Mihaill
если улететь в идеальный мир, то надо смириться с бесконечным током)

но реально разница в ЭДС разделяется по цепи по всем сопротивлениям и греет их, ну плюс химия в элементах.

Хайо
Бесконечным ток станет через бесконечное время, т. е. никогда. Даже в идеальном мире.

Mihaill
Не смог осилить 11 страниц

Если нужно разобраться с каким-то вопросом на этом форуме, то все страницы можно и не читать.
Достаточно посмотреть сообщения участников, у которых по ником написано "Заслуженный участник".
Обычно это научные сотрудники или преподаватели ВУЗов.

По второй задаче ваше решение было верным, изначально :)
Только про то, куда девается мощность в идеальном источнике напряжения в режиме потребителя, в учебниках написано очень мало. Например, в ТОЭ от Бессонова приведены только два варианта - идеальный аккумулятор и электрогенератор, который начинает работать в обратную сторону, т.е становится двигателем.

А по первой задаче ответ примитивный.
Ответ для школьников - задача не имеет решения, для более "образованного" народа - условия задачи не корректны. :)
Ноооо, такие ответы могут удовлетворить только электриков.
Если копнуть поглубже, то Вы и vasya pelengator идете правильным путем :)
Нужно рассматривать начальный момент включения источников, переходные процессы, а там уже появляется Максвелл.
Т.е., идеальные соединительные провода начинают излучать и энергия будет уходить в Эфир.
(бесконечных токов не будет)

Вся эта баламуть возникла при моделировании антенны с двумя источниками ЭДС в ММАНе, а источники там идеальные.
Вот радиолюбители и стали чесать репу, кто кого сборет при изменении разности фаз источников.
Для двух близко расположенных вибраторов один из источников становится потребителем, так говорит ММАНа.

btr
Не зная как Вам но мне много лет мешает спать))) осознание того факта (и который кстати определил поступление на радиотех), что радиоволна это субстанция которая покидает излучающую систему и уже существует независимо.

Соглашусь, радиоволна - субстанция загадочная :)

У этой волны есть "парадокс", который очень сильно мучает альтов - напряженности полей Е и Н достигают максимальных значений в один и тот же момент времени.
(точно так же переходят через ноль)
Напряженности находятся в фазе!

Как такое может быть, если магнитное поле порождает электрическое и наоборот?
Кто кого "породит" при одновременном прохождении напряженностей через ноль?
Вроде и рожать-то некому :)

Здесь картинка ЭМВ из приведенной вами выше ссылки
http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st3711.htm

Valery
Попытаюсь вывести дискуссию из ступора. В картинке распространения эм волны все верно, в каждой фиксированной точке пространства напряженность как Е поля так и Н изменяются синфазно, но они не порождают друг друга, а жестко взаимосвязаны, волна Е не может существовать отдельно и независимо от волны Н, они связаны и пространственно ортогональны, все в соответствии с уравнениями Максвелла, единый процесс в двух лицах. Мучения всяких там фриков и альтов происходят от неправильной интерпретации теории Максвелла, будто в процессе распространения энергия Е-поля переходит в энергию Н-поля и наоборот. Это синфазные колебания Е+Н. Вопрос преобразования Е в Н и наоборот (фарадеевская индукция) мы рассматриваем только применительно к антеннам, когда объясняем принцип наведения в приемной антенне ЭДС от падающей волны. Это вы не прочтете в учебниках, но каждый должен для себя переварить написанное в умных книгах и уметь объяснить своими словами.
Как-то так.

в идеальном пространстве ЕН-поле распространяется без затухания, Е и Н в фазе и их напряженность только убывает с дистанцией от того, что поток энергии/площадь станет меньше с "раздувом шара".

А антенна - она же ля того делается, чтобы из пространства забрать энергию (либо туда слить).
Это возможно только при нарушении условия идеального распределения и этим нарушением огранизовать отвод(слив) энергии. И при этом от принципа действия могут возникать локальные сдвиги фазы между Е и Н. Но это не обязательное условие для приёма/излучения ЭМ-излучения. Особенно антенные системы размером многократно лямбда могут на аппертуре работать без сдвига фазы. В оптике к этому стремятся особенно сильно.

Но если говорить об элементарном излучателе (который всегда есть диполь, но не обязазательно Гертцовский резонансный) , то его конструкция основана либо на том, что заход в поле делается либо током, либо напряжением, как вызывающий процесс. И в ближней зоне конечно рамкой ловить эффективнее , если рамка излучала, или Е-диполем соответственно. Как только в дальней зон есформирована синфазность Е и Н , уже неважно - можно Е-щупом ловить сигнал от рамки, лишь бы поляризация была соблюдена.

Т.е. все наши предпочтительно Е-зонды или Н-рамки с малыми габаритами к лямбда работают тем, что своей реактивностью создают нарушение синфазности.

А как тут диполь Гертца? Он то резонантный и не вносит сдвиг фазы....!?
конечно и он внесёт - вдоль его металлических плечей волна распространяется медленнее, чем в пространстве и по конструкции проволосного незамкнутого поля тормозится Е-часть, а потом уже возникают токи и пошло поехало. Только при резонансной частоте это сработает особо красиво с минимальными тормозами от самого диполя. Но это уже вторично и не принципиально.
И рамка тормозит Н-часть поля, чем вызывает ток в замкнутой рамке. И мы в рамку всунили резистор/приёмник , который получает ток.

Т.е. как только в пространстве развешан инородный объект по мю и эпсилон, он нарушает синфазность и при хитром конструировании можно этим подцепиться к ЭМ-полю. Отметим, это не обязательно должна быть металлическая антенна!

Хайо
в идеальном пространстве ЕН-поле распространяется...

Но ловят эти волны не всегда в идеальных условиях. Если длинна волны большая, а приемная антенна низко над землей, надо учитывать граничные условия, согласно которым, над проводящей поверхностью может существовать только строго перпендикулярный вектор E и строго параллельный поверхности вектор H. Конечно земля не идеальный проводник, но все же... Диполю нужна высота подвеса, штырь может работать невысоко над землей, рамка может вообще находиться в плоскости земли и работать, потому что за счет близости поверхности H-вектор даже усиливается.

Timofejka
Так вот весь сыр-бор и начался, что было заявлено о преимуществе Е-составляющей перед H, в микро-антенностроении. Пока как-то не очень убедительно получилось)).

btr
Я думаю, это сильно от проводимости почвы зависит и от угла прихода волны. Например при NVIS и хорошей почве Е должна быть очень малой (поэтому АЗИ антенны часто в виде вертикальных рамок делают). Если почва сухая и чисто поглощающая, или волна идет полого к горизонту, Е будет неплохим.

Я тут как то пытался обмозговать это явление.
В книгах, почему то, о влиянии близости земли на радиоволну особо ничего не нашел. Но если смотреть по аналогии с явлениями в волноводах, получается что то такое.



Другими словами. Горизонтально поляризованная волна у поверхности скачком меняет фазу и структуру. Суммарный Н идет вдоль линии распространения, т.е. это не ТНЕ волна, а ТЕ, или не знаю как она там называется..., которая может существовать только в волноводах. Поле Е равно нулю, по понятным причинам, а вот Н растет с увеличением угла падения достигая 2*Н при 90 гр. (NVIS).

Поскольку отраженная от ионосферы волна приобретает эллиптическую поляризацию, не зависимо от того какая она была до отражения, надо рассматривать оба рисунка одновременно. Получится что вектор Н будет постоянно вращаться в плоскости поверхности (земли) и будет присутствовать всегда, а Е будет хорош только для малых углов, при NVIS он приблизится к 0 (если земля идеальный проводник).

Над поверхностью земли надо уже рассматривать сумму отраженной и падающей волн с учетом набега фаз. Тоесть там получится интерференционная картина, которая будет более ярко выражена при хорошей проводимости поверхности.

Если что критикуйте. Сам не уверен в том, что написал.

Proffessor
Как-то так.

На этот раз с Вами полностью согласен :)

Мучения всяких там фриков и альтов происходят от неправильной интерпретации теории Максвелла, будто в процессе распространения энергия Е-поля переходит в энергию Н-поля и наоборот.

Чтобы правильно "интерпретировать" Максвелла, им нужно было не прогуливать уроки математики в школе.
Тогда бы научились различать понятия "Уравнение" и "Система уравнений".

Максвелл взял у электриков формулы законов, которые они получили экспериментально.
В этих формулах никаких волн нет, а сами законы предполагают "дальнодействие", в котором электродинамические силы действуют мгновенно и на любом расстоянии.
И, естественно, что у электриков получаются сдвиги по фазе на 90 град :)))

Фарадея Вы упомянули совершенно правильно, от его силовых линий поля и возникла идея у Максвелла объединить четыре "электрические" формулы в систему.
Закавыка была с конденсатором, через который проходит переменный электрический ток, вот тут в Закон Ампера ему пришлось ввести знаменитую добавку.

И так, что получится, если все четыре уравнения заставить выполняться одновременно?
Он написал четыре уравнения и объединил их скобочкой :)
К удивлению, для гармонических колебаний и свободного пространства, решение нашлось быстро и оно доступно доступно любому второкурснику.
(решение системы с другими граничными условиями неподъемно для не спецов)

В результате решения получилось волновое уравнение для Е и Н!
(хорошо известное "до того" механикам)
И это означает, что в пространство побежала какая-то волна.

Вот волновое уравнение и нужно разбирать по косточкам.
(какой физический смысл постоянных коэффициентов в уравнении, проанализировать фазовые соотношения, скорость волны..., и т.д.)
В конечном итоге "Миру" явилась "загадочная субстанция", здесь я согласен с уважаемым btr.
Субстанцию с загадочными свойствами назвали ЭМВ.
Самая загадочность была в одном из коэффициентов, который связан со скоростью распространения волны.
Эта скорость конечна.

P.S.
Свои мысли изложил на корявом языке в надежде, что так понятнее.
При желании, могу общаться на языке математики, проблем нет.
(треть сознательной жизни гонял упругие волны в твердых телах :))

Timofejka
как раз да, при приёме "с прёмником в руке" мы находимся в пространстве, у которого один полушар очень не вакуумный) и поэтому работаем не при 120*пи а при значительно заниженном импедансе пространства. Это эскпериментально я подтвердил при разработке оптимальной конфигурации Е-щупа.

btr
думаю проблема лучшей работы Е-щупа в открытой местности связана никак не с тем, что Вольтов больше чем Амперов ;-)
Дело скорее в том, что для Е-щупа проще создать оптимальный усилитель по С/Ш.
Для рамки я смог только до 1 МГц создать усилитель, который выдаст сигнал 20см-рамки с лучшим С/Ш, чем 20...30см Е-щуп. Уже при 2 МГц это в хлам хуже.
А если оптимизировать усилительрамки для КВ, то пропадет качество на НЧ.
Поиск идёт оптимальной схемы для СДВ-30М.

Valery
Я тоже согласен с выводами Proffessor, хотя сначала засомневался, что такой Практик сможет нам помочь разобраться с этими вопросами))).

Многие трудности в понимании фундаментальных процессов лежат в самом аппарате понимания, который как правило строится на аналогии, а аналогия не всегда точно описывает эти законы физики в новых явлениях. Вот Вы точно подметили, про волны. Ньютон конечно был великий ученый, но его механика также впоследствии наверно мешала понять квантовый микромир, в котором такие понятия как детерминированность может применяться лишь условно. Из той же оперы термин электромагнитная волна. С перовой частью этого понятия вряд ли кто-то будет спорить, а вот со второй, лично у меня есть вопросы))). Волна это некий фронт возмущения среды распространения или перенос материи? Вроде бы чаще всего волны переносят энергию, хотя и не всегда. И думаю, что Максвеллу ничего не оставалось как использовать термин wave из физики механических (упругих) колебаний. А дальше пошло-поехало. Подгонка уравнений под существующие физико-математические понятия. Если тупо применять аналогию, можно додуматься до разного рода странностей))).

btr
Вроде бы чаще всего волны переносят энергию, хотя и не всегда. И думаю, что Максвеллу ничего не оставалось как использовать термин wave из физики механических (упругих) колебаний.

Все верно.
Как только было получено волновое уравнение, так все и начали переводить электричество на язык механики.
Дальше была идея Эфира, шестеренок...и т.д.

Про перенос энергии Вы тоже правы.
Злопыхателей у Максвелла было много, но тут помог Пойнтинг.
Он доказал теорему о том, что ЭМВ переносит энергию.

Исторически с системой уравнений было так - первоначально Максвелл получил решение в виде волнового уравнения.
Потом на него "набросились"древние физики - не может быть конечной скорости ЭМВ, это противоречит здравому смыслу. И про перенос энергии наговорили много гадостей.
Нооо, когда Пойнтинг доказал свою теорему, народ успокоился, против лома, не приема :)
Кстати, доказательство теоремы Пойнтинга вполне доступно даже студенту.
К сожалению, на этом видимая простота системы уравнений и кончается....
(чем дальше, тем хуже)

Ещё пол века назад для молодёжи был "ответ на вопрос":
Может быть у вас возникнет вопрос: а каков же "механизм" порождения электрического поля магнитным?
Нельзя ли разъяснить в деталях, как и засчёт чего осуществляется связь электрического и магнитного полей в природе?
Увы нельзя. Закон электромагнитной индукции - это основной, или, можно сказать первичный, закон природы.
Действием его можно объяснить массу явлений, но сам он остаётся необъяснимым просто по той причине, что более глубоких законов, из которых он бы вытекал как следствие, мы не знаем.
Такова судьба всех фундаментальных законов: закона всемирного тяготения, законов Кулона, Ампера.

Очень правильно написание - "механизм".

Valery
О, так в самой теореме Умова-Пойтинга заключено два совершенно разных подхода. Умов считал что энергия не может переносится без материи, а Пойтинг наоборот, вроде как энергия самодостаточна))). По моему из-за формул Пойтинга еще больше споров и дискуссии чем по уравнениям Максвелла)).

btr
все эти теории распространения имеют свою нишу предпочтительного применения. Нет до сих пор формулы мира. Поэтому надо для своих конкретных конструкциях всегда оценить годность того или иного теоретического описания реального мира и делать уже выводы о пределах их применяемости к данному случаю. Это то, что отличает инженера от учённого.

Хайо
оэтому надо для своих конкретных конструкциях всегда оценить годность того или иного теоретического описания реального мира и делать уже выводы

С этим трудно не согласиться :)

btr
О, так в самой теореме Умова-Пойтинга заключено два совершенно разных подхода

Не соглашусь, подходы у них одинаковые.
Пойнтинг "умыкнул" идею Умова о плотности потока мощности и применил ее в своих корыстных целях :)
В советских учебниках Пойнтинг без Умова не употреблялся, всегда был вектор Умова-Пойнтинга.
А вот буржуйские "электодинамики" Умова вообще выбросили.

В волновом уравнении "от механиков" постоянные коэффициенты связаны с механическими характеристиками среды, это плотность, упругость..., а у Максвелла это диэлектрическая и магнитная проницаемости.
Дык вот, после доказательства теоремы, получилось, что и ЭМВ переносит энергию.
Для плотности потока мощности ЭМВ нам досталась формула Пойнтинга.

Нооо...., для этого нужно было согласиться с правильностью системы уравнений Максвелла.
Прошло почти двести лет, но опровергнуть систему уравнений пока не удалось, как ни старались :)

Добавил.
Интересная вещь, в масвелловской системе уравнений про емкости и индуктивности вообще не упоминается.

Valery
Найдите статью "О некоторых несуразностях в изложениях вектора Умова-Пойтинга". Кочеткова А.В., он кстати д.т.н. и не радиолюбитель))). И в его книжке про накопившееся нестыковки в теориях прошлых ученых с современными познаниями, пишется следующее:

"Оказалось, что теория электродинамики Максвелла не может объяснить некоторые факты, такие как излучение абсолютно черного тела, неизлучение атомом в стационарных состояниях, а также существование электронов
на орбите в атоме без излучения, хотя согласно теории Максвелла электрон, обращающийся по круговой орбите должен постоянно излучать ЭМ-волны, и неизбежно, вследствие потери энергии упасть на ядро и т.д.".

Повторюсь, но великие ученые на то и великие, что придумывают и потом "подгоняют" свои теоремы под существующий массив знаний. И это занимаются все свою жизнь. А остальным недоучкам, остается их доказывать))). Хотя решения может быть довольно-таки изящным математически. Но это не означает, что рассматриваемая теория действительно точно описывает модель природного явления, а при ближайшем рассмотрении, в некоторых деталях, вообще может быть ошибочна.

Хайо
Поиск идёт оптимальной схемы для СДВ-30М.

Вернемся на землю))). Как-то мы обсуждали схему усилителя для рамки на ПТ. А нельзя ли как-то приспособить для этого наши легендарные КП902, КП905 и пр. в схеме с ОЗ?

btr
наверно можно, но нужно ли соороудить такой монстр? Рамка ведь не выдаст такие огромные выбросы, тут важнее оптимизировать всё по шумам. И тут как раз BF862 интересен , жаль что КП341 не виден на горизонтах и его уже не делают.

Хайо
Когда десятки киловатт дуют в ФМ в нескольких километрах, то наверно можно)). Подозреваю, что в схеме с ОЗ такие монстры могут дать широкополосную схему без боязни IM, вплоть до УКВ.

btr
схема ОЗ всегда страдает от относительно большой входной емкости. Даже у BF862 это близко к 10пФ. Если это использовать как частотную коррекцию к рамке при высоких КВ, то может даже хорошо получается.

Найдите статью "О некоторых несуразностях в изложениях вектора Умова-Пойтинга". Кочеткова А.В

Не поленился, почитал, несуразностей у Умова не нашел.
По Умову можно посчитать потоки энергии для процессов и без переноса массы, например, для упругих волн.

Оказалось, что теория электродинамики Максвелла

Такой науки, как "Теория электродинамики Максвелла", в природе не существует.
Похожий вариант есть у радиолюбителей - ТДЛ (теория длинных линий) :)
На самом деле вся "теория" заключается в решении телеграфного уравнения, но название звучит круто :)

также существование электронов
на орбите в атоме без излучения, хотя согласно теории Максвелла электрон, обращающийся по круговой орбите должен постоянно излучать ЭМ-волны, и неизбежно, вследствие потери энергии упасть на ядро и т.д.".

Сей парадокс объясняют даже школьникам, вдаваться в подробности смысла не вижу.

О некоторых несуразностях в изложениях вектора Умова-Пойтинга". Кочеткова А.В

Кочетков в своей околонаучной статье привел формулу плотности потока мощности для ЭМВ.
А мы, радиолюбители, уже давным-давно ушли дальше и рассматриваем потоки энергии в ближней зоне антенны, где ЭМВ еще не сформировалась, но поток энергии через замкнутую поверхность существует.
В ближней зоне антенны сдвиг фаз Е и Н не равен 90 град, и угол в пространстве не 90град.
Поэтому формулу Пойнтинга берем в комплексной форме записи и весело наблюдаем, как вектор П скачет "взад-назад" в течение периода.
(от антенны и "назад", к антенне)

Ладно, от этих философических размышлений практической пользы мало, лучше делом заняться :)))
У меня с рамкой возник парадокс - рамка собирает минимум электрической грязи, когда максимум диаграммы направленности поворачиваю на источник помехи.
Не минимум диаграммы, а максимум!
Повторяемость эффекта 100%, как такое может быть?

Добавил.
На балконе минимум грязи получается, когда плоскость рамки перпендикулярна стене.
На дачном участке минимум грязи получается при расположении плоскости рамки перпендикулярно линии 220В.

Valery
Все верно, маленькая рамка смотрит в мир не перпендикулярно своей плоскостью, а наоборот))). Посмотрите на картинку ферритовой магнитной антенны и ее ДН. Или у Вас не так?

https://1.bp.blogspot.com/-pmR2BN5N_3g/W7bPodIicyI/AAAAAAAABK0/GzXiQArYK7UOtH9ebvD5sWBXDSpX5cEWwCLcBGAs/s1600/IMG_2524.JPG

Valery
а Вы разве знаете где источник помех и какое у него положение поляризации? Если Вы столько знаете об источника помех, то не проще ли устранить эти помехи, чем с ними живыми бороться ;-) ?

btr
Все верно, маленькая рамка смотрит в мир не перпендикулярно своей плоскостью, а наоборот)))

Дык и я про то же :)
Рамка расположена в вертикальной плоскости, максимум диаграммы направленности находится в этой же плоскости.
Куда смотрит плоскость рамки, оттуда и лучше всего принимается сигнал.
Поэтому и помехи должны приниматься лучше, а у меня все наоборот.

Хайо
Если Вы столько знаете об источника помех, то не проще ли устранить эти помехи, чем с ними живыми бороться ;-) ?

Для балконной антенны источник помех знаю, это моя квартира.
Направляю максимум диаграммы направленности рамки прямо в комнату, помехи уменьшаются.
Такой вот "парадокс" :)

Valery
та ДН для рамки (восьмерка), что приводится в учебниках - она для дальней зоны, но есть такое подозрение, что в ближней зоне она переворачивается наоборот, хотя ДН ближней зоны нигде не рассматривается, а ведь квартирные источники помех как раз и находятся в ближней зоне рамки в диапазоне до 10-15MHz.

Proffessor
та ДН для рамки (восьмерка), что приводится в учебниках - она для дальней зоны, но есть такое подозрение, что в ближней зоне она переворачивается наоборот, хотя ДН ближней зоны нигде не рассматривается, а ведь квартирные источники помех как раз и находятся в ближней зоне рамки в диапазоне до 10-15MHz.

Не, не переворачивается в ближней зоне у магнитной рамки.
До тех пор пока она из магнитной не превратится в электрическую. А для этого нужно, чтобы еë периметр приблизился к длине волны. Вот тогда на этих частотах и будет максимум диаграммы направленности перпендикулярен плоскости рамки. Хотя вблизи источника электрических помех и маленькая рамка возможно может заработать как электрическая.

Но, по крайней мере, встроенные ферритовые МА переносных приëмников никогда мной не были замечены в таком переворачивании в ближней зоне. Были у меня в детстве и свои самодельные средневолновые передатчики, и от помех рядом стоящего за стенкой телевизора приходилось приëмник соответствующим образом отворачивать. Пеленговал переносным приëмником и находил квартиру, из которой работал передатчик другого хулигана. Так что всë это я проходил давным-давно.

Mihaill а Proffessor прав.
Вы эксперимент неверно провели.
Две магнитные антенны поворачивают свой направленности в ближней зоне.
Индуктофон для примера т.е. обе антенны должны выпячивать и принимать одно
и тоже Н или Е.
Способ позволял строить малозаметные системы передачи данных.
Сейчас не актуально и можно рассказать.

В радиошпионаже есть такой пример когда антенну делают
с выраженным выпячиванием Н и пеленгатор обманывается т.е.
думает, что антенна далеко из-за недостатка Е поля в радиосигнале.