За сотни лет развития в электродинамике накопилось множество белых пятен и она стала похожей на решето вследствие целого ряда недоработок.
Старинные задачи типа «Принеси воду в решете» решаются довольно просто – надо залепить дырки.
Рассмотрим одну такую дыру, пробел в знаниях, на который упорно не обращают внимания.
Вращение проволочной рамки с током в постоянном магнитном поле рассматривается в учебниках физики.
Пример (Курс общей физики, том II. Электричество. Савельев И. В., 1970, стр. 161):
Вращение замкнутой рамки в переменном магнитном поле рассматривается в учебниках по электродвигателям, в разделе «Асинхронные двигатели».
Пример из Википедии, короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка»:
А как будет электромагнитная волна воздействовать на следующие объекты:
1) металлический стержень,
2) металлическую пластину,
3) металлическое кольцо?
Создает ли волна вращающий момент?
Зависит ли результат воздействия от соотношения между длиной волны и габаритными размерами вышеупомянутых объектов? Иными словами, изменится ли результат, если, например, длина стержня или ширина пластины равны половине длины волны?
Будут ли под воздействием волны поворачиваться объекты, размеры которых намного меньше или намного больше длины волны?
Если да, то поворачиваться они будут только в том случае, когда имеют какую-то точку крепления к какому-то другому объекту, или же в любом случае, то есть, например, когда они никак не закреплены и находятся в космосе в состоянии невесомости?
Как будет волна воздействовать на колебательный контур, состоящий из проволочной рамки и конденсатора?
Примечание: в данном случае очевидной аналогией являются волны на поверхности воды. Рассмотрим объекты разного размера – маленькую деревянную дощечку, бревно и корабль. Какие из перечисленных объектов будут разворачиваться параллельно волнам на поверхности моря?
Ссылки на предыдущие статьи:
Резонатор в электромагнитном поле
О физиках и демонстрационных экспериментах
Комментарии
А вот можно ли создать парящее в вакууме конфетти на этих электрических эффектах? Например в качестве противоспутниковой шрапнели, статических поражающих элементов.
Пятитонный контейнер китайских саморезов вывести на орбиту и бабахнуть - чем не противоспутниковая шрапнель? Конфетти, конечно, побольше будет численно, но вот поражающая способность выглядит как то не очень.
И зачем я предложил такую чушь. Пойду почитаю про баллистику, орбитальную механику и другие свежие идеи, типа ведра с гвоздями)
Тема для исследования резонансов Шумана.
Они уже типа много миллионов лет -есть, работают - и ионосферу закручивают.
Спутники серии Электро эту тему учитывают (наверное)
Магнитное поле - это релятивистское взаимодействие движущихся электрических зарядов.
Если по Вашей прямоугольной рамке пропустить сильный импульсный ток, то она станет круглой!
Объяснение простое. Ядра атомов, положительно заряженные, в проволке практически неподвижны. А электроны движутся. Поэтому расстояния между встречно движущимися элекронами сокращаются сильнее, чем между электронами и ядрами атомов на участке, где встречный поток электронов.
В результате вдоль проволки появляется отрицательный электрический заряд и сила отталкивающая паралельные участки проволки.
Пожалуйста, читайте более внимательно!
Я задал вопрос не о том, как воздействует поле, а о том, как воздействует волна.
Плохо она воздействует, так как у неё нет массы покоя. Вычисляется через импульс. См. световое давление.
Если частота волны известна, то известна и энергия одного фотона. Количество фотонов можно подсчитать, зная энергию волны.
КПД воздействия очень низок. При идеальном отражении - как разница энергий падающей и отражённой волны. При наличии поглощения нужно будет ещё учитывать нагрев тела.
Вам не кажется странным, что в учебниках описывают только воздействие фотонов?
Я спрашиваю о воздействии радиоволн.
В предыдущей статье я описал влияние поля на резонатор: если медную пластинку и короткозамкнутую катушку переменное магнитное поле отталкивает, то резонатор оно притягивает.
Резонатор в электромагнитном поле
Вы видели где-нибудь описание аналогичного эксперимента, когда на резонатор действует не поле, а волна?
Если под действием волны резонатор начнет притягиваться к излучателю, то нужно использовать для описания ситуации силу Ампера, а не закон сохранения импульса.
Не нравятся фотоны - используйте волну. Воздействие всё равно будет как разница между энергиями.
Считаете полную энергию всех взаимодействующих тел. Разница между до падением волны и после даст кинетическую энергию тела, если все прочие каналы потери энергии учтены(тепло и пр)
ПС. Высокий КПД электродвигателей объясняется применением виртуальных фотонов в их работе. Реальные же фотоны работу производят очень плохо, с низким КПД.
Виртуальные фотоны – это отдельный анекдот: правдоподобная модель реального фотона не построена до сих пор, но работу электродвигателей уже пытаются описывать при помощи фотонов виртуальных.
Ладно, рассмотрим другой гипотетический эксперимент (я так понимаю, что в реальности никто ничего подобного никогда не делал): резонатор, например, металлическая проволочка или пластинка, установлен на крутильных весах. На этот резонатор направлено излучение рупорной антенны.
Я пока не спрашиваю про величину силы.
Я спрошу о том, куда она будет направлена.
Резонатор будет отталкиваться от излучателя или притягиваться к нему?
Ответ зависит от расстояния и размеров по отношению к частоте.
Если присутствует взаимодействие токов(виртуальных фотонов), то нужно смотреть какая сила сильнее.
А если рассотяние исключает взаимодействие токов - то будет отталкивание, опять же в безэховой камере, иначе волна отражённая от стенки чего-либо можно сильно усложнить трактование наблюдаемого результата. В любом случае "эффекта Мюнхаузена" не будет.
Законы сохранения первичны. Постольку вытекают из самых фундаментальных принципов Природы. См. теорему Нётер.
Менде Ф.Ф.
Существует ли магнитное поле?
https://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/MENDE_Fedor_Fedorovich/Mende_F.F.__Suschestvuet_li_magnitnoe_pole.(2013).[djv].zip
https://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/MENDE_Fedor_Fedorovich/Mende_F.F.__Suschestvuet_li_magnitnoe_pole.(2013).[pdf].zip
ИЗ ИЗДАНИЯ: Магнитное поле является одним из основных понятий электродинамики. Оно входит в большинство ее уравнений. В его существовании убеждает нас магнитная стрелка компаса, которая всегда поворачивается в определенном направлении. И, казалось бы, в существования реального материального магнитного поля сомневаться не приходится. Однако если вспомнить те времена, когда магнитное поле приобрело официальный статус# а вводится магнитное поле феноменологическим закон Ампера# то нельзя не заметить, что между Ампером и Вебером происходила оживленная полемика по поводу природы этого явления. Если Вебер придерживался той точки зрения, что магнитное поле является следствием изменения свойств самих зарядов, определяемых их движением, то точка зрения Ампера сводилась к тому, что магнитное поле является самостоятельным материальным понятием. В данной монографии и пойдет речь, кто же из них оказался прав.
Радиоволны с круговой поляризацией безусловно имеют момент импульса а значит при поглощении будут создавать вращающий момент. В соответствии с законом сохранения момента импульса.
Вот вам статья, и даже с формулами.
https://physics.spbstu.ru/userfiles/files/opt1-6.pdf
Вы как обычно ломитесь в открытую дверь.
Формулы – это хорошо, но где демонстрационный эксперимент, подтверждающий, что подобная волна заставит повернуться какое-либо материальное тело? Как именно оно повернется? Или оно будет вращаться непрерывно?
А обычная поперечная радиоволна объекты поворачивает? Вдоль или поперек?
Волна с круговой поляризацией как и вообще с любой поляризацией не перестаёт быть поперечной волной. Если речь о волне с линейной поляризацией, то она конечно будет немножко колебать тело в поперечном направлении, но поперечная компонента импульса в среднем равна нулю и заметить эти колебания пожалуй сложно. А вот в продольной направлении импульс постоянен и будет создавать давление. И его легко заметить и замерить. Да, то самое световое давление.
Ну а про эксперименты - так на этих принципах лазерные пинцеты и работают, широко во всяких опыта используемые. И позиционируют в пространстве лёгкие подопытный объекты, и поворачивают.
А как ведут себя под действием волны резонаторы: проволочная рамка с конденсатором, металлический стержень, длина которого равна половине длины волны, и пластина, длина одной из сторон которой равна половине длины волны?
Резонатор создает вторичное излучение. Исходный излучатель и резонатор друг на друга воздействуют своими волнами с одинаковой силой или нет?
Если вам надо это определить - исходите из законов сохранения. Импульса и момента.
Рассмотрим такую гипотетическую ситуацию: на корпусе космического аппарата закреплены излучатель волны и резонатор, на который падает эта волна.
Излучатель и резонатор взаимодействуют друг с другом волнами.
Они будут либо взаимно отталкиваться, либо – притягиваться.
Излучатель и резонатор могут быть разнотипными, например, излучателем будет рупорная антенна, а резонатором – металлический стержень.
Силы действуют одинаковые или нет? Если нет, то получится электромагнитный двигатель.
Если всё это таинство происходит в герметичном пространсве, то никакого импульса КА не получит.
А если будет часть энергии уходить наружу, то тяга и вектор будет определяться интегралом по сфере функции излучения энергии в данном направлении.
ПС. Это так будет в "сферическом" вакууме. А вреальном нужно будет учитывать кучу внешних воздействий - давления солнечного ветра и излучения Солнца, притяжение планет и пр. и пр.
Ричард А. Бет, 1936 год. экспериментальное определение крутящего момента эллиптически поляризованного света.
Beth Richard A. Mechanical Detection and Measurement of the Angular Momentum of Light // Phys. Rev.. — 1936. — Т. 50. — С. 115. — doi:10.1103/PhysRev.50.115
в который раз риторический вопрос: куда вы, дилетанты необразованные, лезете?
Мы, дилетанты, лезем туда, где вы, специалисты, начинаете путаться и завираться.
Почему эксперименты проводились только со светом?
Где результаты экспериментов с радиоволнами?
Как влияет наличие или отсутствие резонанса на результаты экспериментов?
Ссылка на следующую статью:
О фотонах и интерферометрах
С этой записью стоит ознакомиться под роспись всем читателям АфтерШок! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых читаемых за месяц.