля не будет в принципе, так как это эквипотенциальные поверхности.

Заряд внутри заземлённого экрана не экранируется если этот заряд не касается экрана- только это я и хотел сказать.

> > С другой стороны можно принципиально экранировать часть пространства
> > НЕ включающее в себе источника поля.
> Вот тут Вы противоречите своему предыдущему высказыванию.

Ни в коем случае - источником полей являются эл. заряды и токи - окружив последнии экраном мы их не экранируем. С другой стороны часть поля можно с помощью экрана "канализовать" для магнита это магн. материал(сердечник трансформатора!- сделайте в этом сердечнике отверстие и магн. поля в этой полости будет отсутствовать), для заряда проводящая поверхность - поэтому и работает клетка Фарадея, что эл. линиям проще пройти по проводнику чем по воздуху. Запертый заряд в кледке Фарадея нельзя экранировать - следует из з-на сохранения зарядов.

> > гравитационное – замкнутым массивным экраном (эксперимент итальянского физика
> > Quirino Majorana(1871-1957) в 20-х годах ХХ века с помощью 100 кг ртути и 10 тоннами свинца).
> Не слышал о таких экспериментах по экранированию гравитационного поля. Вы ничего не путаете?

Я тоже многое не слышал и не читал но узнав о ссылках ищу и читаю. Информация из немецкого журнала P.M.(Peter Moosleiners Magazin- die moderne Welt des Wissens) Februar 2003 Seite 20 "Das Geheimnis Gravitation" von Peter Ripota.

Drucktheorie der Gravivitation - Теория давления гравитации от Georges Louis Le Sage (1747 / 1756)проверялась Quirino Majorana с помощью экранирования частиц вызывающих по этой теории бомбардировку и как следствие гравитацию как таковую.
Не исключенно что если эта теория (карета не тянется лошадью а толкается! через упряжь)верна, то этими кандидатами для этих частиц могут быть нейтрино.

Я в эту теорию не очень то верю, но не указать на неё считаю неправильным.


С уважением Д.


> ...источником полей являются эл. заряды и токи - окружив последнии экраном мы их не экранируем. С другой стороны часть поля можно с помощью экрана "канализовать" для магнита это магн. материал(сердечник трансформатора!- сделайте в этом сердечнике отверстие и магн. поля в этой полости будет отсутствовать), для заряда проводящая поверхность - поэтому и работает клетка Фарадея, что эл. линиям проще пройти по проводнику чем по воздуху. Запертый заряд в кледке Фарадея нельзя экранировать - следует из з-на сохранения зарядов.
Можно рассматривать вопрос и с такой точки зрения, однако это скорее инженерный подход. Представления о канализации поля (как и образ силовых линий) легче согласуются с воображением. Они не противоречат принципу суперпозиции и дают те же результаты. Я просто нахожу точку зрения, основанную на принципе суперпозиции как более фундаментальную. И не отрицаю практическую значимость образных представлений. Расхождение тут у нас скорее техническое.

В остальном с Вами полностью согласен.

> С уважением S.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100