Формул в современных учебниках становится все больше, а иллюстраций – все меньше. Рисунки являются эффективным средством для пояснения материала и улучшения его понимания, так почему же авторы учебников стали «экономить» на рисунках?
Проблема заключается в том, что формулы-то сами по себе могут быть правильными, но рисунки иногда вскрывают и делают видимыми ошибки в логике рассуждений, допущенные еще до начала составления формул.
Судя по воспоминаниям Ричарда Фейнмана, вплоть до середины XX века из учебников по классической механике приходилось вычищать нелепости, заметные как раз по иллюстрациям.
Ситуация в электродинамике весьма печальная до сих пор: вместо поиска и исправления ошибок наблюдается стремление спрятать их за схоластическими рассуждениями и громоздкими вычислениями. Накопленную в этом разделе физики за двести лет груду предрассудков ученые даже трогать боятся: постоянно спотыкаются о предрассудки, иногда проваливаются в них с головой, но мусор убирать ленятся, так как придется перепроверять математические модели за указанные двести лет.
Принято, например, считать, что радиоволны – это поперечные электромагнитные волны. Причем принято так было с подачи Джеймса Максвелла задолго до того, как Генрих Герц доказал существование радиоволн экспериментальным путем.
Максвелл вывел уравнения для плоской электромагнитной волны, основываясь на разработанной им же системе уравнений, описывающих электромагнитное поле. Иллюстрация, приведенная Максвеллом для пояснения полученных результатов, изначально выглядела странно, так, как показано на рисунке 1 (рисунок заимствован из книги «Избранные сочинения по теории электромагнитного поля»).
Рисунок 1. Так изображал плоскую электромагнитную волну Джеймс Клерк Максвелл
В современных учебниках картинка повернута на девяносто градусов (рисунок 2), но сути дела это не меняет: обе величины на графике то одновременно принимают максимальное значение, то одновременно обращаются в ноль. Господа физики, вы здесь с точки зрения физического смысла ничего странного не замечаете?
Рисунок 2. Так изображают плоскую электромагнитную волну в современных учебниках
По приведенному выше изображению плоской волны видно, что Максвелл, вопреки логике и здравому смыслу, упорно пытался «подстричь под одну гребенку» электричество и магнетизм. Результат получился абсурдный: кинетическая энергия должна переходить в потенциальную и обратно, или энергия магнитного поля должна переходить в энергию электрического поля и обратно, а по рисунку что за ерунда получается?
Смотреть надо не только кто что делает, но и кто чего не делает. Некоторые рисунки в учебниках не приводят потому, что они сразу же порождают вопросы.
Рассмотрим ситуацию, когда и передатчик, и приемник оснащены рамочными антеннами, а антенны установлены параллельно друг другу вдоль общей оси, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3. Рамочные антенны передатчика и приемника установлены параллельно друг другу
Магнитная компонента радиоволны в данном примере является продольной.
А электрическая компонента в этом случае вообще есть? Или мы имеем дело с чисто магнитной волной?
Где можно найти уравнения, описывающие подобную волну?
Комментарии
А формулу взаимосвязи индукции и напряженности электрического поля слабо вставить в статейку?
Старая поговорка:
У моих статей на АШ и так «читаемость» низкая.
Зато читатели смогли бы проследить связь "обе величины на графике то одновременно принимают максимальное значение, то одновременно обращаются в ноль"
Зачем? Вам же сказали, что в нуле по графику энергии ни какой нет нигде, вообще. Это как волна на воде - в нуле вода исчезает, не видели ни разу штоле?
Неужели до сих пор в учебниках такие иллюстрации? Я всегда был уверен, что разность фаз = п/2.
Откуда у вас такие картинки?
Например: Мякишев Г.Я. Физика 11 класс, стр. 142
-- Не плохо бы еще указывать год издания.
Тут недавно в обсуждении вашей статьи обнаружил неприятную вещь:
https://aftershock.news/?q=comment/13922307#comment-13922307
В изданиях курса физики Савельева произошло оболванивание студентов.
Если в издании 1970 г мы изучали по классике (Фарадей, Гаусс, Био-Савар и тд), то в издании с 1988 г их место занял релятивизм N-штейна. :(((
-- И
Так и есть.
Вообщем-то, все магнитные свойства и проявляются при переходе от неподвижной системы отсчёта к подвижной. В статике нет магнитного поля. Как правильно написано, это именно эффект преобразования Лоренца.
-- Кручу-верчу-обмануть_хочу.(с)
На столе лежит электромагнит и рядом компас. Стрелка компаса показывает одно направление. Включил тумблер -- стрелка повернулась. Электромагнит и компас на месте. Какая система отсчета стала ?
-- Сова плакала и упиралась, ведь глобус был такой огромный.
Вам нужно глубже копать. В электромагните движутся электроны, а что движется в постоянном магните попробуйте раскопать сами. Там тоже есть движение, но более сложно спрятанное.
Попробуйте осилить лекцию:
https://studfile.net/preview/1751240/page:39/
Только без совы, хотя могу предположить, что сову будет проще натянуть, чем разобраться в формулах.
Могу поспорить, что у Вас на столе нет ничего из перечисленного. Ну, может стол есть.
ПС. потому, что у Вас отсутствует источник электричества
-- Всё это было во время собственных экспериментов. Не думал, что Вы буквоед, зацепившийся за источник. Так я еще и провода не упомянул, как само собой разумеющееся. И все это неподвижно было в моих экспериментах. А электронов я никаких не увидел, тогда с чего мне вдруг менять ИСО ?
-- А еще где они движутся ?
Мы про электроны, которые в атоме вокруг протона вращаются или про какие-то другие говорим ?
Так ведь электроны имеют массу ! 9,10⁹ 383 7015(28)⋅10⁻³¹ кг (абсол.) ;)
Вопрос 1:
Вот у меня есть литиевый аккумулятор. И он состоит из материалов: лития, фольги алюминий, фольги меди и тд.
У каждого атома лития по 3 электрона. У меди 29, у алюминия 13 электронов. Т.е суммарное количество электронво согласно количеству атомов в нем.
Емкость 10000 мА. Аккумулятор был разряжен. Я поставил на зарядку и за пару часов зарядил на 100 % .
Сколько электронов стало в нем ? На сколько увеличилась масса заряженного аккума в отличии от незаряженного ?
Вопрос :2.
К заряженному аккумулятору я подключил генератор с антенной(два вибратора). В эфир полетели радиоволны.
Электроны летят в этих радиоволнах или магнитная составляющая там из ничего появляется? Аккумулятор теряет электроны и массу ?
Можно и по-проще источник питания найти, но в конкретно этом важную роль играет слой графита на медной подложке и безводный электролит.
Сколько было, столько и осталось. Как работает литий-ионный акк найдите в другом месте, не хочу много букв писать.
Формулу Е = mc2 никто не отменял.
Летят фотоны. Они появляются из энергии акка.
Электроны - нет, массу - да, но ничтожно мало, на весах не замерить. Но можете сами посчитать, формула выше.
Они не вращаются вокруг ядер атомов, они там где-то рядом с ядром находятся в нелокализованном месте.
-- Жаль! А я уже и весы электронные достал. Так если аккум не теряет электроны, тогда что движется по проводнику?
-- Ага! а следом фононы, гравитоны и теплород.
Так если электронов в радиоволнах нет, а магнитная составляющая есть, тогда зачем пишут, что магнетизм как релятивистский эффект и рисуют электроны как в учебнике Савельева за 1988 год ?
п.с. Мне все же ближе теории Кастерина и Ацюковского, где электрические и магнитные эффекты сравнивают и находят сходство(!) с газодинамикой, не забывая о динамике в жидкостях.
http://www.bourabai.ru/physics/kasterin.htm#7
Электроны же! Сколько их с одного конца ака вышло, ровно столько же с другого конца в него заходит. Общее число при этом не меняется. При этом совершается работа
А = J*U*T = U*Q = U*E0*N, где
J - ток, Ампер
U - ЭДС, Вольт
T - время, сек
Q - заряд, Кл
E0 - элементарный заряд, Кл
N - кол-во электронов
Враньё.
Это эмпирические формулы для инженеров. Они не отражают полную физику процесса. Но вы нам сейчас сорвете покровы. Правда ведь?
-- А откуда куда движутся электроны, как Вы писали :
-- И с какой скоростью ?
-- А в формуле Е = m*c2 тогда какая масса(частица?) в атоме со скоростью света(с) движется ?
формула Е = m*c2 даёт полную массу ака. Разница в массе заряженного и разряженного ака даёт запасённую в нём энергию. c2 - это константа пропорциональности для перевода массы в энергию, а не скорость чего-то в аке.
Враньё.
Эта формула не позволяет даже ядерные реакции обсчитывать не столкнувшись с ошибкой по массе.
В акке идут ядерные реакции? Как я понимаю, проблема в нейтрино или есть другие примеры нестыковок?
Бгггггг!
Это же вы утверждаете что полная энергия аккумулятора равна эмсэквадрат. Вот меня и интересует что вы в неё включаете и как измеряете.
Впрочем там же выше, вы тут же утверждаете что доказать это измерениями вы не можете
Так что не у меня спрашивайте, а сами будете любезны вменяемо раскрыть ваши утверждения...
-- Так какая энергия появляется при "зарядке" аккумулятора?
Вот у меня валялся старый сдохший аккум -- подключаю генератор с антенной, а тока нет, светодиодик питания не горит и ЭМ-волны не излучаются... Положил его на печку и нагрел до 100 гр. Цельсия. Положил на стол и посмотрел на него через тепловизор. Ба! Да он излучает как паровоз! Что же за энергия такая там появилась ?
Неужели снова E = m*c2 ?
или тут масса теплорода отличается от массы электронов ?
Дружище, никто тебе на эти вопросы отвечать не станет. Ибо нефиг раскачивать галеру.
Современная "физика" якобы может поймать "гравитационный бульк" от якобы слияния двух якобы математических абстракций, произошедший за охренилиард световых лет в охренилиардном прошлом, но не в состоянии достоверно и однозначно, на уровне школьного кабинета физики, сравнить у себя на столе массу двух аккумуляторов, - заряженный и разряженный. Или хотя бы достоверно сравнить вес двух чугуниевых болванок, -горячей и холодной ...
Да вообще есть куча фундаментальных допущений, при реальном измерении которых, - результаты всё время получаются плюс/минус лапоть в кубе...
Вот так и живём...
В принципе, я понимаю почему это происходит....
Мы (земляне) нашли формулы, по которым научились рассчитывать и строить очень, реально очень сложные машины... Имеем очень стройную картинку мира, которая почти хорошо работает в каких-то локальных пределах...
А начни сейчас ковырять в одном месте, - и весь этот уютный домик начнет шататься и расползаться.... Страшно... Страшно заново, на новом уровне, переделывать работу последних двухсот-трехсот лет физиков и инженеров... Да и у того кто за это возьмётся денег и времени на это уйдет немерянно, а результатами воспользуются все политические конкуренты...
Кроме того, весьма вероятно что при этом придется пересматривать и уточнять формулировки и граничные условия нынешних законов сохранения...
А это вообще чревато подрывом нынешней монополии элит на энергию...
То есть к этому и так неблагодарному делу подключается и политика....
В общем эти вопросы, наверное, можно спокойно обсуждать в узком кругу адекватов. А выносить их на обсуждение люмпен-ширнармасс ИМХО нецелесообразно, - кроме аналога укромайдана ничего не получится...
А современные физики продолжат "измерять" что-нибудь очень маленькое, и как можно дальше от Земли, чтоб и гранты получить, и чтобы, не дай бог, это не могло быть применено в практической жизни конкурентами...
Это совершенно не отменяет заданного вам вопроса:
Вообще фотон это устаревшее понятие, пришедшее к нам из оптики. В текущем контексте некорректно его использовать.
Вы можете дать свои ответы на заданные вопросы.
Мои способности вас не должны касаться. Забудьте про них.
Вы самостоятельно взялись ответы ТСу отвечать. Вот и доведите это дело до конца. Хотя уже по ответам видно что вряд ли потянете...
А оно мне нужно? Мне за это не платят. Будем считать, что конец настал.
Бгггггг! Слабак!
Такой хернёй меня не проймёшь, я сам определяю на сколько и как долго участвовать в дискуссиях и просветительской деятельности. Я не ставлю себе целью поменять точку зрения другого человека - только обмен мнениями. Если ему нужно, любой человек может сам сейчас поискать материалы по любой теме.
Ой, отстань. "Я бежала три квартала..."
Враньё. Наука только там где есть достоверно замеренный результат.
А если до сих пор "не заметили", значит это лишь недоказанная гипотеза, и пользоваться этим хоть и удобно, но грозит заблуждениями
Неужели таки должны быть смещены?)
Досихпор непонимаю что там куда переходит и что из чего получается.
И это ещё не считая КПД преобразований(или для этих процессов персонально отменили?)
Имперически выведенные формулы, к динамике процесса отношения не имеют - что получилось, то и получилось.
Судя по всему, составители тоже понятия не имеют, но вместо честно признаться, составляют тесты с "правильными ответами", общепринятыми у общечеловеков.
Такие картинки практически везде, где только есть картинки на эту тему :) Иллюстрацию с разностью фаз можно встретить лишь в единичных случаях, причём рядом с картинками без разности фаз - и без пояснений. Хуже того, заспорил на тему с знающими людьми (инженеры радио-физики) и мне тут же объяснили, что разность фаз управляемый параметр. Точнее, переменный. Ещё точнее изменчивый. А дальше этого дело не пошло.
Разность фаз, - это эмпирически определяемый в каждом конкретном случае коэффициент среды передачи волны. Обозначается соответственно как L(индуктивность, магнитная компонента отстаёт от напряжения) и С(ёмкость, магнитная компонента опережает напряжение).
А так как среду для перемещения электромагнитной волны отменили, то и разность равна нулю. Поэтому каждые пол-волны энергия (как раз та которая E=mc2 ) из ниоткуда возникают и в никуда исчезают... Более того! В никуда исчезает и информация. Например о направлении движения волны....
Но вы не парьтесь. Вообще то вся электродинамика создавалась для того чтобы научиться рассчитывать как проведут себя электрические устройства. И надо сказать она это довольно хорошо выполняет.
А объяснять что такое электрический ток
электродинамика не предназначена, хотя переодически, в порыве самомнения, берет на себя такую задачу которая ей просто не по статусу...
Вот как раз на этой фазе дискуссия и затухла :)
Никакие попытки донести и эту тему успешными тоже не были. Типа, оно по инерции летит дальше. И всё тут.
https://youtu.be/MQulJJATABg
эдс на графике идёт с нуля, но это нонсенс. если есть начальный ток, то эдс не может быть нулевой. её график надо сместить на четверть длины волны к началу координат, до максимума эдс.
Тогда получается длинна волны будет совпадать например с размером орбиты(?) электрона.
Оп-па! Чем больше энергия, тем длина волны короче, а орбита(?) электрона меньше(ниже).
длина волны при фазовом смещении в общем случае не изменяется.
Фазовое смещение - составная часть волны.
Что взял - то отдал, но немного дальше.
Речь не о чисто - електро'Магнитной волны, от больше-размерного магнитного контура, а о электро-какойто магнитной волне фотона.
Который уже товар штучный, никуда в отличие просто волны, не рассеивается(?), и чем больше его энергия, тем короче эта волна должна(?) быть.
Хотя возможно в основе статьи ошибка.(!)
Фазовое смещение будет не на четверть волны, а только на атомарную фазу электрона(четверть) в проводнике источника.
-- Да! То, что я скажу думающий поймет, а дурак рассмеётся.
Та длина волны, которая используется в передатчике, и которую принимает антенна -- это всего лишь МОДУЛЯЦИЯ более высокочастотных рентгеновских ЭМ-волн. (Длина волны рентгеновского диапазона совпадает с размером орбиты электрона)
Ведь чем отличается диполь Герца от диполя Рентгена, с которого вылетают "катодные_лучи". Физически ничем! Только Рентген приложил статически высокое напряжение на катод направленной формы, а Герц с меньшими напряжениями, но менял катод и анод местами. Т.е. в основе радиоволн лежат "катодные_лучи". Потому и такая фантастическая проникающая способность радиоволн. Потому и нельзя стоять близко к излучающим антеннам, т.к. можно схватить дозу. Потому и фотопластинки засвечиваются футлярах при длительном хранении около передатчика.
Сам ты ЭДС...🤦🏼♂️
Наверное, впервые соглашусь с Вами. Картинки с ошибками, величины Е и В являются производными друг от друга, как синус и косинус, поэтому на картинках должны иметь сдвиг 90 градусов.
Но что касается соосности антенн, то картинка рабочая. Есть там и Е и В составляющие, и сдвинуты они также на 90 гр. Не забывайте, что это волна, а не статическое поле. Все эти картинки - это как бы мгновенный срез
Вот более правильное изображение.
И совсем правильное
У Максвелла. Они описывают ЕМ-явления исчерпывающе.
div B = 0, (это запрет магнитного монополя) и так далее.
Такое ощущение, что для сохранения статуса, без моментального рассеивания энергии в состоянии покоя, требуется дополнение третьей(?) силы.
И желательно с отрицательным знаком энтропии.
Допустим. Пусть так. А что думает автор?
Полагаете, автор имел в виду именно это отсутствие сдвига фаз на картинке? Ну и вдогонку. Давайте, спросим его, в какой точке на синусоиде заряд имеет наибольшую скорость?)
Похоже заряд вообще не имеет скорости.
Он векторно рассеивается, а потом магнитное поле его зачем-то собирает.
Судя по комментариям, у нас люди всё лучше разбираются в физике. У сестры муж был хорошим инженером. После открытой ЧМТ наукой занялся, статьи по физике и математике в научные журналы слать начал.
Электрическую напряжённость ещё можно объяснить. Она прямо пропорциональна скорости смещения заряда. И в верхней точке горба синусоиды и та, и другая достигают максимального значения.
Но вот товарищ выше нарисовал электрическую и магнитную синусоиды со смещением в четверть периода. Так это что же получается? Скорость заряда максимальная, а напряжённость магнитного поля равна нулю. Как это понимать?
Что вы можете ответить на это, голубушка?)
уравнения Максвелла вообще-то немножко другие, как минимум у Вас целое слагаемое пропало
-- И здесь с огрехами(ошибками). ;)))
Неправильно обозначены стрелки для циркуляции Е. Если в центре они движутся по часовой, то слева и справа должны двигаться против часовой стрелки.
2. На правой картинке
А этот рисунок справедлив, если по оси Z у нас изменяется время, а не расстояние. По осям Х и У обозначены Электрическая Энергия и Магнитная Энергия. Тогда да верно!
Насчет изменения магнитной составляющей в пространстве автор(ТС) прав. Во второй половине 20 века были популярны антенны на ферритовом стержне с двумя катушками. Стержень направляли на станцию, а для подстройки на волну даже двигали одну катушку относительно другой.
Здесь я давно имею вывод подобный с автором(ТС) статьи, что продольно изменяется наведенная магнитная составляющая.
-- К сожалению, Максвелл описал не ЕМ-волну, а как гудит (стационарный) трансформатор. Динамики в пространстве там нет. Нет скорости и частоты для ЭМ. А для соленоида в самый раз. ;)
Ну и с ротором всё понятно это вращение по контуру. А с дивергенцией вопросы.
В основе слова Дивергенция лежит слово Верига(Верёвка). Если веревка раскручивается, то дивергенция, а если скручивается, то КонВергенция.
Ну да, в центре контура V(верига) B = 0,. А за пределами diV B + conV B = 0 (дивергенция и конвергенция равны)
Страницы