Парадокс Бела. Итоги обсуждения 1

Сообщение №18232 от Gusev 10 марта 2003 г. 18:10
Тема: Парадокс Бела. Итоги обсуждения 1

В сообщении №17566 от Gusev , 12 февраля 2003 г. был предложен
"Парадокс Бела". После длительного обсуждения и не одной сотни писем
решения, которое бы все одобрили, найдено не было. :-((
Но появились новые парадоксы:

2.(sleo) Если поверхностные заряды двигаются с постоянной скоростью,
а их распределение не одинаково по длине проводника, то оно тоже
должно двигаться (не может быть постоянным).
А если они не двигаются, то почему на них не действует поле Е,
(как на внутренние заряды).

3.(Я?) Внутри проводника заряды быстро релаксируюют так, что можно
считать ро=0. Почему поверхностные заряды релаксируют медленно так,
что это приводит к неравномерной плотности ро=/=0.

P.S. Приходится констатировать низкий научный уровень на этом форуме.
(За месяц не найден ответ на вопрос теории постоянного тока.)Почему ?
а) низкий уровень изучения физики на Физтехе;
б) настоящие физики не посещают этот форум, а модератор не способен
их привлечь как научных консультантов.

P.S.S. Давайте продолжать тему здесь. Со старой трудно работать из-за
ее величины (216).



Отклики на это сообщение:


> P.S. Приходится констатировать низкий научный уровень на этом форуме.
Ваш вывод нарушает законы логики.Логически состоятельным был бы вывод:
Не все участники форума имеют высокий "научный уровень" :-)
Да и это, если говорить серьезно, сомнительно. Бор с Эйнштейном, как известно, тоже не договорились...
> (За месяц не найден ответ на вопрос теории постоянного тока.)Почему ?
> а) низкий уровень изучения физики на Физтехе;
Лично я - не физтех. Но логически правильное заключение должно быть:
Не все, окончившие физтех (или иные ВУЗы), прилично разбираются в физике :-)
> б) настоящие физики не посещают этот форум, а модератор не способен
> их привлечь как научных консультантов.
У Вас, видимо, очень высокие требования. Я читал много заметок, которые написаны (по моему, разумеется, мнению) прекрасными специалистами.




Предлагаю добавить еще один вопрос:
Почему скорость прекращения тока в длинной замкнутой цепи постоянного тока определяется скоростью света от места разрыва, т.е. величиной, в которую не входит время релаксации?

Если Вы знаете ответ - жду.


????


> P.S. Приходится констатировать низкий научный уровень на этом форуме.
> (За месяц не найден ответ на вопрос теории постоянного тока.)Почему?
> а) низкий уровень изучения физики на Физтехе;
> б) настоящие физики не посещают этот форум, а модератор не способен
> их привлечь как научных консультантов.

В интернете есть масса других форумов, где вам наверняка дадут точный и исчерпывающий ответ на ваш вопрос по теории постоянного тока. Нет никакого смысла оскорблять участников этого форума, его организаторов и сторонние московские вузы, из которых, по вашему мнению, сюда ходят люди. Если у вас есть возможность профинансировать оплату труда научного консультанта форума, пожалуйста напишите мне по электронной почте.


> > P.S. Приходится констатировать низкий научный уровень на этом форуме.
> > (За месяц не найден ответ на вопрос теории постоянного тока.)Почему?
> > а) низкий уровень изучения физики на Физтехе;
> > б) настоящие физики не посещают этот форум, а модератор не способен
> > их привлечь как научных консультантов.

> В интернете есть масса других форумов, где вам наверняка дадут точный и исчерпывающий ответ на ваш вопрос по теории постоянного тока. Нет никакого смысла оскорблять участников этого форума, его организаторов и сторонние московские вузы, из которых, по вашему мнению, сюда ходят люди. Если у вас есть возможность профинансировать оплату труда научного консультанта форума, пожалуйста напишите мне по электронной почте.

Уважаемый Модератор!
Вы зря обращаете внимание на подобные высказывания. Это частное мнение отдельного участника. Если так реагировать на субъективные оценки, то ничего хорошего в будущем ожидать не приходиться. А чувство неудовлетворенности - это нормальное чувство. Особенно оно полезно по отношению к себе.


> а) низкий уровень изучения физики на Физтехе;

Точно, все познается в сравнении.
Гда лучше?

> б) настоящие физики не посещают этот форум, а модератор не способен
> их привлечь как научных консультантов.

Настоящие физики вынуждены крутиться, чтобы заработать деньги физикой - писать статьи, выигрывать гранты. Им некогда посещать форумы :)




Ваше сообщение:
> ????

(имхо) Этот сайт поддерживается кафедрой физики МФТИ.
Но это не афишируется. Вероятно из-за того, что тут нередко чм0р№т завкафедры физики. Вполне заслужено имхо. Я пытался выяснить, кто занят столь благим делом, но что-то секьюрность превышает все пределы.



> (имхо) Этот сайт поддерживается кафедрой физики МФТИ.

Нет, это частная инициатива. Кафедра не участвует в этом проекте ни финансово, ни организационно. Мы предлагали сотрудничество кафедре, однако заинтересованности не последовало.

> Но это не афишируется. Вероятно из-за того, что тут нередко чм0р№т завкафедры физики. Вполне заслужено имхо. Я пытался выяснить, кто занят столь благим делом, но что-то секьюрность превышает все пределы.

В real life это многим известно. Что касается виртуальной части, то наверное конкретные фамилии тут не так важны до тех пор пока люди не вступают в финансовые отношения. Я, например, понятия не имею, кто организовал Google, Yandex или Rambler.


> Предлагаю добавить еще один вопрос:
> Почему скорость прекращения тока в длинной замкнутой цепи постоянного тока определяется скоростью света от места разрыва, т.е. величиной, в которую не входит время релаксации?

> Если Вы знаете ответ - жду.

Вчера я подкинул задачу о притяжении незаряженного шарика. Существенным там является процесс поляризации, т.е. сдвига электронов относительно ионов. Как пишет Сивухин: "в практически важных случаях оно мало даже по сравнению с атомными размерами" (конец цитаты). Это говорит о том, что "поляризационная волна" распрстраняется с настолько большой скоростью, что процессы релаксации на этом фоне являются медленными, а потому время релаксации не входит в соответствующие формулы. Оценка: за время 10-17 сек "поляризационная волна" пройдет 30*10-10 м, т.е. десятки атомных расстояний.



> Нет никакого смысла оскорблять участников этого форума, его организаторов

Я никого не хотел оскорблять. Низкий и ко мне относится. Готов заменить
слово "низкий" на "не достаточно высокий, чтобы самостоятельно разобраться
в вопросе, который слабо освещен в учебнике".

> Кафедра не участвует в этом проекте ни финансово, ни организационно. Мы предлагали сотрудничество кафедре, однако заинтересованности не последовало.

А почему не обратиться с письмом к ректору ?
Возможно, его "убедительной просьбы" будет достаточно для консультанта,
или он найдет другие способы влияния и поощрения.



> Нет, это частная инициатива. Кафедра не участвует в этом проекте ни финансово, ни организационно. Мы предлагали сотрудничество кафедре, однако заинтересованности не последовало.

Как вы понмаете, мое мнение родилось не из пустого места. Просто при стром дизайне(вроде лоукейшн у сайта бл другой), там было написано "Сайт кафедр физик МФТИ". Или что-то в этом духе.

> В real life это многим известно. Что касается виртуальной части, то наверное конкретные фамилии тут не так важны до тех пор пока люди не вступают в финансовые отношения. Я, например, понятия не имею, кто организовал Google, Yandex или Rambler.

Хорошо, будем считать я просто не там искал. Но тогда можно хотя бы ник модератора Математики? У нас с ним давняя дружба...До сих пор по дружбе я там забанен :), и некому решать задачки школьниками.


>> Вчера я подкинул задачу о притяжении незаряженного шарика. Существенным там является процесс поляризации, т.е. сдвига электронов относительно ионов. Как пишет Сивухин: "в практически важных случаях оно мало даже по сравнению с атомными размерами" (конец цитаты). Это говорит о том, что "поляризационная волна" распрстраняется с настолько большой скоростью, что процессы релаксации на этом фоне являются медленными, а потому время релаксации не входит в соответствующие формулы. Оценка: за время 10-17 сек "поляризационная волна" пройдет 30*10-10 м, т.е. десятки атомных расстояний.

Леонид!
Я то же все время кручусь около этого произведения скрости света на время релаксации и никак не складывается картина бегущей поляризационной волны. Если фронт волны существенно опережает процесс перераспределения заряда, то не получается быстро установить Е=const вдоль провода. Если мы принимаем в качестве модели трубу или стакан портвейна в ванне со сливом, то волна типа волны давления, а это не скорость света, даже не потому, что медленная, а потому что другими параметрами среды должна определяться.

Если можно, то чем подробнее, тем лучше. Я - не Гусев, мне подробные тексты нравятся.

Владимир.


> Как вы понмаете, мое мнение родилось не из пустого места. Просто при старом дизайне(вроде лоукейшн у сайта был другой), там было написано "Сайт кафедр физик МФТИ". Или что-то в этом духе.

Наверное это был глюк :)

> Хорошо, будем считать я просто не там искал. Но тогда можно хотя бы ник модератора Математики? У нас с ним давняя дружба...До сих пор по дружбе я там забанен :), и некому решать задачки школьниками.

E-mail модератора форума по математике: mat_forum@mail.ru
Лучше обсуждать это по электронной почте.


> А почему не обратиться с письмом к ректору ?
> Возможно, его "убедительной просьбы" будет достаточно для консультанта,
> или он найдет другие способы влияния и поощрения.

Насколько я помню вы уже обращались к ректору с подобной просьбой. Ответ был?

Поймите, это частный проект, который находится на платном хостинге и требует финансовых средств для его поддержания. Поэтому мы с большим удовольствием рассмотрим любые предложения о сотрудничестве и особенно конкретные предложения по его финансированию.


> >> Вчера я подкинул задачу о притяжении незаряженного шарика. Существенным там является процесс поляризации, т.е. сдвига электронов относительно ионов. Как пишет Сивухин: "в практически важных случаях оно мало даже по сравнению с атомными размерами" (конец цитаты). Это говорит о том, что "поляризационная волна" распрстраняется с настолько большой скоростью, что процессы релаксации на этом фоне являются медленными, а потому время релаксации не входит в соответствующие формулы. Оценка: за время 10-17 сек "поляризационная волна" пройдет 30*10-10 м, т.е. десятки атомных расстояний.

> Леонид!
> Я то же все время кручусь около этого произведения скрости света на время релаксации и никак не складывается картина бегущей поляризационной волны. Если фронт волны существенно опережает процесс перераспределения заряда, то не получается быстро установить Е=const вдоль провода. Если мы принимаем в качестве модели трубу или стакан портвейна в ванне со сливом, то волна типа волны давления, а это не скорость света, даже не потому, что медленная, а потому что другими параметрами среды должна определяться.

Владимир!

Вы задаете непростые вопросы. Выскажу свое мнение.
1. Электроны и ионы решетки образуют плазму твердого тела. Это - установившийся раздел ФТТ. При локальном нарушении электронейтральности электроны будут колебаться с плазменной частотой. В плазме возможно распространение волн и т.п. Вы можете начать поиск в этом направлении. Я посмотрел Яндексом, и нашел, к примеру, такое:
Ударные волны электростатического потенциала в плазме твердых тел
Жаль, что текст, вероятно, недоступен в онлайне.

2. Пытаясь найти простое объяснение природы эл. поля Е внутри проводника, никого не смущает, что носители тока в тв. телах являются квазичастицами, и, вообще, кинетика носителей в ФТТ - это неэлементарная теория (решают кин. уравнение и т.д). Приведу пару строк из
"Межатомное взаимодействие и электронная структура твердых тел"

3. Я не встречал расчетов скорости распространения волны возмущения от локального изменения заряда. Это - переходный процесс. Ясно, что задача отличается от "стакана портвейна в ванне" хотя бы дальнодействием за счет эл. поля. Но если принять эту скорость близкую к световой (советую вам залянуть в Калашников, гл.7, параграф 73 "Квазистационарные токи"), то можно попытаться объяснить на пальцах возникновение внутреннего поля по вашей методе: в торец провода (пусть километровый) впрыскивается один электрон; мгновенная плотность заряда становится =/=0, поэтому все заряды в проводнике (поле распространяется практически мгновенно!) слегка смещаются "от него", а на противоположном конце один электрон уходит из провода. Может быть и другая картина: вначале не впрыскивается, а, наоборот, отсасывается один электрон. Дальнейшее - аналогично. Все это происходит на протяжении мизерных интервалов времени - порядка рассмотренных релаксационных, так что при крупнозернистом усреднении никакого нарушения электронейтральности не будет.
Замечу, что не всегда возможно работать с "удобными" величинами. В физике существует масса других параметров, позволяющих решать те же задачи. Так, можно говорить об энергетическом анализе, статистическом анализе, и т.д. Для этого используют электрохимический потенциал и др. величины. Но это - другой уровень, "не форумный", интересный разве что узким специалистам. Пока Большие Ученые на форум не ходят, будем оставаться в привычных рамках:)


> Вы задаете непростые вопросы. Выскажу свое мнение.
> 1. Электроны и ионы решетки образуют плазму твердого тела. Это - установившийся раздел ФТТ. При локальном нарушении электронейтральности электроны будут колебаться с плазменной частотой. В плазме возможно распространение волн и т.п. Вы можете начать поиск в этом направлении. Я посмотрел Яндексом, и нашел, к примеру, такое:
> Ударные волны электростатического потенциала в плазме твердых тел
> Жаль, что текст, вероятно, недоступен в онлайне.

Если мы привлекаем плазменные частоты, то мы приходим к моделям типа Snowman'овских о циркуляции волн вокруг контура с током. Слишком революционная идея для меня. И потом, наверняка кто-нибудь бы предсказал распределение излучения от такого источника и померял бы и в учебники бы вошло. Если для становления нужна плазменная волна, то и для удержания без нее не обойтись.

> 2. Пытаясь найти простое объяснение природы эл. поля Е внутри проводника, никого не смущает, что носители тока в тв. телах являются квазичастицами, и, вообще, кинетика носителей в ФТТ - это неэлементарная теория (решают кин. уравнение и т.д).

Да меня уже тут несколько раз упрекнули, что я в детали лезу, в дискретность электронов и в их скорость. Для макрообъяснения не важно - частица или квазичастица - чтобы возбудить поле вдоль провода E=const надо "переизлучить" поле от исходных источников (полюсов батареи). Если гипотеза трубы, то надо, чтобы соседний участок уже давил по всему торцу, а значит электроны уже приобрели скорость. Если есть некий опережающий фронт, а подпор электронов не нужен, так этот фронт и есть причина тока.

> 3. Я не встречал расчетов скорости распространения волны возмущения от локального изменения заряда. Это - переходный процесс. Ясно, что задача отличается от "стакана портвейна в ванне" хотя бы дальнодействием за счет эл. поля. Но если принять эту скорость близкую к световой (советую вам залянуть в Калашников, гл.7, параграф 73 "Квазистационарные токи"), то можно попытаться объяснить на пальцах возникновение внутреннего поля по вашей методе: в торец провода (пусть километровый) впрыскивается один электрон; мгновенная плотность заряда становится =/=0, поэтому все заряды в проводнике (поле распространяется практически мгновенно!) слегка смещаются "от него", а на противоположном конце один электрон уходит из провода. Может быть и другая картина: вначале не впрыскивается, а, наоборот, отсасывается один электрон. Дальнейшее - аналогично. Все это происходит на протяжении мизерных интервалов времени - порядка рассмотренных релаксационных, так что при крупнозернистом усреднении никакого нарушения электронейтральности не будет.

Не понимаю. Пусть электрон давит на 100 атомных расстояний вперед. И пусть мы подошли к скрутке проводов - дальше один провод включен в цепь, а другой - тупик, но через километр. Почему фронт бежит в нужную сторону? Ток во всей цепи устанавливается за один проход всей длины провода со скоростью света.

> Замечу, что не всегда возможно работать с "удобными" величинами. В физике существует масса других параметров, позволяющих решать те же задачи. Так, можно говорить об энергетическом анализе, статистическом анализе, и т.д. Для этого используют электрохимический потенциал и др. величины. Но это - другой уровень, "не форумный", интересный разве что узким специалистам. Пока Большие Ученые на форум не ходят, будем оставаться в привычных рамках:)

Полностью согласен.


Предлагаю рассмотреть модель, в которой парадоксов не возникает.

В проводнике с постоянным током:
1.Электроны проводимости двигаются с постоянной (средней) скоростью V
во всем объеме проводника, включая его поверхность.
2.Их концентрация n линейно изменяется вдоль проводника во всем объеме.
Плотность заряда ро=dn*e тоже меняется линейно вдоль проводника во всем объеме.
dn - разница концентраций на концах проводника, создаваемая источником ЭДС.
e-заряд электрона.
3.Поэтому плотность тока j=n*V*e тоже линейно меняется вдоль проводника
во всем его объеме.
Это изменение из-за малости dn очень мало. Поэтому обычно его не замечают.
Но ток в середине проводника, подключенного к батарейке, меньше, чем у его
конца (и начала) !
4.Закон Ома следует уточнить так: V=k*E, к=const, E-напряженность
поля, V-скорость. k=s/(n0*e) s-проводимость, n0-концентрация электронов проволимости
в проводнике при отсутствии поля. Другая форма записи закона Ома:
j=s*(n/n0)E, s-проводимость, n-концентрация.
5.Парадокс Бела теперь решается просто: в середине проводника поле создают
заряды во всем его объеме, плотность которых слева и справа разная.
Парадокс sleo объясняется, если правильно учесть релаксацию.
Парадокс Гусева не возникает: релаксация на поверхности и в объеме идет
одинаково.

P.S.
Кто умеет очень точно измерять ток чтобы экспериментально проверить (3) ?



> > Вы задаете непростые вопросы. Выскажу свое мнение.
> > 1. Электроны и ионы решетки образуют плазму твердого тела. Это - установившийся раздел ФТТ. При локальном нарушении электронейтральности электроны будут колебаться с плазменной частотой. В плазме возможно распространение волн и т.п.

> Если мы привлекаем плазменные частоты, то мы приходим к моделям типа Snowman'овских о циркуляции волн вокруг контура с током. Слишком революционная идея для меня. И потом, наверняка кто-нибудь бы предсказал распределение излучения от такого источника и померял бы и в учебники бы вошло. Если для становления нужна плазменная волна, то и для удержания без нее не обойтись.

О плазме я вспомнил в том аспекте, чтобы попытаться обосновать механизм распространения возмущения со световой (или близкой) скоростью как как плазменной волны внутри проводника. Это гипотеза, ибо на проверку нет времени. Что касается волн вне проводника (не плазменных), то при нестационарных процессах они вполне могут там распространяться. Переходный процесс характеризуется резким фронтом, а такое возмущение при Фурье разложении дает также и высокочастотные колебания, которые вполне могут излучаться. Это тоже возможный гипотетический механизм. Относительно того, что "кто-нибудь бы предсказал распределение излучения от такого источника", то это правильный аргумент, но шумы Найквиста, имеющие тот же порядок величин, дают излучение, которое, если не ошибаюсь, измеримо.


> В сообщении №17566 от Gusev , 12 февраля 2003 г. был предложен
> "Парадокс Бела". После длительного обсуждения и не одной сотни писем
> решения, которое бы все одобрили, найдено не было. :-((
> Но появились новые парадоксы:

> 2.(sleo) Если поверхностные заряды двигаются с постоянной скоростью,
> а их распределение не одинаково по длине проводника, то оно тоже
> должно двигаться (не может быть постоянным).
> А если они не двигаются, то почему на них не действует поле Е,
> (как на внутренние заряды).

> 3.(Я?) Внутри проводника заряды быстро релаксируюют так, что можно
> считать ро=0. Почему поверхностные заряды релаксируют медленно так,
> что это приводит к неравномерной плотности ро=/=0.

> P.S. Приходится констатировать низкий научный уровень на этом форуме.
> (За месяц не найден ответ на вопрос теории постоянного тока.)Почему ?
> а) низкий уровень изучения физики на Физтехе;
> б) настоящие физики не посещают этот форум, а модератор не способен
> их привлечь как научных консультантов.

> P.S.S. Давайте продолжать тему здесь. Со старой трудно работать из-за
> ее величины (216).

Вообще-то есть еще индуктивность проводника, которая скопом учитывает не только макро-конфигурацию проводника, но и внутренние дела. Бел не Бел, а поверхностная индуктивность для прямолинейного тока (не бесконечно малого сечения) тоже есть. А еще есть пов.потенциал, когда тепловые электроны (или вакансии) выпрыгивают наружу чаще, чем их заколачивает обратно внешняя среда. Пов.токи проводимости для диэлектриков и вовсе беда, поскольку в теле материала тока почти нет.

Что хотим, одной формулой разные процессы описать? Так это к теории подобия надо двигаться, на основе опыта все просто.



> Предлагаю рассмотреть модель, в которой парадоксов не возникает.
Могу по пунктам, но Вы препочитаете кратко.
Кратко - примените (мысленно) Вашу модель к обычной цепи постоянного тока из проволок, вольфрамовых спиралей, мокрых лягушачих лапок и т.п. В любом сечении такой цепи полный ток абсолютно одинаков - это прямое следствие теоремы Гаусса, отсутствия утечек через изоляцию проводников, и двух замен D= epsilon*E и j = s*E. Первые эксперименты по измерению скорости тока в 18 веке проводили с использованием цепи из лейденской банки и 2000 человек, взявшихся за руки. Не думаю, что у Вас получится обосновать для такой цепи хоть один из Ваших пунктов. Я тоже ткнулся в модель распределенного заряда, но вынужден был от нее отказаться - электрический флюид несжимаем.

> P.S.
> Кто умеет очень точно измерять ток чтобы экспериментально проверить (3) ?

Ток, тем более постоянный, тем более не в электролите с точностью 16 двоичных разрядов мерять могу, с точностью 24 - могу попробовать. Если интересует, могу дать свои координаты. В электролите тоже могу, но на частоте порядка единиц кГц. Кстати, может быть на меандре, частотой порядка кГц в металле тоже лучше получится, чем на постоянном, из-за синхронного детектирования. Оцените:
1. какая точность Вас интересует?
2. устраивает ли вас в качестве измерения плотности тока измерение напряжения на последовательно включенном эталонном сопротивлении? Если нет, то опишите схему эксперимента и требования к аппаратуре.

Владимир


> > Предлагаю рассмотреть модель, в которой парадоксов не возникает.
> Модель противоречит всему

Все - это очень много. :-)
А по одному пункту, который у Вас ниже, и ответ ниже.

> Могу по пунктам, но Вы препочитаете кратко.
Не всегда, а когда просят сделать окончательный вывод.:-)
> примените Вашу модель к обычной цепи постоянного тока из проволок. В любом сечении такой цепи полный ток абсолютно одинаков.

Нет.
> - это прямое следствие теоремы Гаусса, отсутствия утечек через изоляцию проводников, и двух замен D= epsilon*E и j = s*E.

Последняя замена неверна. Верно j=s*(n/n0)*E.
Прочтите еще раз мой текст.

> > P.S.
> > Кто умеет очень точно измерять ток чтобы экспериментально проверить (3) ?

> Ток, тем более постоянный, тем более не в электролите с точностью 16 двоичных разрядов мерять могу, с точностью 24 - могу попробовать.
> Если интересует, могу дать свои координаты.

Координаты полезнны, но лучше с результатом эксперимента :-)
> Оцените:
> 1. какая точность Вас интересует?

Вы сами ее определили: 100 электронов.

> 2. устраивает ли вас в качестве измерения плотности тока измерение напряжения на последовательно включенном эталонном сопротивлении?

Да. Можно и на цепочке из последователлных сопротивлений.
Но нужно убедиться, что они одинаковы, или переставлять эталлоное из
середины в начало цепи.


Леонид!

> О плазме я вспомнил в том аспекте, чтобы попытаться обосновать механизм распространения возмущения со световой (или близкой) скоростью как как плазменной волны внутри проводника. Это гипотеза, ибо на проверку нет времени.
Что касается волн вне проводника (не плазменных), то при нестационарных процессах они вполне могут там распространяться. Переходный процесс характеризуется резким фронтом, а такое возмущение при Фурье разложении дает также и высокочастотные колебания, которые вполне могут излучаться. Это тоже возможный гипотетический механизм. Относительно того, что "кто-нибудь бы предсказал распределение излучения от такого источника", то это правильный аргумент, но шумы Найквиста, имеющие тот же порядок величин, дают излучение, которое, если не ошибаюсь, измеримо.

На вскидку согласен и с тем и с другим. А с другой стороны не согласен - я по длинным проводам в проводящей среде информацию передавал - с ростом частоты затухание в кабелях сильно растет, не зря волноводы серебрят. А тут волновод из мокрой веревки обеспечивает течение по ней постоянного тока?
По идее у любого вещества есть второе высокочастотное окно прозрачности. Но оно не такое уж и прозрачное.
И потом это все должно быть завязано в комплекс под названием "несжимаемый безразрывный электрический флюид". Не согласуется у меня такой флюид со снующими шариками в вакууме, а по Гауссу все именно несжимаемо и неразрывно. В модели "трубы" волна, если это типа упругой волны, должна отражаться, переотражаться, реагировать на любые стыки и неоднородности. Или этого нету из-за единой природы носителя?
А если в электрическую цепь включить шланг с водой?
Что делается на стыках и скрутках?
Если, к примеру, батарея присоединена в районе Юго-Западной к кольцевому проводу вдоль МКАД, а на Горьковском направлении к этому же кольцу присоединен провод, идущий во Владивосток, но там ни к чему не присоединенный - по этому проводу фронт побежит? Если да, то до куда добежит?

Пора исходную задачу модифицировать.
Имеется хорошо заземленный провод. Верхний конец заряжаем (чем бы?), а внизу смотрим через сколько заряд стек. В качестве провода используем "плохие" проводники, например, шланг с водой.
Впрочем, результат известен. В 18 веке пытались измерить скорость тока с помощью лейденской банки и цепи из 2000 человек. Получили: распространяется мгновенно. Задержку на 1 микросекунду я бы еще померял (и то надо оговаривать, что на что наводить может), а меньше уже не мой диапазон.

Гусев модель распределенного объемного заряда предложил - она с Гауссом не сойдется.

С Белом переписываюсь - он спросил, что я имею в виду под "временем релаксации". Я, чтобы не быть голословным, а Стрэттона под рукой нет, полез в Интернет, час искал - ни одной ссылки на отношение эпсилон к сигме. А раньше только так и вводили.

Интересно, что в совсем старых книгах про закон Ома? Во времена Максвелла его должны были сильно на прочность трясти - Ома при жизни уважали.

Владимир.


> Леонид!

> > О плазме я вспомнил в том аспекте, чтобы попытаться обосновать механизм распространения возмущения со световой (или близкой) скоростью как как плазменной волны внутри проводника. Это гипотеза, ибо на проверку нет времени.
> Что касается волн вне проводника (не плазменных), то при нестационарных процессах они вполне могут там распространяться. Переходный процесс характеризуется резким фронтом, а такое возмущение при Фурье разложении дает также и высокочастотные колебания, которые вполне могут излучаться. Это тоже возможный гипотетический механизм. Относительно того, что "кто-нибудь бы предсказал распределение излучения от такого источника", то это правильный аргумент, но шумы Найквиста, имеющие тот же порядок величин, дают излучение, которое, если не ошибаюсь, измеримо.

> На вскидку согласен и с тем и с другим. А с другой стороны не согласен - я по длинным проводам в проводящей среде информацию передавал - с ростом частоты затухание в кабелях сильно растет, не зря волноводы серебрят. А тут волновод из мокрой веревки обеспечивает течение по ней постоянного тока?
> По идее у любого вещества есть второе высокочастотное окно прозрачности. Но оно не такое уж и прозрачное.
> И потом это все должно быть завязано в комплекс под названием "несжимаемый безразрывный электрический флюид". Не согласуется у меня такой флюид со снующими шариками в вакууме, а по Гауссу все именно несжимаемо и неразрывно. В модели "трубы" волна, если это типа упругой волны, должна отражаться, переотражаться, реагировать на любые стыки и неоднородности. Или этого нету из-за единой природы носителя?
> А если в электрическую цепь включить шланг с водой?
> Что делается на стыках и скрутках?
> Если, к примеру, батарея присоединена в районе Юго-Западной к кольцевому проводу вдоль МКАД, а на Горьковском направлении к этому же кольцу присоединен провод, идущий во Владивосток, но там ни к чему не присоединенный - по этому проводу фронт побежит? Если да, то до куда добежит?

> Пора исходную задачу модифицировать.
> Имеется хорошо заземленный провод. Верхний конец заряжаем (чем бы?), а внизу смотрим через сколько заряд стек. В качестве провода используем "плохие" проводники, например, шланг с водой.
> Впрочем, результат известен. В 18 веке пытались измерить скорость тока с помощью лейденской банки и цепи из 2000 человек. Получили: распространяется мгновенно. Задержку на 1 микросекунду я бы еще померял (и то надо оговаривать, что на что наводить может), а меньше уже не мой диапазон.

> Гусев модель распределенного объемного заряда предложил - она с Гауссом не сойдется.

> С Белом переписываюсь - он спросил, что я имею в виду под "временем релаксации". Я, чтобы не быть голословным, а Стрэттона под рукой нет, полез в Интернет, час искал - ни одной ссылки на отношение эпсилон к сигме. А раньше только так и вводили.

> Интересно, что в совсем старых книгах про закон Ома? Во времена Максвелла его должны были сильно на прочность трясти - Ома при жизни уважали.

> Владимир.

Посмотрите, Владимир, на мой ответ по поводу даления
электронного газа

Кстати, сжимаемость электронного газа тоже крайне низкая, и твердость металлов обусловлена во многом именно электронной подсистемой.
Насчет старых книг про закон Ома - не скажу. Но могу посоветовать заглянуть в неравновесную термодинамику, неравновесную статфизику и т.д. (напр., флуктуационно-диссипативная теорема связывает проводимость с флуктациями).


> Парадокс sleo объясняется, если правильно учесть релаксацию.
На прилагаемом ниже рисунке показано линейное распределение плотности заряда
по длине проводника: зеленая линия 1. (Вместо t читать х.)
Можно считать, что процесс состоит из двух стадий:
1.При движении зарядов эта линия трансформируется в красную линию 2.
2.В процессе релаксации зарядов 2 трансформируется в 1.


> > Могу по пунктам, но Вы препочитаете кратко.
> > > Кто умеет очень точно измерять ток чтобы экспериментально проверить (3) ?
> Координаты полезнны, но лучше с результатом эксперимента :-)
> > Оцените:
> > 1. какая точность Вас интересует?
> Вы сами ее определили: 100 электронов.

100 электронов - это заряд. На фоне остальных 10^22 электронов на кубический сантиметр меди я его, конечно, никогда не померяю.
Я писал про 100 электронов за 10^(-17) секунды, т.е. про 1 ампер. С точностью до 1 ампера ток Вам померяет кто угодно.
Если можно, еще раз схему эксперимента и желаемую точность измерений.
Кстати, согласно моим выкладкам, 100 электронов - это для меди. Чем больше время релаксации, тем больше электронов. Для морской воды их получится на 5-6 порядков побольше, а для пресной еще больше. Может просто составить цепь, часть которой выполнена в виде медной проволоки, а часть - в виде шланга, заполненного водой, и сравнить токи в сечениях. Если Вы прикините, что по Вашему должно получиться, я готов померять. Но точность выше 4-х десятичных знаков не обещаю. И, как объяснял в предыдущем письме, чтобы уйти от поляризации электродов, буду вынужден перейти на меандр вместо постоянного тока.
Владимир


Этот текст прошу читать вместо Сообщение №18283 от Gusev , 12 марта 2003 г

Предлагаю рассмотреть модель, в которой парадоксов не возникает.

В проводнике с постоянным током:
1.Электроны проводимости двигаются с постоянной (средней) скоростью V
во всем объеме проводника, включая его поверхность. (принцип водопровода:-)
2.Разность концентраций на концах проводника поддерживает источник ЭДС.
Концентрация электронов n линейно изменяется вдоль проводника во всем объеме.
(Из-за непрерывности кривой концентрации, и медленной скорости электронов.)
Плотность заряда ро=dn*e тоже меняется линейно вдоль проводника во всем объеме.
dn - разница концентраций на концах проводника, создаваемая источником ЭДС.
e-заряд электрона.
3.Поэтому плотность тока j=n*V*e тоже линейно меняется вдоль проводника
во всем его объеме.
Это изменение из-за малости dn очень мало. Поэтому обычно его не замечают.
Но ток в середине проводника, подключенного к батарейке, меньше, чем у его
конца (и начала) !
4.Из закон Ома (j=s*E, s-проводимость) следует что Е тоже
линейно меняется вдоль проводника. (Гаусс удовлетворен :-)
Помним, что это изменение из-за малости dn очень мало. Практически с очень
хорошей точностью можно считать Е=const.
5. Из (4) следует, что потенциал, строго говоря, меняется вдоль проводника
не линейно, а как с1*х+с2*x^2 (Е=grad U dU/dx=E), но с2 очень мало и
практически с очень хорошей точностью можно считать U=E*x.
6.На поверхности проводника образуется дополнительный заряд, который
обеспечивает компенсацию радиальной составляющей поля (Er=0 во всем объеме).

7.Парадокс Бела теперь решается просто: в середине проводника поле создают
заряды во всем его объеме, плотность которых слева и справа разная.
Парадокс sleo объясняется, если правильно учесть релаксацию.
(Смотри Сообщение №18304 ).
Парадокс Гусева не возникает: релаксация на поверхности и в объеме идет
одинаково.

P.S.
Кто умеет очень точно измерять ток чтобы экспериментально проверить (3) ?



Я тоже наступил на эти же грабли.
> (Гаусс удовлетворен :-)
Увы, нет!
Если речь идет о стационарном процессе, на чем все время настаивает Бел, то стационарный заряд может существовать только на границе. В противном случае постоянное неравенство полного втекающего и полного вытекающего тока приведут либо к бесконечному накоплению, либо к бесконечному уменьшению заряда. Если мы считаем (как я фактически регулярно предлагал), что бесконечное уменьщение идет под действием электрических сил, а восстановление заряда - под действием сторонних сил, то честнее отнести это разделение нуля на две несимметричных нулевых величины туда, где реально сторонние силы вызывают электрическое поле - внутрь батареи, на границы электродов и электролита. Именно там стабильно сидят те самые 100 электронов, а полный втекающий и вытекающий ток во всех точках цепи, включая батарею, через любое сечение одинаков. Делим его на площадь проводника и получаем равную плотность тока во всех точках.

> Кто умеет очень точно измерять ток чтобы экспериментально проверить (3) ?
Исходя из Вашей модели надо либо мерять очень точно заряд (тогда лучше не в меди, а в веществе с большим временем релаксации), либо уметь быстро мерять ток, чтобы разглядеть процесс его становления.


Пардон, описался (ударение на "а"!):
> это разделение нуля на две несимметричных нулевых величины
Естественно, следует читать: на две симметричные ненулевые.


Леонид!

> Посмотрите, Владимир, на мой ответ по поводу даления
> электронного газа

Посмотрел, впечатляет.

Кстати, я в одном из писем, по поводу выравнивания уровня воды в ванне после выливания туда стакана портвейна, привел цитату из Фейнмана, какими словами он начинает курс по электромагнетизму:
"Рассмотрим силу, которая подобно тяготению, меняется обратно квадрату расстояния, но только в миллион биллионов биллионов биллионов раз сильнее".

Принимая близко к сердцу водную аналогию не хватает фантазии осознать несопоставимость масштабов.

Картина протекания тока через проводник, пожалуй у меня сложилась, во многом благодаря переписке с Белом и его настойчивости по поводу div j = 0. Действительно, неравновесные заряды есть только на границах. На боковых стенках они ориентируют поле вдоль, а не во все стороны, а на торцах (на полюсах батареи) - гонят ток. Боковые заряды работу не совершают и после процесса становления остаются на месте, а на торцах заряд поддерживается химической реакцией. Тут самое важное, что у провода можно рассматривать две емкости - вдоль и поперек. Одна из них отвечает за заряды на боковой поверхности,а вторая - за заряды в проводнике на границах "электрод - электролит".
Что до скорости распространения, то картина понятнее всего при разрыве цепи - мы разорвали цепь, в месте разрыва тут же возникает огромная останавливающая электрическая сила, а индуктивность мешает току остановиться. Тут-то и возникает поперечная максвелловская волна за счет энергии магнитного поля вокруг провода и энергии электрического поля, запасенного в емкостях провода.
Становление поля можно расссмотреть примерно также, но лучше не присоединять провод к батарее, а замкнуть между собой два длинных провода, уже подключенных к полюсам и имеющих соответствующие потенциалы и распределение зарядов на поверхности. Избыток плюсов и минусов хлынут навстречу друг другу, возникнет быстрый ток и вызовет становление магнитного поля и фронт максвелловской волны. Потом все это устаканится и будет постоянный медленный поворот всего электрического флюида на величину условно переносимого заряда. Без вмешательства товарищей Пойнтинга и Snowman'а.
По-моему так.
Жалко, что эта дискуссия ничуть не приблизила меня к ответу на вопрос о том, как померять эпсилон проводящего вещества на очень низкой частоте. Вы предупреждали, что это не то место. Но зато чуть ясности прибавилось.

Рад был пообщаться. Оставляю свой мэйл: volsh@genome.eimb.relarn.ru
Еще пару дней на форум позаглядываю, но постараюсь потихоньку отсюда выйти - съедает слишком много времени, а работа горит.
С уважением.
Владимир.


> Вовремя одернуть ногу.
Что имеется ввиду ?
> Я тоже наступил на эти же грабли.
> > (Гаусс удовлетворен :-)
> Увы, нет!
> Если речь идет о стационарном процессе, на чем все время настаивает Бел, то стационарный заряд может существовать только на границе. В противном случае постоянное неравенство полного втекающего и полного вытекающего тока приведут либо к бесконечному накоплению, либо к бесконечному уменьшению заряда.

Если учитывать релаксацию, то нет.

Но, действительно, поскольку она идет очень быстро, то вместо моего
варианта желательно (более правильно) рассмотреть вариант, в котором
при поступлении новых зарядов старые практически мгновенно ими
отталкиваются и освобождают место для новых.
Это означает, что весь проводник остается нейтральным.
И это означает, что движение всех электронов вызвано не полем, а
сторонними силами источника ЭДС, которые электроны практически мгновенно
(со скоростью релаксации, близкой к скорости света) передают друг
другу. Поля поверхностных зарядов и заряды на торцах - это все
вторичные эффекты. Основная причина движения зарядов - то, что источник
смог втолкнуть в проводник N новых.

Прежде чем продолжать, хочу узнать Вы с этим согласны ?



> Боковые заряды работу не совершают и после процесса становления остаются на месте.

Как "на месте" ? А почему на них не действует осевая составляющая поля Е,
которая двигает заряды в объеме ?

> Тут самое важное, что у провода можно рассматривать две емкости - вдоль и поперек. Одна из них отвечает за заряды на боковой поверхности,а вторая - за заряды в проводнике на границах "электрод - электролит".

Какая поперек ? Вроде они обе вдоль провода.



Если позволите, то я переставлю вопросы.
> > Тут самое важное, что у провода можно рассматривать две емкости - вдоль и поперек. Одна из них отвечает за заряды на боковой поверхности,а вторая - за заряды в проводнике на границах "электрод - электролит".

> Какая поперек ? Вроде они обе вдоль провода.
Возьмем коаксиальный провод свернутый в кольцо. Наружный экран спаян в месте стыка так, что образует тор, а внутренняя жила соединена через две последовательно соединенные батарейки, средняя точка которых электрически соединена с оплеткой. Тогда потенциал всей оплетки будет нулевым, а потенциал внутренней жилы будет меняться от +U до -U. Поверхностный заряд на проводе будет меняться в соответствии с потенциалом и его величина будет определяться погонной емкостью коаксиального конденсатора. Заряды на жиле будут удерживаться на месте зарядами на оплетке, компенсируя их. Если менять радиус жилы или радиус оплетки, то эти заряды будут меняться.
А емкость вдоль провода от полюса к полюсу считается точно также как сопротивление провода, но с заменой в конечном результате электропроводности на диэлектрическую проницаемость, а сопротивления на величину обратную емкости.


>
> > Боковые заряды работу не совершают и после процесса становления остаются на месте.

> Как "на месте" ? А почему на них не действует осевая составляющая поля Е,
> которая двигает заряды в объеме ?
>

Их удерживают внешние заряды, находящиеся на других проводниках или на других участках провода. Если провод проложен между центрами больших пластин, то этих других зарядов практически нет и с той же точностью боковых зарядов нет.

Вообще боковая поверхность и середина живут разной жизнью, поскольку боковая поверхность чувствительна к внешним электромагнитным полям, а середина уже обрезает скин-слоем их спектр. Поэтому фронт волны посредством вектора Пойнтинга по боковой поверхности бежит, а в середину проникают уже только низкие частоты. В установившемся стационарном процессе это уже не важно.



> Но, действительно, поскольку она идет очень быстро, то вместо моего
> варианта желательно (более правильно) рассмотреть вариант, в котором
> при поступлении новых зарядов старые практически мгновенно ими
> отталкиваются и освобождают место для новых.
> Это означает, что весь проводник остается нейтральным.
> И это означает, что движение всех электронов вызвано не полем, а
> сторонними силами источника ЭДС, которые электроны практически мгновенно
> (со скоростью релаксации, близкой к скорости света) передают друг
> другу. Поля поверхностных зарядов и заряды на торцах - это все
> вторичные эффекты. Основная причина движения зарядов - то, что источник
> смог втолкнуть в проводник N новых.

> Прежде чем продолжать, хочу узнать Вы с этим согласны ?
Да!


> Поймите, это частный проект, который находится на платном хостинге и требует финансовых средств для его поддержания. Поэтому мы с большим удовольствием рассмотрим любые предложения о сотрудничестве и особенно конкретные предложения по его финансированию.

1. Есть ли разница между старым адресом http://physics.nad.ru, где своими глазами видел "поддерживается каф.общей физики МФТИ", и новым http://physics.nad.ru? Не было ли так, что за критику руководства источник средств иссяк, и потому недовольным активистам пришлось покинуть пятачок? Или были какие иные причины?

2. "о парадоксе Бела". Не знаю частностей, писалось ли письмо ректору, но реакция автора сообщения понятна и логична. Вопрошающий не нашел ответа на форуме на вопрос, кажущийся ему простым; не зряшна ассоциация форума с физтехом.
Вывод не в пользу физтеха и уровне физич.науки в стране.

3. "Белу". Я, пожалую, защищу публику. Иногда здесь можно получить хороший ответ. Я, например, доволен ответом на свой вопрос про одномерное уравнение Шрединегера годичной давности. К сожалению, пропал в Америке(?) Dbov, не видно Volody, andre_dajd, редко epros- это все квалифицированные товарищи. А из сегодняшних не могу никого "откомментировать", просто потому что сам давно тут не был.



> > > Боковые заряды работу не совершают и после процесса становления остаются на месте.

> > Как "на месте" ? А почему на них не действует осевая составляющая поля Е,
> > которая двигает заряды в объеме ?
> >

> Их удерживают внешние заряды, находящиеся на других проводниках или на других участках провода.

Других проводников нет. Есть кольцо большого диаметра подключенное к батарейке.
Диаметр так велик, что локально провод можно считать прямым.
Результатом действия ВСЕХ зарядов на этом проводе есть поле Е вдоль оси провода,
которое одинаково на поверхности и внутри и вне (рядом с поверхностью) провода. (Непрерывность тангециальной составляющей). Она действует на поверхностные
заряды, которые обязаны двигаться (как и внутри провода).


Если провод проложен между центрами больших пластин, то этих других зарядов практически нет и с той же точностью боковых зарядов нет.



> Диаметр так велик, что локально провод можно считать прямым.
> Результатом действия ВСЕХ зарядов на этом проводе есть поле Е вдоль оси провода,
> которое одинаково на поверхности и внутри и вне (рядом с поверхностью) провода. (Непрерывность тангециальной составляющей). Она действует на поверхностные
> заряды, которые обязаны двигаться (как и внутри провода).

Почему бы нет? Если один край провода очень далеко от другого, то взаимная емкость участков провода, находящихся под разным потенциалом, мала и поверхностный заряд тоже мал. А просто ток движется по всей площади и весьма близко к поверхности. Дальше начинается схоластика и мне обсуждать ее не хочется.


> Леонид!

> > Посмотрите, Владимир, на мой ответ по поводу даления
> > электронного газа

> Посмотрел, впечатляет.

> Кстати, я в одном из писем, по поводу выравнивания уровня воды в ванне после выливания туда стакана портвейна, привел цитату из Фейнмана, какими словами он начинает курс по электромагнетизму:
> "Рассмотрим силу, которая подобно тяготению, меняется обратно квадрату расстояния, но только в миллион биллионов биллионов биллионов раз сильнее".

> Принимая близко к сердцу водную аналогию не хватает фантазии осознать несопоставимость масштабов.
>
> Картина протекания тока через проводник, пожалуй у меня сложилась, во многом благодаря переписке с Белом и его настойчивости по поводу div j = 0. Действительно, неравновесные заряды есть только на границах. На боковых стенках они ориентируют поле вдоль, а не во все стороны, а на торцах (на полюсах батареи) - гонят ток. Боковые заряды работу не совершают и после процесса становления остаются на месте, а на торцах заряд поддерживается химической реакцией. Тут самое важное, что у провода можно рассматривать две емкости - вдоль и поперек. Одна из них отвечает за заряды на боковой поверхности,а вторая - за заряды в проводнике на границах "электрод - электролит".
> Что до скорости распространения, то картина понятнее всего при разрыве цепи - мы разорвали цепь, в месте разрыва тут же возникает огромная останавливающая электрическая сила, а индуктивность мешает току остановиться. Тут-то и возникает поперечная максвелловская волна за счет энергии магнитного поля вокруг провода и энергии электрического поля, запасенного в емкостях провода.
> Становление поля можно расссмотреть примерно также, но лучше не присоединять провод к батарее, а замкнуть между собой два длинных провода, уже подключенных к полюсам и имеющих соответствующие потенциалы и распределение зарядов на поверхности. Избыток плюсов и минусов хлынут навстречу друг другу, возникнет быстрый ток и вызовет становление магнитного поля и фронт максвелловской волны. Потом все это устаканится и будет постоянный медленный поворот всего электрического флюида на величину условно переносимого заряда. Без вмешательства товарищей Пойнтинга и Snowman'а.
> По-моему так.
> Жалко, что эта дискуссия ничуть не приблизила меня к ответу на вопрос о том, как померять эпсилон проводящего вещества на очень низкой частоте. Вы предупреждали, что это не то место. Но зато чуть ясности прибавилось.

> Рад был пообщаться. Оставляю свой мэйл: volsh@genome.eimb.relarn.ru
> Еще пару дней на форум позаглядываю, но постараюсь потихоньку отсюда выйти - съедает слишком много времени, а работа горит.
> С уважением.
> Владимир.

Владимир!
Для воды эпсилон промеряна с большой точностью и в широком диапазоне частот. Или я ошибаюсь?
Мой мэйл: sleo1@yandex.ru
Насчет времени - вы правы, это проблема, и бывает, что жертвуешь отдыхом или сном. Но каждый из нас свободен, и, если прижмет, никаких проблем уйти в офлайн нет. Равно как и вернуться.
Леонид


> Владимир!
> Для воды эпсилон промеряна с большой точностью и в широком диапазоне частот. Или я ошибаюсь?

Пока не знаю - буду проверять. Насколько я понимаю измерения всегда проводились для случая когда токи смещения больше токов проводимости, т.е. до достаточно низких частот в дистилляте и на СВЧ для реальной, тем более морской, воды. Буду рад, если окажусь не прав.

> Мой мэйл: sleo1@yandex.ru
Спасибо.

> Насчет времени - вы правы, это проблема, и бывает, что жертвуешь отдыхом или сном. Но каждый из нас свободен, и, если прижмет, никаких проблем уйти в офлайн нет. Равно как и вернуться.
Согласен. Как любит говорить моя любимая учительница - жизнь длинная.

> Леонид
Владимир


>
> > Но, действительно, поскольку она идет очень быстро, то вместо моего
> > варианта желательно (более правильно) рассмотреть вариант, в котором
> > при поступлении новых зарядов старые практически мгновенно ими
> > отталкиваются и освобождают место для новых.
> > Это означает, что весь проводник остается нейтральным.
> > И это означает, что движение всех электронов вызвано не полем, а
> > сторонними силами источника ЭДС, которые электроны практически мгновенно
> > (со скоростью релаксации, близкой к скорости света) передают друг
> > другу. Поля поверхностных зарядов и заряды на торцах - это все
> > вторичные эффекты. Основная причина движения зарядов - то, что источник
> > смог втолкнуть в проводник N новых.

> > Прежде чем продолжать, хочу узнать Вы с этим согласны ?
> Да!
В учебнике, однако, написано, что заряды движет поле. На первый взгляд,
можно и так считать, что сторонние силы только втолкнули заряд в торец
провода, а внутренние заряды толкает поле, создаваемое этими зарядами
на торце. Но я думаю так считать нельзя, поскольку малые заряды на торце
создают по закону Кулона значительное поле только близко от торца,
и не могут (как настойчиво настаивает Бел) двигать заряд далеко от торца
(в середине провода). Поэтому следует считать, что заряды в проводе
толкает сторонняя сила, воздействуя через соседние электроны
. А поле
от торцов (и поверхностных заряддов?) дает эффекты второго порядка.
Кажется я повторяюсь, но поскольку это мнение расходится с общепринятым,
хочется еще раз услышать согласие или доводы против.


> 1. Есть ли разница между старым адресом http://physics.nad.ru, где своими глазами видел "поддерживается каф.общей физики МФТИ", и новым http://physics.nad.ru?

http://physics.nad.ru был расположен на бесплатном хостинге с обязательной баннерной нагрузкой и небольшой дисковой квотой. Некоторые пользователи из локальной сети не могли на него попасть. Кроме этого вполне возможна была ситуация, когда сервер выводился на пару дней на ремонтные работы. http://physics.nad.ru расположен на платном хостинге довольно хорошего качества. Как вы уже заметили, баннерная реклама отсутствует. Сейчас на http://physics.nad.ru выставлен redirect, т.ч., надеюсь, этот адрес ещё работает. На форумы лучше (удобнее) заходить через http://forum.nad.ru

> Не было ли так, что за критику руководства источник средств иссяк, и потому недовольным активистам пришлось покинуть пятачок?

Нет. Кафедра никогда не финансировала этот проект.


> > Диаметр так велик, что локально провод можно считать прямым.
> > Результатом действия ВСЕХ зарядов на этом проводе есть поле Е вдоль оси провода,
> > которое одинаково на поверхности и внутри и вне (рядом с поверхностью) провода. (Непрерывность тангециальной составляющей). Она действует на поверхностные
> > заряды, которые обязаны двигаться (как и внутри провода).

> Почему бы нет? Если один край провода очень далеко от другого, то взаимная емкость участков провода, находящихся под разным потенциалом, мала и поверхностный заряд тоже мал. А просто ток движется по всей площади и весьма близко к поверхности.
O.K.
> Дальше начинается схоластика и мне обсуждать ее не хочется.

Тогда хотя бы поясните, что Вы имеете ввиду.



В результате обсуждения получается такая модель.

Газ из электронов проводимости можно рассматривать как очень упругое,
почти твердое тело. Это не удивительно поскольку, как кто-то здесь писал,
он имеет давление 50000 атмосфер.
Источнику ЭДС при вталкивании в торец провода очередной порции (из 100 :-)
электронов приходится продвигать все другие и преодолевать при этом их
трение о кристаллическую решетку.
Происходит это за счет упругой деформации "тела электронов проводимости".
Это значит, что с одного конца провода оно сжато, а с другого растянуто.
Ввиду малости деформации (порядка межатомных расстояний) можно считать
ее линейной.
Линейная деформация означает, что в во всем объеме провода есть объемный заряд, который линейно меняется вдоль проводника и создает в нем поле Е.
Это поле можно рассматривать как локальную причину движения электронов
в середине провода вместо удаленной ЭДС. Но я не уверен, что это правильно,
и поле получается именно такой величины, как нужно. Хорошо бы это доказать.
Более правильно все-таки считать причиной ЭДС и деформацию.
В этой картинке важно понимать, что линейное распределение "деформации
электорнного газа" и его объемного заряда статичны, несмотря на движение
электорнов, и не приводят (как я ошибочно писал раньше) к разному
току по длине проводника. Потому, что в любом сечении провода число
электронов одинаково. Разница в концентрации получается за счет их
"сжатия" вдоль оси провода, которое при их движении меняется.
(Под "сжатием электронов" я здесь имею ввиду уменьшение среднего
расстояния между ними).
Скорость электронов одинакова, если не учитывать разное их сжатие.
А если учитывать, то она слегка меняется, компенсируя их расширение.
Поверхностные заряды на проводе отсутствуют. Они не нужны поскольку
существует давление стенок, удерживающее электроны внутри провода.
Но они могут и быть, если к проводу подносят внешний заряд (как это
описано в электростатике).
Разность потенциалов на проводе получается за счет оъемных зарядов.
Электрическое поле внутри провода может иметь радиальную составляющщую.
Но она компенсируется давлением стенок провода и поэтому электроны
движутся не по силовым линиям поля, а вдоль оси провода.

Таков ответ на парадокс Бела. Жду от него комментария.

Модератору. Хорошо бы удалить ветку начиная с 18283 и вместо нее
оставить только это письмо.


> В учебнике, однако, написано, что заряды движет поле. На первый взгляд,
> можно и так считать, что сторонние силы только втолкнули заряд в торец
> провода, а внутренние заряды толкает поле, создаваемое этими зарядами
> на торце. Но я думаю так считать нельзя, поскольку малые заряды на торце
> создают по закону Кулона значительное поле только близко от торца,
> и не могут (как настойчиво настаивает Бел) двигать заряд далеко от торца
> (в середине провода).
Именно так. Не существует в классической физике сил, которые объяснили бы движение зарядов против поля внутри гальванического элемента. Поэтому ввели понятие сторонней (потусторонней?) силы. Объяснение им дает квантовая механика. И эти силы действуют только в пределах объема внутри источника, поскольку радиус действия этих сил порядка межатомного расстояния.

> Поэтому следует считать, что заряды в проводе
> толкает сторонняя сила, воздействуя через соседние электроны
. А поле
> от торцов (и поверхностных заряддов?) дает эффекты второго порядка.
Электроны взаимодействуют друг с другом обычными Кулоновскими силами, и поэтому попытки всунуть (высунуть?) сторонние силы из источника в провод не имеют под собой никаких физических оснований.

> Кажется я повторяюсь, но поскольку это мнение расходится с общепринятым,
> хочется еще раз услышать согласие или доводы против.
Вообще-то этика научной дискуссии подразумевает, что тот, кто делает некое утверждение, тот и доказывает его. Здесь на форуме как-то складывается обратная практика, когда некто вбрасывает некую новую идею, приводит некие туманные доводы (часто даже этого нет), затем отходит в сторону и наблюдает, как оппоненты опровергают его построения. Лишь время от времени подает реплики, что те мол его не убедили.

Я считаю такую практику в корне неверной, и в дальнейшем постараюсь требовать доказательств утверждений, расходящихся с общеизвестными знаниями. Если же утверждающий нечто новое откажется это сделать (или отмолчится), я отнесусь к этому как к проявлению неуважения. Соответственно, и себя буду считать свободным от необходимости проявления уважительного отношения к собеседнику.

Начнем с Вас. Прежде чем я выскажу доводы против, я хотел бы услышать хоть чем-то обоснованные доводы за.


> >
> > > Но, действительно, поскольку она идет очень быстро, то вместо моего
> > > варианта желательно (более правильно) рассмотреть вариант, в котором
> > > при поступлении новых зарядов старые практически мгновенно ими
> > > отталкиваются и освобождают место для новых.
> > > Это означает, что весь проводник остается нейтральным.
> > > И это означает, что движение всех электронов вызвано не полем, а
> > > сторонними силами источника ЭДС, которые электроны практически мгновенно
> > > (со скоростью релаксации, близкой к скорости света) передают друг
> > > другу. Поля поверхностных зарядов и заряды на торцах - это все
> > > вторичные эффекты. Основная причина движения зарядов - то, что источник
> > > смог втолкнуть в проводник N новых.

> > > Прежде чем продолжать, хочу узнать Вы с этим согласны ?
> > Да!
> В учебнике, однако, написано, что заряды движет поле. На первый взгляд,
> можно и так считать, что сторонние силы только втолкнули заряд в торец
> провода, а внутренние заряды толкает поле, создаваемое этими зарядами
> на торце. Но я думаю так считать нельзя, поскольку малые заряды на торце
> создают по закону Кулона значительное поле только близко от торца,
> и не могут (как настойчиво настаивает Бел) двигать заряд далеко от торца
> (в середине провода). Поэтому следует считать, что заряды в проводе
> толкает сторонняя сила, воздействуя через соседние электроны
. А поле
> от торцов (и поверхностных заряддов?) дает эффекты второго порядка.
> Кажется я повторяюсь, но поскольку это мнение расходится с общепринятым,
> хочется еще раз услышать согласие или доводы против.

Уважаемый Гусев!
Очень хорошо, что Вы подняли этот вопрос, поскольку у меня осталось чувство, что я не корректно ответил на предыдущее Ваше письмо в части скорости света электрического тока.
Вопрос о скорости электрического тока обсуждается наиболее мутным образом. Возьмем Г.Ландсберга, который посвятил этому целый параграф, приведенный мною в №18058.
С одной стороны говорится, что ток распространяется с ПОЧТИ световой скоростью и это хорошо проверенный экспериментальный факт, с другой стороны говорится, что средняя скорость дрейфа электронов очень мала. Это тоже экспериментальный факт, хотя оценки величины расходятся в разных источниках на пару порядков (в этом легко убедится поиском по Интернету). Далее идут слова, что одно другому никак не проиворечит, поскольку дрейф электронов вызван самой величиной поля, а скорость света - это скорость передачи ИЗМЕНЕНИЯ величины поля. При этом остается недоумение по поводу того, от чего же горит лампочка - от величины поля или от ее изменения. Но в конце параграфа Г.Ландсберг приводит аналогию с трубой (в №18058 - опущена), в которой пишет:
"Поясним сказанное механической аналогией. Представим себе, что наши два города соединены не металлическими проводами, а нефтепроводом, и что в одном из этих городов начал работать насос, повышающий в этом месте давление нефти. Это повышенное давление будет распространяться по жидкости в трубе с большой скоростью — около километра в секунду. Таким образом, через секунду начнут двигаться частицы на расстоянии, скажем, в 1 км от насоса, через две секунды — на расстоянии 2 км, через минуту— на расстоянии 60 км и т. д. Спустя примерно четверть часа начнет вытекать из трубы нефть во втором городе. Но движение самих частиц нефти происходит значительно медленнее, и может пройти несколько суток, пока какие-нибудь определенные частицы нефти дойдут от первого города до второго. Возвращаясь к электрическому току, мы должны сказать, что «скорость тока» (скорость распространения электрического поля) аналогична скорости распространения давления по нефтепроводу, а «скорость носителей» аналогична скорости движения частиц самой нефти."

Тут важно, что труба исходно целиком заполнена нефтью и нам не надо закачивать нефть на всю трубу, а достаточно только обеспечить прокачку.

С точки зрения уравнений Максвелла поведение D и dD/dt тоже описываются разными уравнениями. Есть уравнение E = dU/dx. А величина dQ/dx вроде бы никуда не входит. Мы с легкостью утверждаем, что ток 1 А переносит 1 Кулон ионов за секунду, но мы не знаем на какое расстояние. Мы уверены, что он окисляет столько ионов металла на катоде и восстанавливает столько же ионов другого металла на аноде, но расстояние между катодом и анодом нас как-то никогда не интересует.
Длина электрического провода - величина гораздо более практически значимая (по крайней мере для людей, далеких от химии). Но мысль о том, что "запихивая" новый заряд в катод мы ждем 3 микросекунды и электрон (пусть другой) вываливается с другого конца километрового провода, потому что электроны в проводе пихались "в салочки" и выпихнули его - действительно, как Вы и пишите, "расходится с общепринятой".
Именно эта сторона вопроса - скорость протекания - была для меня наименее понятной во всей проблеме постоянного тока.
Если поступление любого электрона в один конец провода вызывает электромагнитную волну, бегущую до другого конца провода, то мы приходим к Snowman'овской модели электромагнитных волн постоянно бегущих навстречу друг другу вдоль контура с током. А эта модель еще более "расходится с общепринятой", чем модель нефтяной трубы.
Поскольку для меня, как и большинства участников форума, главным было убедить не столько других, сколько себя, то я все искал модель. которая мне была бы понятна. Для меня такой моделью стала модель "стакан портвейна в полной ванной". Выравнивание уровня - аналог релаксационного процесса в проводнике - происходит как правило в локальных масштабах. Теоретически, выливание стакана воды в озеро Байкал изменяет уровень воды во всем озере, но практически достаточно достижения средней степени шороховатости поверхности, т.е. сравнительно небольших расстояний и вполне конечных скоростей. Даже в идеальном теоретическом случае абсолютно гладкой поверхности эта гладкость не математическая, а физическая - с точностью до размеров молекул.
Даже для воды выравнивание уровня, т.е. достижение эквипотенциальности, происходит очень быстро. А в воде это выравнивание происходит под действием силы тяжести, которая, как пишет Фейнман "в миллион биллионов биллионов биллионов раз" меньше Кулоновской. Соответственно, в проводе развиваются очень высокие давления электронов друг на друга - Sleo (№16858 от sleo) называет величину порядка 50 тысяч атмосфер.
При стационарном течении тока новые электроны поступают на места, освобождаемые ранее ушедшими электронами. Нигде в цепи нет требования больших скоростей для реальных носителей заряда. Гидравлика вместо акустики.
Теперь про причину тока. Наиболее общепринятое описание цепи постоянного тока -"если проводник имеет разность потенциалов, то по нему течет ток". Для меня причнно-следственная цепока такая: химическая реакция в батарее разделяет заряды на полюсах, продольная емкость провода, будучи заряжена по всей длине приобретает разность потенциалов,избыточные электроны давят на электроны внутри проводника, давление электронов распределяется вдоль длины провода и поддерживает течение тока. В отличие от общепринятой модели я полагаю, что поле E вторично и вызывается течением тока, т.е. в законе Ома j= sE j- причина, а Е - следствие. Хотя здесь безусловно есть повод для обвинения, что это проблема "курица - яйцо", поскольку распределенное давление электронов это и есть поле Е.
Кстати, пока я писал этот ответ у меня завис Интернет и пришлось ждать пока он заработает. После этого я обнаружил новое письмо Snowman'a, в котором он пишет:
"Не существует в классической физике сил, которые объяснили бы движение зарядов против поля внутри гальванического элемента. Поэтому ввели понятие сторонней (потусторонней?) силы. ". В классической физике вообще почти никогда не объясняют "Почему", а всего-навсего отвечают на вопрос "Как". Наиболее известный случай - закон всемирного тяготения. Что касается физического описания процессов внутри гальванического элемента, то вполне очевидно, что кинетика химических процессов и должна прописываться на квантово-механическом уровне, более соответствующем особенностям строения вещества чем макрофизика.


И последнее - про поверхностные заряды. Единственное место, где поверхность стационарной воды имеет право быть неровной - границы. Там где мы придавливаем воду кораблем, где она бьет фонтаном из-за работающего насоса, где она всасывается в слив - только там она может быть неровной. Распределение давления вдоль берегов формирует профиль течения. Безусловно граница ведет себя не так, как толща воды. Подул ветер - вызвал волны, упало бревно поперек реки - возник бурун, причем если бревно стабильно лежит поперек реки, то и бурун стабильный. Но причина течения все-таки перепад уровней в начале или в конце, который создается (для в целом горизонтального канала) насосом и сливом, а равномерно распределяется вдоль воды вследствие реласкационного процесса. Все понимают, что спор идет вокруг банальных вещей, которые мы все в душе как бы знаем, но при этом какие-то детали иногда выскакивают из общей картины и не дают нам покоя.

Извините, Гусев - опять трактат написал.
Владимир.


Глубокоуважаемый, Snowman !
Я виноват, что Вам пришлось отвечать на 18347, хотя позже я дал
исправленную модель в 18355. Хорошая мысля приходит опосля :-(.

> Я постараюсь требовать доказательств утверждений, расходящихся с общеизвестными знаниями.

Все и пытаются это делать в меру своих сил и убедительности.
Но нет "общеизвестного знания" о парадоксе Бела. Поэтому он и возник.
Хорошо, если предлагается его решение в виде строгого доказательства.
Но если его нет, то не помешает решение на уровне гипотезы.
На безрыбье и рак рыба. Возможно, другие участники форума докажут или
опровергнут гипотезу. Для этого и форум.

> Если же утверждающий нечто новое откажется это сделать (или отмолчится), я отнесусь к этому как к проявлению неуважения.

Из сказанного мною выше следует, что уважение здесь не причем.
Обычно я спорю только с теми, кого уважаю.
Примите все мои ответы на Ваши письма (и их количество),
как знак глубокого уважения !!!

> Соответственно, и себя буду считать свободным от необходимости проявления уважительного отношения к собеседнику.

Есть японская пословица.
Если тебя укусила собака, то не следует отвечать ей тем же.:-)


Я думаю, что если Вы не будете упорно везде следовать своему стремлению выстроить все явления в причинно-следственные цепочки, одно за другим, а предположите, что возможны ситуации, когда некие явления идут как бы рука об руку, как влюбленная парочка, и никто ни впереди ни сзади, то некоторые выскочившие из общей картины детали вернутся на свое место.

Например, заряд и его поле неразрывны и никак нельзя говорить, что сначала влетел заряд, а затем с некоторым запозданием его поле. Причем спектр явлений, которые не выстраиваются в причинно-следственные цепочки, довольно широк.
Даже в формуле второго закона Ньютона F=ma нельзя утверждать, что ускорение является следствием силы (хотя такое представление практически не приводит к логическим противоречиям, и им безболезненно пользуются).

Но причинно-следственные связи, конечно, существуют. Например, ток в проводнике j=E является следствием электрического поля E. Поскольку есть связь (не причинно-следственная!) поле-сила-ускорение, и есть причинно-следственная связь ускорение-скорость. Таким образом, появляется ток. И вообще, на заряд могут действовать только электрическое и магнитное поля (и еще мы вводим сторонние силы, но только внутри источников тока).

Если мы знаем, что однородный ток течет в проводе (экспериментальный факт), то естественно возникает вопрос, а что является его причиной? Очевидно, поле. Если это не электромагнитная волна, то поле связано с зарядами. Вопрос, а где эти заряды? В среднем поля электронов и ионов решетки скомпенсированы. Остаются только нескомпенсированные (дополнительные) заряды.

Классическая электродинамика утверждает, что для случая стационарных токов дополнительные заряды (так же как и для случая статики) будут вытеснены на поверхность. Внутри объема полная плотность заряда будет нуль.
Можно подносить к проводу заряды, что угодно, в результате получим суперпозицию разнообразных частных случаев, это следует из линейности всех уравнений. Благодаря линейности уравнений сумма их частных решений также будет решением.

И вообще, все значительно проще, чем многие себе представляют.
Я порой просто поражаюсь мазохистскому стремлению людей усложнять себе жизнь.


> Я думаю, что если Вы не будете упорно везде следовать своему стремлению выстроить все явления в причинно-следственные цепочки, одно за другим, а предположите, что возможны ситуации, когда некие явления идут как бы рука об руку, как влюбленная парочка, и никто ни впереди ни сзади, то некоторые выскочившие из общей картины детали вернутся на свое место.
Вполне возможны, возражений нет. А Вы, батенька, поэт - небось стихи-то пишите. Нельзя ли ссылочку на сайт с публикациями?

> Например, заряд и его поле неразрывны и никак нельзя говорить, что сначала влетел заряд, а затем с некоторым запозданием его поле. Причем спектр явлений, которые не выстраиваются в причинно-следственные цепочки, довольно широк.
А вот тут как раз причинно-следственные цепочки по крайней мере иногда возможны. Сначала создались условия, позволяющие высвободить или связать заряд, а потом проявилось его поле. Были заряды на поверхности клемм разомкнутого выключателя и поле у них ненулевое было, а когда его замкнули заряды потекли навстречу друг другу и их поле скомпенсировалось.


> Даже в формуле второго закона Ньютона F=ma нельзя утверждать, что ускорение является следствием силы (хотя такое представление практически не приводит к логическим противоречиям, и им безболезненно пользуются).

> Но причинно-следственные связи, конечно, существуют. Например, ток в проводнике j=E является следствием электрического поля E. Поскольку есть связь (не причинно-следственная!) поле-сила-ускорение, и есть причинно-следственная связь ускорение-скорость. Таким образом, появляется ток. И вообще, на заряд могут действовать только электрическое и магнитное поля (и еще мы вводим сторонние силы, но только внутри источников тока).

Рассматривается не прямое воздействие зарядов на полюсах батареи (стороннего источника), а механизм его передачи на расстояние. Этот механизм связан с повижностью носителей. Причнно-следственная цепочка такая - химическая реакция создает избыточный заряд, избыточный заряд создает поле, поле приводит в движение электроны, движущиеся электроны распространяют поле по проводнику.

> Если мы знаем, что однородный ток течет в проводе (экспериментальный факт), то естественно возникает вопрос, а что является его причиной? Очевидно, поле. Если это не электромагнитная волна, то поле связано с зарядами. Вопрос, а где эти заряды? В среднем поля электронов и ионов решетки скомпенсированы. Остаются только нескомпенсированные (дополнительные) заряды.
Да в батарее зарядов - не меряно. 55 Ампер-часов, т.е. 55 часов каждую секунду батарея готова отдавать 10^19 зарядов в секунду. Остается только этот бурный поток вдоль провода направить.
И чем плоха модель трубы?
1. общепринята
2. наглядна
3. описывается практически теми же уравнениями.
Если мы замыкаем батарею коротким проводом, то вопросов как бы и нет, а вот длинный... Километр - разве это длинный? Свету всего 3 микросекунды лететь. А с длинными проводами много заморочек начинается, оговорок всяких требует.

> Классическая электродинамика утверждает, что для случая стационарных токов дополнительные заряды (так же как и для случая статики) будут вытеснены на поверхность. Внутри объема полная плотность заряда будет нуль.
И чего? Вода тоже ровная.
> Можно подносить к проводу заряды, что угодно, в результате получим суперпозицию разнообразных частных случаев, это следует из линейности всех уравнений. Благодаря линейности уравнений сумма их частных решений также будет решением.
Опять же на воду можно всяких предметов накидать.
> И вообще, все значительно проще, чем многие себе представляют.
> Я порой просто поражаюсь мазохистскому стремлению людей усложнять себе жизнь.
Я не стал бы относить к мазохизму идею о том, что вокруг контура с током встречно бегают две высокочастотных волны. Очень симпатичная идея - душу греет. Есть в ней что-то от бескорыстных забав ума, от пира Богов. Вот забавно было бы если бы она еще и реальной оказалась - то-то у них всех бы (и у меня в их числе) морды вытянулись!


> Теперь про причину тока. Наиболее общепринятое описание цепи постоянного тока -"если проводник имеет разность потенциалов, то по нему течет ток". Для меня причнно-следственная цепока такая: химическая реакция в батарее разделяет заряды на полюсах, продольная емкость провода, будучи заряжена по всей длине приобретает разность потенциалов,избыточные электроны давят на электроны внутри проводника, давление электронов распределяется вдоль длины провода и поддерживает течение тока. В отличие от общепринятой модели я полагаю, что поле E вторично и вызывается течением тока, т.е. в законе Ома j= sE j- причина, а Е - следствие. Хотя здесь безусловно есть повод для обвинения, что это проблема "курица - яйцо", поскольку распределенное давление электронов это и есть поле Е.

Вопрос о "потоках" и вызывающих их "силах" подробно рассматривается в неравновесной термодинамики. Там показывается, что во многих случаях можно безболезненно менять их местами. Что касается j и Е, то я могу привести пример, из которого видно, что ток может действительно быть первичным. Это - возникновение термо-ЭДС. Если к образцу "прикладывается" градиент температуры, то вначале возникает поток носителей с "горячей" стороны в "холодную", а затем, если цепь не замкнута, возникает противодействующее поле Е, обеспечивающее равенство полного тока нулю.

> И последнее - про поверхностные заряды. Единственное место, где поверхность стационарной воды имеет право быть неровной - границы. Там где мы придавливаем воду кораблем, где она бьет фонтаном из-за работающего насоса, где она всасывается в слив - только там она может быть неровной. Распределение давления вдоль берегов формирует профиль течения. Безусловно граница ведет себя не так, как толща воды. Подул ветер - вызвал волны, упало бревно поперек реки - возник бурун, причем если бревно стабильно лежит поперек реки, то и бурун стабильный. Но причина течения все-таки перепад уровней в начале или в конце, который создается (для в целом горизонтального канала) насосом и сливом, а равномерно распределяется вдоль воды вследствие реласкационного процесса. Все понимают, что спор идет вокруг банальных вещей, которые мы все в душе как бы знаем, но при этом какие-то детали иногда выскакивают из общей картины и не дают нам покоя.

Согласен с вами относительно роли границы. Вы привели очень наглядный пример.


> Согласен с вами относительно роли границы. Вы привели очень наглядный пример.

Если спорят двое, то можно забыть кто начал спор, но нельзя забыть факт что кто то НАЧАЛ!
Мы можем вызвать током магнитное поле - причина в этом случае ток в проводнике.
Мы можем вызвать ток во вторичной обмотке трансформатора- причина изменение магнитного поля в районе вторичной обмотке.
Но мы не можем отрицать причинно-следственную связь.
Даже в компьютерной программе написанной петлёй есть начало т.е. причина!

С уважением Д.


> > Согласен с вами относительно роли границы. Вы привели очень наглядный пример.

> Если спорят двое, то можно забыть кто начал спор, но нельзя забыть факт что кто то НАЧАЛ!
> Мы можем вызвать током магнитное поле - причина в этом случае ток в проводнике.
> Мы можем вызвать ток во вторичной обмотке трансформатора- причина изменение магнитного поля в районе вторичной обмотке.
> Но мы не можем отрицать причинно-следственную связь.
> Даже в компьютерной программе написанной петлёй есть начало т.е. причина!

Я уже приводил пример с диффузией. Пусть в комнату входит девушка. Через минуту вы почувствуете аромат ее духов. Диффузионный поток пропорционален градиенту концентрации молекул духов. Однако молекулы духов между собой практически не сталкиваются. Итак, есть "сила", пропорциональная градиенту концентрации молекул духов. Есть "поток" молекул духов. Какая между ними причинно-следственная связь?


> >
> > Даже в компьютерной программе написанной петлёй есть начало т.е. причина!

> Я уже приводил пример с диффузией. Пусть в комнату входит девушка. Через минуту вы почувствуете аромат ее духов. Диффузионный поток пропорционален градиенту концентрации молекул духов. Однако молекулы духов между собой практически не сталкиваются. Итак, есть "сила", пропорциональная градиенту концентрации молекул духов. Есть "поток" молекул духов. Какая между ними причинно-следственная связь?

Вы прекрасно знаете что уже 1-2 моекулы духов достаточны чтобы почуять запах.
Если девушка(стерильная) духами не пользуется, то и нюхать нечего.
Если она ещё дверь не открыла или ещё не вошла в комнату то и завихрений воздуха практически нет. То что Вы называете потоком - это хаотичное, турбулентное движение воздуха, ни в коем случае не ламинарное.
Честно говоря для меня Ваш пример ничего не показывает.

Цвет моих ботинок не влияет на выбор моего завтрака, но связь то где?
Причинно-следственные связи вытекают друг из друга и базируются друг на друге.
Утверждение что такие связи могут нарушаться неверно.

С уважением Д.


> > >
> > > Даже в компьютерной программе написанной петлёй есть начало т.е. причина!

> > Я уже приводил пример с диффузией. Пусть в комнату входит девушка. Через минуту вы почувствуете аромат ее духов. Диффузионный поток пропорционален градиенту концентрации молекул духов. Однако молекулы духов между собой практически не сталкиваются. Итак, есть "сила", пропорциональная градиенту концентрации молекул духов. Есть "поток" молекул духов. Какая между ними причинно-следственная связь?

> Вы прекрасно знаете что уже 1-2 моекулы духов достаточны чтобы почуять запах.
> Если девушка(стерильная) духами не пользуется, то и нюхать нечего.
> Если она ещё дверь не открыла или ещё не вошла в комнату то и завихрений воздуха практически нет. То что Вы называете потоком - это хаотичное, турбулентное движение воздуха, ни в коем случае не ламинарное.
> Честно говоря для меня Ваш пример ничего не показывает.

> Цвет моих ботинок не влияет на выбор моего завтрака, но связь то где?
> Причинно-следственные связи вытекают друг из друга и базируются друг на друге.
> Утверждение что такие связи могут нарушаться неверно.

1. Девушка пользуется духами.
2. Она входит в комнату, аккуратно закрывает дверь и останавливается.
3. Никаких сквозняков в комнате нет. Нет никаких потоков воздуха.
4. Через минуту вы почувствуете аромат ее духов.
5. Диффузионный поток пропорционален градиенту концентрации молекул духов.
6. Откуда молекулы "знают", что они должны двигаться против градиента концентрации, если молекулы духов между собой практически не сталкиваются?
7. Итак, есть "сила", пропорциональная градиенту концентрации молекул духов. Есть "поток" молекул духов. Какая между ними причинно-следственная связь?


Если рассмотреть простую конфигурацию: две большие паралельные проводящие пластины, центры которых замкнуты высокоомным проводом. Картина электрического
поля не зависит от сопротивления провода ( в пренебрежении размерами, проводимостью
пластин и создаваемым током магнитным полем )
Получается, в данном частном случае градиента концентрации электронов вдоль
провода нет ( поле в проводе и вне его создается поверхностными зарядами на
пластинах ).
Так может и в других ( более кривых случаях ) то же самое, но часть поверхност-
ного заряда, создающего однородное поле в проводе, перекочевывает на провод?



> 1. Девушка пользуется духами.
> 2. Она входит в комнату, аккуратно закрывает дверь и останавливается.
> 3. Никаких сквозняков в комнате нет. Нет никаких потоков воздуха.
> 4. Через минуту вы почувствуете аромат ее духов.
> 5. Диффузионный поток пропорционален градиенту концентрации молекул духов.
> 6. Откуда молекулы "знают", что они должны двигаться против градиента концентрации, если молекулы духов между собой практически не сталкиваются?
> 7. Итак, есть "сила", пропорциональная градиенту концентрации молекул духов. Есть "поток" молекул духов. Какая между ними причинно-следственная связь?

Ничего не понимаю. из 1-го следует 4-ое,из 2-го не следует 3-е(откройте дверь вечером и смотрите на отображение лампы в окне комнаты в которую Вы вошли, это отображение покачнётся!)
Измените условия, сверлите два отверстия в комнате, одно для носа, другое на противоположной стороне для пипетки с духами. Посмотрим хватит ли Вам минуты чтобы почувствовать этот запах. Чудес не бывает! Если мы почуяли запах, значит молекула духов пересекла всю комнату.

Кстати акула чувствует пару капель крови в кубическом километре! воды.

С уважением Д.


> Вполне возможны, возражений нет. А Вы, батенька, поэт - небось стихи-то пишите. Нельзя ли ссылочку на сайт с публикациями?
Я их не публикую. И давно уже не пишу.

> > Например, заряд и его поле неразрывны и никак нельзя говорить, что сначала влетел заряд, а затем с некоторым запозданием его поле. Причем спектр явлений, которые не выстраиваются в причинно-следственные цепочки, довольно широк.
> А вот тут как раз причинно-следственные цепочки по крайней мере иногда возможны. Сначала создались условия, позволяющие высвободить или связать заряд, а потом проявилось его поле. Были заряды на поверхности клемм разомкнутого выключателя и поле у них ненулевое было, а когда его замкнули заряды потекли навстречу друг другу и их поле скомпенсировалось.
Я неточно выразился. Если иметь в виду поле в некой удаленной точке пространства, то при перемещении заряда соответствующее изменение поля будет конечно спустя некоторое время. Тут есть причинно-следственная связь.
Я подразумевал в одной заряд и его поле в малой окрестности (чтобы не связываться с сингулярностями, представьте заряд не точечным).

> Рассматривается не прямое воздействие зарядов на полюсах батареи (стороннего источника), а механизм его передачи на расстояние. Этот механизм связан с повижностью носителей. Причнно-следственная цепочка такая - химическая реакция создает избыточный заряд, избыточный заряд создает поле, поле приводит в движение электроны, движущиеся электроны распространяют поле по проводнику.
Я бы оборвал цепочку, не включая в нее миссионерскую деятельность электронов.
Ее конечно можно и включать, они движутся вместе со своим полем, и в этом смысле несут его.
Но ведь сколько приходит, столько и уходит, поэтому полная концентрация заряда остается неизменной, и поле - тоже. Надеюсь, Вы не собираетесь отличать поле миллион первого электрона, пришедшего на смену миллионному, от поля его предшественника? Я например использую условие стационарности, чтобы этого не делать.
Не люблю усложнять жизнь, она и без того того...

> И чем плоха модель трубы?
> 1. общепринята
> 2. наглядна
> 3. описывается практически теми же уравнениями.
Вот такая же логика питает энтузиазм сторонников эфира. Ведь волновые уравнения для ЭМ поля те же, что и для акустических волн. Если в одном случае - это колебания среды, то есть существует носитель волн, то в другом случае тоже должен быть!

> Если мы замыкаем батарею коротким проводом, то вопросов как бы и нет, а вот длинный... Километр - разве это длинный? Свету всего 3 микросекунды лететь. А с длинными проводами много заморочек начинается, оговорок всяких требует.
Можете не заморачиваться. Жить это не помешает.
Но если уж начинаешь копаться в мелочах, то приходится рассматривать все...

> > Классическая электродинамика утверждает, что для случая стационарных токов дополнительные заряды (так же как и для случая статики) будут вытеснены на поверхность. Внутри объема полная плотность заряда будет нуль.
> И чего? Вода тоже ровная.
А где аналогии? Что в воде вытесняется на поверхность? Если потенциал можно сопоставить с давлением в жидкости, то это же не значит, что физика полностью тождественна? Потенциал есть результат действия зарядов, возможно очень удаленных, а давление - результат столкновений частиц.

> > Можно подносить к проводу заряды, что угодно, в результате получим суперпозицию разнообразных частных случаев, это следует из линейности всех уравнений. Благодаря линейности уравнений сумма их частных решений также будет решением.
> Опять же на воду можно всяких предметов накидать.
Не понял. Это шутка юмора такая?

> > Я порой просто поражаюсь мазохистскому стремлению людей усложнять себе жизнь.
> Я не стал бы относить к мазохизму идею о том, что вокруг контура с током встречно бегают две высокочастотных волны. Очень симпатичная идея - душу греет.
Грейтесь на здоровье. Только волны не высокочастотные, частота скорее нулевая.
И если контур с поглощением, то бегут вдоль провода, и уходят в провод.

> Есть в ней что-то от бескорыстных забав ума, от пира Богов. Вот забавно было бы если бы она еще и реальной оказалась - то-то у них всех бы (и у меня в их числе) морды вытянулись!
А у кого у них? Вообще-то я как-то достаточно подробно разбирал вектор Пойнтинга в стационарном случае, что все это прекрасно согласуется со всей электродинамикой. Можете посмотреть:
Как рождается поток энергии в заряженном кольцевом кабеле с током ("парадокс" Зиновия)
и еще:
как поглощается энергия в разорванном заряженном кольцевом кабеле с током, на концах которого включены резисторы


> Если рассмотреть простую конфигурацию: две большие паралельные проводящие пластины, центры которых замкнуты высокоомным проводом. Картина электрического
> поля не зависит от сопротивления провода ( в пренебрежении размерами, проводимостью
> пластин и создаваемым током магнитным полем )
> Получается, в данном частном случае градиента концентрации электронов вдоль
> провода нет ( поле в проводе и вне его создается поверхностными зарядами на
> пластинах ).

На одной пластине + заряды, на другй -.
Значит концентрация электронов на них разная. На концах провода
тоже. Поэтому внутри провода она должна меняться.
На одном конце в него ввели электроны, а из другого забрали.
Мне непонятно, почему Вы считаете, что она не меняется.

А величина пластин не играет роли. От нее зависит только
поле вне проводника.



> Если тебя укусила собака, то не следует отвечать ей тем же.:-)
Я не кусаю собак. Мое мнение, что в таком случае нужно просто пнуть ее ногой.


> > Если рассмотреть простую конфигурацию: две большие паралельные проводящие пластины, центры которых замкнуты высокоомным проводом. Картина электрического
> > поля не зависит от сопротивления провода ( в пренебрежении размерами, проводимостью
> > пластин и создаваемым током магнитным полем )
> > Получается, в данном частном случае градиента концентрации электронов вдоль
> > провода нет ( поле в проводе и вне его создается поверхностными зарядами на
> > пластинах ).

> На одной пластине + заряды, на другй -.
> Значит концентрация электронов на них разная. На концах провода
> тоже. Поэтому внутри провода она должна меняться.
> На одном конце в него ввели электроны, а из другого забрали.
> Мне непонятно, почему Вы считаете, что она не меняется.

> А величина пластин не играет роли. От нее зависит только
> поле вне проводника.

Напишите хотя бы несколько формул, относящихся к теме, только не придуманных Вами, а общеизвестных и общепризнанных. И покажите, каким образом из них следует, что заряд внутри провода меняется. И оцените величину объемного заряда, какая следует из Вашей теории. А то вдруг получится нечто смешное:
объемный заряд есть, но его плотность равна нулю!

Вполне допускаю, что при учете изменения плотности состояний на уровне Ферми под действием электрического поля может получиться какое-то изменение объемного заряда. Но это в рамках квантовой теории твердого тела, в рамках классической электродинамики такого нет.

А без этого все Ваши утверждения остаются голой схоластикой.


> > Если рассмотреть простую конфигурацию: две большие паралельные проводящие пластины, центры которых замкнуты высокоомным проводом. Картина электрического
> > поля не зависит от сопротивления провода ( в пренебрежении размерами, проводимостью
> > пластин и создаваемым током магнитным полем )
> > Получается, в данном частном случае градиента концентрации электронов вдоль
> > провода нет ( поле в проводе и вне его создается поверхностными зарядами на
> > пластинах ).

> На одной пластине + заряды, на другй -.
> Значит концентрация электронов на них разная. На концах провода
> тоже. Поэтому внутри провода она должна меняться.
> На одном конце в него ввели электроны, а из другого забрали.
> Мне непонятно, почему Вы считаете, что она не меняется.
Вы не заметили - от величины сопротивления проволоки ( при разумных допущениях )
поле внутри и вне проволоки не зависит. То есть, что с проволокой, что без - поле
одно и то же. И где же будут Ваши заряды в отсутствии проволоки? А если при подключении
проволоки поле не меняется, то и заряды тоже не меняются, то есть в данной
геометрии объемная и поверхностная плотность зарядов равна нулю.
> А величина пластин не играет роли. От нее зависит только
> поле вне проводника.
Не, зависит. Если пластины маленькие, поле между ними будет кривое и проволока
его сильно исказит ( ведь внутри проволоки поле ровное ).


> > > Если рассмотреть простую конфигурацию: две большие паралельные проводящие пластины, центры которых замкнуты высокоомным проводом. Картина электрического
> > > поля не зависит от сопротивления провода ( в пренебрежении размерами, проводимостью
> > > пластин и создаваемым током магнитным полем )
> > > Получается, в данном частном случае градиента концентрации электронов вдоль
> > > провода нет ( поле в проводе и вне его создается поверхностными зарядами на
> > > пластинах ).

> > На одной пластине + заряды, на другй -.
> > Значит концентрация электронов на них разная. На концах провода
> > тоже. Поэтому внутри провода она должна меняться.
> > На одном конце в него ввели электроны, а из другого забрали.
> > Мне непонятно, почему Вы считаете, что она не меняется.

> > А величина пластин не играет роли. От нее зависит только
> > поле вне проводника.

> Напишите хотя бы несколько формул, относящихся к теме, только не придуманных Вами, а общеизвестных и общепризнанных. И покажите, каким образом из них следует, что заряд внутри провода меняется. И оцените величину объемного заряда, какая следует из Вашей теории. А то вдруг получится нечто смешное:
> объемный заряд есть, но его плотность равна нулю!

> Вполне допускаю, что при учете изменения плотности состояний на уровне Ферми под действием электрического поля может получиться какое-то изменение объемного заряда. Но это в рамках квантовой теории твердого тела, в рамках классической электродинамики такого нет.
Почему же? В моем примере в месте стыка пластины с проволокой ( если проводимости
у них сильно разные ) остается поверхностный заряд. А если проводимости будут
одинаковы - он расползется в объемный. Это же не электростатика, и при кривых
проводниках могут быть кривые токи и кривые поля с не равной нулю дивергенцией
внутри проводника.
> А без этого все Ваши утверждения остаются голой схоластикой.



> > На одном конце в него ввели электроны, а из другого забрали.
> > Мне непонятно, почему Вы считаете, что она не меняется.
> Вы не заметили - от величины сопротивления проволоки ( при разумных допущениях )
> поле внутри и вне проволоки не зависит. То есть, что с проволокой, что без - поле
> одно и то же.

Теперь понял Вашу мысль. Вы правы, если бы поле пластин не изменилось
при подключении провода. Но оно обязательно изменится. Ведь из центра
одной электроны уходят, а в центр другой поступают. По пластинанам
идет ток. Сравните с ванной. Если открыть слив, то вокруг него давление
изменится.

> И где же будут Ваши заряды в отсутствии проволоки?

Их не будет. Заряды только на пластинах.
Неувязочка ликвидирована ?


> Почему же? В моем примере в месте стыка пластины с проволокой ( если проводимости
> у них сильно разные ) остается поверхностный заряд. А если проводимости будут
> одинаковы - он расползется в объемный. Это же не электростатика, и при кривых
> проводниках могут быть кривые токи и кривые поля с не равной нулю дивергенцией
> внутри проводника.
Тогда дивергенция тока не будет равна нулю, что означает накопление заряда, т.е. это уже не стационарная задача.


> > Почему же? В моем примере в месте стыка пластины с проволокой ( если проводимости
> > у них сильно разные ) остается поверхностный заряд. А если проводимости будут
> > одинаковы - он расползется в объемный. Это же не электростатика, и при кривых
> > проводниках могут быть кривые токи и кривые поля с не равной нулю дивергенцией
> > внутри проводника.
> Тогда дивергенция тока не будет равна нулю, что означает накопление заряда, т.е. это уже не стационарная задача.
Выбор не богатый. Или кривое векторное поле может иметь равными нулю одновременно
и ротор и дивергенцию, или кривого поля в проводнике под током быть не может,
или не всегда j=sigma*E. Я склоняюсь к последнему. Иначе получается, что в
модели с пластинами поле искажается при любой, сколь угодно малой проводимости
проволоки ( заряд в месте контакта пластины с непроводящей - отсутствующей проволокой
должен отсутствовать ).
Правда есть еще вариант - поверхностный ( двумерный ) заряд в объеме проводника.


>
> > > На одном конце в него ввели электроны, а из другого забрали.
> > > Мне непонятно, почему Вы считаете, что она не меняется.
> > Вы не заметили - от величины сопротивления проволоки ( при разумных допущениях )
> > поле внутри и вне проволоки не зависит. То есть, что с проволокой, что без - поле
> > одно и то же.

> Теперь понял Вашу мысль. Вы правы, если бы поле пластин не изменилось
> при подключении провода. Но оно обязательно изменится. Ведь из центра
> одной электроны уходят, а в центр другой поступают. По пластинанам
> идет ток. Сравните с ванной. Если открыть слив, то вокруг него давление
> изменится.
Сравнил. Чем меньше диаметр слива ( отношение проводимости пластин и проволоки )
тем меньше искажения. Сверхпроводящие пластины допускаются?
Чем дальше от слива ( места контакта проволоки с пластинами ), тем меньше искажения.
Или Вам надо, чтобы все было абсолютно точно? В физике абсолютно точно не бывает.
> > И где же будут Ваши заряды в отсутствии проволоки?

> Их не будет. Заряды только на пластинах.
> Неувязочка ликвидирована ?


> Выбор не богатый. Или кривое векторное поле может иметь равными нулю одновременно
> и ротор и дивергенцию, или кривого поля в проводнике под током быть не может,
> или не всегда j=sigma*E. Я склоняюсь к последнему.

Зачем склоняться, если можно просто проверить на хотя бы одном примере? Пожалуйтста: общеизвестная конфигурация магнитного поля в виде круговых линий имеет одновременно нулевые ротор и дивергенцию во всем пространстве, кроме самого тока. Так что все в порядке. Поле вполне "кривое".

> Иначе получается, что в модели с пластинами поле искажается при любой, сколь угодно малой проводимости проволоки ( заряд в месте контакта пластины с непроводящей - отсутствующей проволокой должен отсутствовать ).
> Правда есть еще вариант - поверхностный ( двумерный ) заряд в объеме проводника.
Как видите, все получается и без этих альтернатив.


Да, Ваш пример очень интересный.
Получается, что ток создается полем заряженных пластин.

Но слегка изменим его.
Сделаем в пластинах малюсенькие дырочки и пропустим в них провод
почти такого же диаметра. Потенциаллы и ток пусть будут как раньше.
А теперь выключим рубильник. Ток прекратится, а поле, создаваемое
пластинами почти не изменилось. Значит причина тока не поле
пластин, а условия, которые позволяли вводить в проводник электроны.
Или наоборот, уберем пластины. Ток не изменится. Значит см. выше.


> > Выбор не богатый. Или кривое векторное поле может иметь равными нулю одновременно
> > и ротор и дивергенцию, или кривого поля в проводнике под током быть не может,
> > или не всегда j=sigma*E. Я склоняюсь к последнему.

> Зачем склоняться, если можно просто проверить на хотя бы одном примере? Пожалуйтста: общеизвестная конфигурация магнитного поля в виде круговых линий имеет одновременно нулевые ротор и дивергенцию во всем пространстве, кроме самого тока. Так что все в порядке. Поле вполне "кривое".
Угу.
> > Иначе получается, что в модели с пластинами поле искажается при любой, сколь угодно малой проводимости проволоки ( заряд в месте контакта пластины с непроводящей - отсутствующей проволокой должен отсутствовать ).
> > Правда есть еще вариант - поверхностный ( двумерный ) заряд в объеме проводника.
> Как видите, все получается и без этих альтернатив.
Согласен. Если пластины и проволока из одного материала, объемного заряда не
будет. Но если у них проводимости разные, на границе раздела может быть поверхностный
заряд. Если сигма зависит от координат, из div(E)!=0 не следует, что и div(j)!=0.


> Да, Ваш пример очень интересный.
> Получается, что ток создается полем заряженных пластин.

> Но слегка изменим его.
> Сделаем в пластинах малюсенькие дырочки и пропустим в них провод
> почти такого же диаметра. Потенциаллы и ток пусть будут как раньше.
> А теперь выключим рубильник. Ток прекратится, а поле, создаваемое
> пластинами почти не изменилось. Значит причина тока не поле
> пластин, а условия, которые позволяли вводить в проводник электроны.
> Или наоборот, уберем пластины. Ток не изменится. Значит см. выше.
Ха, а про поверхностные заряды забыли?
В первом случае поверхностный заряд на проволоке равен нулю. Если проволоку
отсоеденить от пластин ( это нагляднее, чем с дырочками ) в месте разрыва проявится
довольно большое поле и соответственно поверхностный заряд. да и на боковой поверхности
провода заряд появится. Он сделает поле в проводе равным нулю.
А если пластины уберете, опять же, появится поверхностный заряд на проводе ( поле
внутри провода будет другим, чем снаружи ).
Так что ой. Или бесконечные сверхпроводящие пластины и нулевой поверхностный
заряд на проводе или он не нулевой ( заметьте, что внутри провода при этом
практически ничего не меняется ). Просто первый случай легко считается.
Так что электроны в провод вводить не надо, они сами туда полезут под действием поля поверхностного заряда. Достаточно поддерживать разность потенциалов.


> > Да, Ваш пример очень интересный.
> > Получается, что ток создается полем заряженных пластин.

> > Но слегка изменим его.
> > Сделаем в пластинах малюсенькие дырочки и пропустим в них провод
> > почти такого же диаметра. Потенциаллы и ток пусть будут как раньше.
> > А теперь выключим рубильник. Ток прекратится, а поле, создаваемое
> > пластинами почти не изменилось. Значит причина тока не поле
> > пластин, а условия, которые позволяли вводить в проводник электроны.

> В первом случае поверхностный заряд на проволоке равен нулю. Если проволоку
> отсоеденить от пластин ( это нагляднее, чем с дырочками ) в месте разрыва проявится
> довольно большое поле и соответственно поверхностный заряд. да и на боковой поверхности
> провода заряд появится. Он сделает поле в проводе равным нулю.

Это не нагляднее, а другой случай. Я имел ввиду:
1.Провод в дырочках. Он соединен через ключ с ЭДС, по нему идет ток.
2.Пластины у дырочек соединены с проводом перемычками. Их потенциал
поэтому совпадает в потенциалом провода у дырочек.
3.Удаляем перемычки.
4.Размыкаем ключ.



> Если пластины и проволока из одного материала, объемного заряда не
> будет. Но если у них проводимости разные, на границе раздела может быть поверхностный
> заряд. Если сигма зависит от координат, из div(E)!=0 не следует, что и div(j)!=0.
Что div(j)=0 следует из условия стационарности задачи, т.к. в любом случае div(j)=dr/dt, а уж оно-то равно нулю.
При неоднородном проводнике div(E)=/=0 , и объемный заряд будет, тут возражений нет.


> > > Да, Ваш пример очень интересный.
> > > Получается, что ток создается полем заряженных пластин.

> > > Но слегка изменим его.
> > > Сделаем в пластинах малюсенькие дырочки и пропустим в них провод
> > > почти такого же диаметра. Потенциаллы и ток пусть будут как раньше.
> > > А теперь выключим рубильник. Ток прекратится, а поле, создаваемое
> > > пластинами почти не изменилось. Значит причина тока не поле
> > > пластин, а условия, которые позволяли вводить в проводник электроны.

> > В первом случае поверхностный заряд на проволоке равен нулю. Если проволоку
> > отсоеденить от пластин ( это нагляднее, чем с дырочками ) в месте разрыва проявится
> > довольно большое поле и соответственно поверхностный заряд. да и на боковой поверхности
> > провода заряд появится. Он сделает поле в проводе равным нулю.

> Это не нагляднее, а другой случай. Я имел ввиду:
> 1.Провод в дырочках. Он соединен через ключ с ЭДС, по нему идет ток.
> 2.Пластины у дырочек соединены с проводом перемычками. Их потенциал
> поэтому совпадает в потенциалом провода у дырочек.
> 3.Удаляем перемычки.
> 4.Размыкаем ключ.
И что, заряды на пластинах и проводе останутся приклееными к своим местам?
Из того, что суммарный заряд на объекте не меняется, не следует, что заряды
не могут перераспределяться. Суммарный заряд на проводе будет равен нулю,
электроны притянутся к положительной пластине, у отрицательной создастся соответственно
положительный объемный заряд, разность потенциалов между пластинами слегка
сядет.
И что это докажет?
Что поле между пластинами ( при отсутствии провода ) создается не поверхностными
зарядами?
Или, что при введении провода включается некий другой механизм, а поверхностные
заряды на пластинах поле в месте нахождения провода перестают создавать?



> И что это докажет?
Ну, не докажет, а наведет на мысль. :-)
> что при введении провода включается некий другой механизм,

Да,(но провод мы не выводили). При замыкании ключа
включается некий другой механизм.
> а поверхностные
> заряды на пластинах поле в месте нахождения провода перестают создавать?

Нет, конечно не перестанут. Но на проводе появляются дополнительные
поверхностные заряды, которые компенсируют действие пластин,
так что без тока Е=0 в проводе.


>
> > 1. Девушка пользуется духами.
> > 2. Она входит в комнату, аккуратно закрывает дверь и останавливается.
> > 3. Никаких сквозняков в комнате нет. Нет никаких потоков воздуха.
> > 4. Через минуту вы почувствуете аромат ее духов.
> > 5. Диффузионный поток пропорционален градиенту концентрации молекул духов.
> > 6. Откуда молекулы "знают", что они должны двигаться против градиента концентрации, если молекулы духов между собой практически не сталкиваются?
> > 7. Итак, есть "сила", пропорциональная градиенту концентрации молекул духов. Есть "поток" молекул духов. Какая между ними причинно-следственная связь?

> Ничего не понимаю. из 1-го следует 4-ое,из 2-го не следует 3-е(откройте дверь вечером и смотрите на отображение лампы в окне комнаты в которую Вы вошли, это отображение покачнётся!)
> Измените условия, сверлите два отверстия в комнате, одно для носа, другое на противоположной стороне для пипетки с духами. Посмотрим хватит ли Вам минуты чтобы почувствовать этот запах. Чудес не бывает! Если мы почуяли запах, значит молекула духов пересекла всю комнату.

Я уже пояснял ранее, кАк объясняется диффузионный поток, несмотря на то, что молекулы "не знают", что они должны двигаться против градиента концентрации. Но на мой вопрос вы так и не ответили. Какая все-таки причинно-следственная связь между потоком и градиентом концентрации в диффузионных явлениях?


> > И что это докажет?
> Ну, не докажет, а наведет на мысль. :-)
> > что при введении провода включается некий другой механизм,

> Да,(но провод мы не выводили). При замыкании ключа
> включается некий другой механизм.
> > а поверхностные
> > заряды на пластинах поле в месте нахождения провода перестают создавать?

> Нет, конечно не перестанут. Но на проводе появляются дополнительные
> поверхностные заряды, которые компенсируют действие пластин,
> так что без тока Е=0 в проводе.
Ладно, повторим.
Что это доказывет в случае бесконечных сверхпроводящих пластин и провода с
конечным сопротивлением между ними?
Что поле в проводе создается не поверхностными зарядами на пластинах? Тогда чем?
И куда тогда денется поле от поверхностных зарядов на пластнах, которое создается
в этом месте в случае отсутствия провода?
Вы согласны, что при наличии провода, поверхностный заряд на нем равен нулю?
И что введение провода не меняет поле между пластинами, соществовавшее в отсутствии
провода? И, соответственно, не вызывает перераспределение заряда на пластинах?



> Ладно, повторим.
Повторенье мать ученья. А новое будет ? :-)
> Что это доказывет в случае бесконечных сверхпроводящих пластин и провода с
> конечным сопротивлением между ними?
Вы имеете ввиду пластины без источника ЭДС?
Пусть они будут очень большими, но конечными.
> Что поле в проводе создается не поверхностными зарядами на пластинах? Тогда чем?
поле в проводе создается поверхностными зарядами на пластинах
> И куда тогда денется поле от поверхностных зарядов на пластнах, которое создается
> в этом месте в случае отсутствия провода?
останется на месте.
> Вы согласны, что при наличии провода, поверхностный заряд на нем равен нулю?
да
> И что введение провода не меняет поле между пластинами, соществовавшее в отсутствии
> провода?
да
> И, соответственно, не вызывает перераспределение заряда на пластинах?
Нет. Течет ток. Это означает перераспределение зарядов.

Мне не понятна цель Вашего примера. Возможно, в этом случае ток
вызывается полем пластин и концентрация в проводе постоянна.
Но это не доказывает, что в существенно других условиях, которые
рассматриваются в парадоксе Бела, тоже концентрация в проводе постоянна.


>
> > Ладно, повторим.
> Повторенье мать ученья. А новое будет ? :-)
> > Что это доказывет в случае бесконечных сверхпроводящих пластин и провода с
> > конечным сопротивлением между ними?
> Вы имеете ввиду пластины без источника ЭДС?
Ой, забыл. Еще добавить, что пластины плоские, паралельные, закреплены, поверхность
у них ровная, неокрашенная, провод ровный, цилиндрический, с пластинами оммический
контакт, эффектами ОТО и квантовой механики пренебрегаем, черт, что же еще...
> Пусть они будут очень большими, но конечными.
> > Что поле в проводе создается не поверхностными зарядами на пластинах? Тогда чем?
> поле в проводе создается поверхностными зарядами на пластинах
> > И куда тогда денется поле от поверхностных зарядов на пластнах, которое создается
> > в этом месте в случае отсутствия провода?
> останется на месте.
> > Вы согласны, что при наличии провода, поверхностный заряд на нем равен нулю?
> да
> > И что введение провода не меняет поле между пластинами, соществовавшее в отсутствии
> > провода?
> да
> > И, соответственно, не вызывает перераспределение заряда на пластинах?
> Нет. Течет ток. Это означает перераспределение зарядов.
На пластинах? В стационаре? Мда, Вы последовательны.
> Мне не понятна цель Вашего примера. Возможно, в этом случае ток
> вызывается полем пластин и концентрация в проводе постоянна.
> Но это не доказывает, что в существенно других условиях, которые
> рассматриваются в парадоксе Бела, тоже концентрация в проводе постоянна.
Естественно. И вообще, любое количество экспериментов, соответствующее теории,
не доказывает ее правильности ( то есть, не исключает возможности, что может
найтись эксперимент, противоречащий теории ). Начнем перебор всех возможных
вариантов?



> > Пусть они будут очень большими, но конечными.
> > > Что поле в проводе создается не поверхностными зарядами на пластинах? Тогда чем?
> > поле в проводе создается поверхностными зарядами на пластинах
> > > И куда тогда денется поле от поверхностных зарядов на пластнах, которое создается
> > > в этом месте в случае отсутствия провода?
> > останется на месте.
> > > Вы согласны, что при наличии провода, поверхностный заряд на нем равен нулю?
> > да
> > > И что введение провода не меняет поле между пластинами, соществовавшее в отсутствии
> > > провода?
> > да
> > > И, соответственно, не вызывает перераспределение заряда на пластинах?
> > Нет. Течет ток. Это означает перераспределение зарядов.
> На пластинах? В стационаре? Мда, Вы последовательны.
А если отбросить иронию.
Вы не согласны ? Подождите немного и конечные плстины разрядятся.
Это не перераспределение зарядов ?
> > Мне не понятна цель Вашего примера. Возможно, в этом случае ток
> > вызывается полем пластин и концентрация в проводе постоянна.
> > Но это не доказывает, что в существенно других условиях, которые
> > рассматриваются в парадоксе Бела, тоже концентрация в проводе постоянна.
> Естественно. И вообще, любое количество экспериментов, соответствующее теории,
> не доказывает ее правильности ( то есть, не исключает возможности, что может
> найтись эксперимент, противоречащий теории ). Начнем перебор всех возможных
> вариантов?
Ну зачем так много ? :-)
Достаточно один, с которого началась тема.



> Я уже пояснял ранее, кАк объясняется диффузионный поток, несмотря на то, что молекулы "не знают", что они должны двигаться против градиента концентрации. Но на мой вопрос вы так и не ответили. Какая все-таки причинно-следственная связь между потоком и градиентом концентрации в диффузионных явлениях?

Уважаемый Слео!
Про какое знание Вы говорите? Это же бильярдная игра с большой скоростью молекул. Дайте возможность газу расшириться- откуда он знает что пробка из сосуда под давлением вынута?-Это же элементарная вероятность или энтропия.

Есть причина, есть следствие- другого не дано.
Ваш Д.


>
> > Я уже пояснял ранее, кАк объясняется диффузионный поток, несмотря на то, что молекулы "не знают", что они должны двигаться против градиента концентрации. Но на мой вопрос вы так и не ответили. Какая все-таки причинно-следственная связь между потоком и градиентом концентрации в диффузионных явлениях?

> Уважаемый Слео!
> Про какое знание Вы говорите? Это же бильярдная игра с большой скоростью молекул. Дайте возможность газу расшириться- откуда он знает что пробка из сосуда под давлением вынута?-Это же элементарная вероятность или энтропия.

> Есть причина, есть следствие- другого не дано.

Уважаемый Докажи!
Может быть, вы противник связи между потоком и градиентом концентрации в диффузионных явлениях? Если нет, то почему не отвечаете на вопрос?
sleo


В ответ на №18483: Re: О парадоксе Бела от Zeratul , (и на 17900)
> В сообщении №17566 от Gusev , 12 февраля 2003 г. был предложен
> "Парадокс Бела". После длительного обсуждения и не одной сотни писем
> решения, которое бы все одобрили, найдено не было. :-((
> Но появились новые парадоксы:

> 2.(sleo) Если поверхностные заряды двигаются с постоянной скоростью,
> а их распределение не одинаково по длине проводника, то оно тоже
> должно двигаться (не может быть постоянным).
> А если они не двигаются, то почему на них не действует поле Е,
> (как на внутренние заряды).

> 3.(Я?) Внутри проводника заряды быстро релаксируюют так, что можно
> считать ро=0. Почему поверхностные заряды релаксируют медленно так,
> что это приводит к неравномерной плотности ро=/=0.

Чешем репу. Хлебаем лаптем щи. Обращаемся к трудам специалистов по
уравнениям математической физики.
Эврика ! Нашли "Сообщение №17900 от Zeratul 28 февраля 2003 г.",
где, как он утверждает, дано строгое решение парадокса Бела.
Там даны нужные уравнения:
(11) lap(u) =p
(12) dp/dt+hp=0
и предложен новый метод их решения: не совместно, а по очереди.
Сначала (12), и без начальных условий для р.
А потом вместо (11) он решает (13).
(13) lap(u) =0 .
Сомнения дилетанта в корректности метода, и в том, что начальное
условие для р на торце провода:
(16) р(x=0,t=любое)=const
несовместимо с (12) отвергнуты автором:
"Нет тут все нормально, обычная математика"(18455: Zeratul).
Есть и положительная рецензия еще более крупного специалиста.
"Доказательство математически безупречно."( 17903: Snowman).
(Более крупного потому, что если Zeratul иногда беседует с дилетантами,
то Snowman до этого не опускается, а пинает их и отсылает к учебникам.)

Но в результате окончательного решения все-таки не получено
"из-за трудности задачи".
На парадоксы sleo и мой ответа тоже нет.

На мое замечание, что физически поверхностный слой не является
математической поверхностью, а имеет реальную тодщину и поэтому
для него тоже должны выполняться уравнеия 11-12 получаю ответ от Zeratul.
"если же Вы будете говорить о толщине поверхностного слоя(физически он существует), то надо вводить новые уравнения - диффузии электронов".

Вот ключевой ответ!!!
Чтобы найти распределение зарядов в проводнике нужно
сначала найти распределение поверхностных зарядов, а для этого
недостаточно уравнеий Максвелла и закона Ома, а
"надо вводить новые уравнения ".

Попытка в 17900 решить задачу без новых уравнений и найти распределение
поверхностных зарядов обречена на провал не столько из-за сложности
задачи, сколько из-за отсутствия новых уравнений вместо (12).
Без них, только в (13) реальный физический процесс релаксации зарядов
никак не отражен. А он постоянно идет !

И корректное решение должно включать "новые уравнения" для заряда в
тонком поверхностном слое и уравнение Пуассона (11), а не Лапласа (13).

P.S. И прокомментируйте, пожалуйста, парадоксы 2,3.


> В ответ на №18483: Re: О парадоксе Бела от Zeratul , (и на 17900)
> > В сообщении №17566 от Gusev , 12 февраля 2003 г. был предложен
> > "Парадокс Бела". После длительного обсуждения и не одной сотни писем
> > решения, которое бы все одобрили, найдено не было. :-((
> > Но появились новые парадоксы:

> > 2.(sleo) Если поверхностные заряды двигаются с постоянной скоростью,
> > а их распределение не одинаково по длине проводника, то оно тоже
> > должно двигаться (не может быть постоянным).
> > А если они не двигаются, то почему на них не действует поле Е,
> > (как на внутренние заряды).

> > 3.(Я?) Внутри проводника заряды быстро релаксируюют так, что можно
> > считать ро=0. Почему поверхностные заряды релаксируют медленно так,
> > что это приводит к неравномерной плотности ро=/=0.

> Чешем репу. Хлебаем лаптем щи. Обращаемся к трудам специалистов по
> уравнениям математической физики.
> Эврика ! Нашли "Сообщение №17900 от Zeratul 28 февраля 2003 г.",
> где, как он утверждает, дано строгое решение парадокса Бела.
> Там даны нужные уравнения:
> (11) lap(u) =p
> (12) dp/dt+hp=0
> и предложен новый метод их решения: не совместно, а по очереди.
> Сначала (12), и без начальных условий для р.
> А потом вместо (11) он решает (13).
> (13) lap(u) =0 .
> Сомнения дилетанта в корректности метода, и в том, что начальное
> условие для р на торце провода:
> (16) р(x=0,t=любое)=const
> несовместимо с (12) отвергнуты автором:
> "Нет тут все нормально, обычная математика"(18455: Zeratul).
> Есть и положительная рецензия еще более крупного специалиста.
> "Доказательство математически безупречно."( 17903: Snowman).
> (Более крупного потому, что если Zeratul иногда беседует с дилетантами,
> то Snowman до этого не опускается, а пинает их и отсылает к учебникам.)

> Но в результате окончательного решения все-таки не получено
> "из-за трудности задачи".
> На парадоксы sleo и мой ответа тоже нет.

> На мое замечание, что физически поверхностный слой не является
> математической поверхностью, а имеет реальную тодщину и поэтому
> для него тоже должны выполняться уравнеия 11-12 получаю ответ от Zeratul.
> "если же Вы будете говорить о толщине поверхностного слоя(физически он существует), то надо вводить новые уравнения - диффузии электронов".

> Вот ключевой ответ!!!
> Чтобы найти распределение зарядов в проводнике нужно
> сначала найти распределение поверхностных зарядов, а для этого
> недостаточно уравнеий Максвелла и закона Ома, а
> "надо вводить новые уравнения ".

> Попытка в 17900 решить задачу без новых уравнений и найти распределение
> поверхностных зарядов обречена на провал не столько из-за сложности
> задачи, сколько из-за отсутствия новых уравнений вместо (12).
> Без них, только в (13) реальный физический процесс релаксации зарядов
> никак не отражен. А он постоянно идет !

> И корректное решение должно включать "новые уравнения" для заряда в
> тонком поверхностном слое и уравнение Пуассона (11), а не Лапласа (13).

> P.S. И прокомментируйте, пожалуйста, парадоксы 2,3.
(11) lap(u) =p
(12) dp/dt+hp=0
При любых начальных условиях, ждем, пока dp/dt не занулится ( иначе стационара
не будет ). Имеем hp=0; p=0;
подставляем это в (11), получаем lap(u)=0;
И не путайте p - объемную плотность заряда с поверхностной плотностью заряда.
Если заданы граничные условия для u, то поверхностный заряд их изменить не может ( тонкий он, и поэтому du=E*d=0 - изменение потенциала от поверхности до
места, где плотность заряда равна нулю ). При этом значение d - толщины поверх-
ностного заряда не важно, пока она много меньше размеров объекта.
2. На них действует другое поле, отличное при наличии поверхностного заряда от
поля в объеме проводника. Поэтому поверхностный заряд не сдвигается как целое,
а остается постоянным ( скока утекло - стока и притекло ).
3. По той же причине, - поле на поверхности не равно полю в объеме ( поверхностный
заряд может создать скачек поля но не может создать скачек потенциала ).


1
> И не путайте p - объемную плотность заряда с поверхностной плотностью заряда.
Я не путаю, но прощу, когда мы говорим о деталях распределения поверхностного
заряда считать, что он на самом деле физически занимает объем толщиной d.
Поэтому фактически он является оъемным зарядом.
Почему в этом объеме нельзя применить (12) dp/dt+hp=0 ?
2
> 2. На них действует другое поле, отличное при наличии поверхностного заряда от
> поля в объеме проводника. Поэтому поверхностный заряд не сдвигается как целое,
> а остается постоянным ( скока утекло - стока и притекло ).
Загадочный ответ.
Какое другое ?
Где для него уравнение ?
3
> 3. По той же причине, - поле на поверхности не равно полю в объеме ( поверхностный
> заряд может создать скачек поля но не может создать скачек потенциала ).
Та же причина - те же вопросы. :-)


> 1
> > И не путайте p - объемную плотность заряда с поверхностной плотностью заряда.
> Я не путаю, но прощу, когда мы говорим о деталях распределения поверхностного
> заряда считать, что он на самом деле физически занимает объем толщиной d.
> Поэтому фактически он является оъемным зарядом.
> Почему в этом объеме нельзя применить (12) dp/dt+hp=0 ?
Потому что это уравнение для однородной среды. А на границе имеем скачек в свойствах.
> 2
> > 2. На них действует другое поле, отличное при наличии поверхностного заряда от
> > поля в объеме проводника. Поэтому поверхностный заряд не сдвигается как целое,
> > а остается постоянным ( скока утекло - стока и притекло ).
> Загадочный ответ.
> Какое другое ?
> Где для него уравнение ?
А без уравнений никак? Не в курсе, что поверхностный заряд создает скачек поля?
> 3
> > 3. По той же причине, - поле на поверхности не равно полю в объеме ( поверхностный
> > заряд может создать скачек поля но не может создать скачек потенциала ).
> Та же причина - те же вопросы. :-)
Это Вам расписывать? Или сами сообразите. Если знаете, что такое поле и
что такое потенциал и как это связано с зарядом. Нарисуйте соответствующие
формулы, тогда продолжим ( если сами не сообразите ).
Надеюсь не будите спрашивать, чем отличается ток от напряжения?


> > 1
> > > И не путайте p - объемную плотность заряда с поверхностной плотностью заряда.
> > Я не путаю, но прощу, когда мы говорим о деталях распределения поверхностного
> > заряда считать, что он на самом деле физически занимает объем толщиной d.
> > Поэтому фактически он является оъемным зарядом.
> > Почему в этом объеме нельзя применить (12) dp/dt+hp=0 ?
> Потому что это уравнение для однородной среды. А на границе имеем скачек в свойствах.
Нет границы между объемным зарядом около поверхности (его условно называют
поверхностным слоем) и остальным проводником. Свойства меняются плавно.
На каком расстоянии от центра перестает выполняться (12) ? Почему ?
> > 2
> > > 2. На них действует другое поле, отличное при наличии поверхностного заряда от
> > > поля в объеме проводника. Поэтому поверхностный заряд не сдвигается как целое,
> > > а остается постоянным ( скока утекло - стока и притекло ).
> > Загадочный ответ.
> > Какое другое ?
> > Где для него уравнение ?
> А без уравнений никак? Не в курсе, что поверхностный заряд создает скачек поля?
Нет ответа :-)


> Почему в этом объеме нельзя применить (12) dp/dt+hp=0 ?
> > Потому что это уравнение для однородной среды. А на границе имеем скачек в свойствах.
> Нет границы между объемным зарядом около поверхности (его условно называют
> поверхностным слоем) и остальным проводником. Свойства меняются плавно.
> На каком расстоянии от центра перестает выполняться (12) ? Почему ?
На толщине в десяток ангстрем. Вследствие равенства токов проводимости j=[sigma]E и диффузии j~-grad(n) (n - концентрация) возникает уравнение для приграничного слоя E~-grad(n), которое с учетом Гаусса (p~div(E)) дает уравнение E~lap(E) и в одномерном случае имеет решение в виде затухающей экспоненты.
Но зачем нам ковыряться в этом тонком слое? Ведь для того и были придуманы поверхностные заряды (двумерные и непрерывные), чтобы не связываться с объемными и дискретными, если это можно сделать!


> > 2.(sleo) Если поверхностные заряды двигаются с постоянной скоростью,
> > а их распределение не одинаково по длине проводника, то оно тоже
> > должно двигаться (не может быть постоянным).
> > А если они не двигаются, то почему на них не действует поле Е,
> > (как на внутренние заряды).

> > 3.(Я?) Внутри проводника заряды быстро релаксируюют так, что можно
> > считать ро=0. Почему поверхностные заряды релаксируют медленно так,
> > что это приводит к неравномерной плотности ро=/=0.

> P.S. И прокомментируйте, пожалуйста, парадоксы 2,3.


Это не парадокс, а попытка мерить объем кв.метрами. Плотность тока текущая как в объеме проводника так и на его поверхности, и есть плотность тока - величина привязанная к объему, а поверхностная плотность заряда - величина связанная с площадью. Попробуйте просто составить ур-е баланса заряда на поверхности, ничего не получится.

Что же касается попыток поверхностный слой заряда заменить на тонкий, но объемно распределенный, то вот пример из механики.
Сталкиваютя 2 биллиардных шара, заданы углы и скорость, вопрос найти поведение шаров после столкновения и время самого столкновения, потерей энергии при столкновении и трением пренебречь.
первая половина задачи решается без привлечения конкретного механизма описывающего материал шаров - модуля Юнга, и без решения довольно сложной задачи динамики шаров в момент столкновения, просто достаточно з-на сохранения импульса и энергии. Но вот ответить на второй вопрос без привлечения модуля упругости Юнга невозможно.
Также с поверхностной плотностью, это идеализация достаточная для решения задач о распределение зарядов и протекании токов по проводникам,без привлечения сложных ур-й описывающих состояние плотности объемного заряда в микроскопическом слое, но может быть недостачная для решения более "тонких" эффектов.

По п.3. С точки зрения подхода как поверхностный заряд - для них нет соответствующего ур-я как для объемного заряда. С точки зрения подхода объемного заряда в тонком поверхностном слое - совершенно другое ур-е, Snowman в своем сообщение 18537 его обрисовал.


> > > 2.(sleo) Если поверхностные заряды двигаются с постоянной скоростью,
> > > а их распределение не одинаково по длине проводника, то оно тоже
> > > должно двигаться (не может быть постоянным).
> > > А если они не двигаются, то почему на них не действует поле Е,
> > > (как на внутренние заряды).

> > > 3.(Я?) Внутри проводника заряды быстро релаксируюют так, что можно
> > > считать ро=0. Почему поверхностные заряды релаксируют медленно так,
> > > что это приводит к неравномерной плотности ро=/=0.

> Это не парадокс, а попытка мерить объем кв.метрами.
Лишнее. Вы о 2 или о 3 ?
> Плотность тока текущая как в объеме проводника так и на его поверхности, и есть плотность тока - величина привязанная к объему, а поверхностная плотность заряда - величина связанная с площадью.
Лишнее. Я это знаю.
> Попробуйте просто составить ур-е баланса заряда на поверхности, ничего не получится.
Невозможность составить уравнение Вы считаете нормальным ?

> Что же касается попыток поверхностный слой заряда заменить на тонкий, но объемно распределенный
> , это идеализация достаточная для решения задач о распределение зарядов и протекании токов по проводникам,без привлечения сложных ур-й описывающих состояние плотности объемного заряда в микроскопическом слое,
Да. Я это понимаю.
> но может быть недостачная для решения более "тонких" эффектов.
Вот об этом и речь !
Мы хотим разобраться в тонком (или не очень) эффекте:
как распределен заряд вдоль проводника.
Какие силы мешают (12) в этом слое?
> По п.3. С точки зрения подхода как поверхностный заряд - для них нет соответствующего ур-я как для объемного заряда.
Так быть не должно. Любой подход должен кончаться уравнениями.
> С точки зрения подхода объемного заряда в тонком поверхностном слое - совершенно другое ур-е, Snowman в своем сообщение 18537 его обрисовал.

Насколько я понял, он просто постулировал, что концентрация вдоль проводника
меняется. Без всякого объяснения механизма. Уравнений у него нет.
Одни обрывки. Может это левые части и их надо занулять ?

2.Про 2(sleo) я у Вас не нашел.
поверхностные заряды двигаются ?
при их движении картина р должна двигаться ?


> 2.Про 2(sleo) я у Вас не нашел.
> поверхностные заряды двигаются ?
> при их движении картина р должна двигаться ?

Это сообщение зажевалось, повторю еще раз
Значит якобы парадокс
> 2.(sleo) Если поверхностные заряды двигаются с постоянной скоростью,
> а их распределение не одинаково по длине проводника, то оно тоже
> должно двигаться (не может быть постоянным).
> А если они не двигаются, то почему на них не действует поле Е,
> (как на внутренние заряды).

Возьмем на поверхности проводника элемент А произвольной формы площадью S и длиной боковой поверхности L, мысленно заглубим его на толщину h перпендикулярно поверхности проводника, величина h подразумевается малой и в дальнейшем мы ее устремими к нулю. Тогда за время t изменение заряда в объеме A*h будет равно: j(n)*S*t + j*(L*h)*t
j(n) - плотность тока нормальная к поверхности проводника
выражение j*(L*h) - обозначает интеграл по боковой поверхности элемента А(толщ.h).
Модуль (j*(L*h)) < j(max)*L*h , гдн j(max)- максим.значение плотности тока на поверхности A. Совершая предельный переход h к нулю, получим нуль.
В итоге изменение заряда Q на элементе А за время t будет равно
j(n)*S*t
Деля на площадь и время получим ур-е d(o)/dt=j(n). Частная производная по времени поверхностной плотности заряда равно нормальной компоненте плотности тока у поверхности. В стац. случае когда плотность не меняется получаем, что нормальная плотность тока у поверхности равна нулю.
Вот и весь парадокс. Т.е. изменение поверхностной плотности заряда зависит только от нормальной компоненты плотности тока.


> > Что же касается попыток поверхностный слой заряда заменить на тонкий, но объемно распределенный
> > , это идеализация достаточная для решения задач о распределение зарядов и протекании токов по проводникам,без привлечения сложных ур-й описывающих состояние плотности объемного заряда в микроскопическом слое,
> Да. Я это понимаю.
> > но может быть недостачная для решения более "тонких" эффектов.
> Вот об этом и речь !
> Мы хотим разобраться в тонком (или не очень) эффекте:
> как распределен заряд вдоль проводника.
Задача о распределении вдоль поверхности очень просто отделяется от распределения по объему, учитывая разницу в геометрических масштабах.

> > По п.3. С точки зрения подхода как поверхностный заряд - для них нет соответствующего ур-я как для объемного заряда.
> Так быть не должно. Любой подход должен кончаться уравнениями.
В данном случае уравнения для объемного приповерхностного заряда при сведении его к двумерному поверхностному превращаются в граничные условия: непрерывность тангенциальной компоненты поля и нормальной компоненты индукции.

> > С точки зрения подхода объемного заряда в тонком поверхностном слое - совершенно другое ур-е, Snowman в своем сообщение 18537 его обрисовал.
> Насколько я понял, он просто постулировал, что концентрация вдоль проводника
> меняется. Без всякого объяснения механизма. Уравнений у него нет.
> Одни обрывки. Может это левые части и их надо занулять ?
Пардон, у меня в данном сообщении не было ничего о распределении ВДОЛЬ поверхности, а речь шла о распределении ВГЛУБЬ! Уравнение только в качественном виде, показана пропорциональность E~lap(E). Влезать в дебри кинетических уравнений не хочется, тем более, что это не имеет отношения к обсуждаемому вопросу.

> поверхностные заряды двигаются ?
> при их движении картина р должна двигаться ?
Поверхноснтные заряды двигаются, поскольку они ничем не лучше (и не хуже) всех остальных. Тем более, что на самом деле они объемные (Вас в этом убеждать не надо :-)). Но поскольку j=q*n*v, то мы видим, что чем больше плотность заряда, тем меньше скорость движения носителей, иначе плотность тока j=sigma*E была бы непостоянной. Все это приведет к тому, что картина плотности поверхностных зарядов "заморозится".


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

Реклама:
Rambler's Top100