О синфазности компонент электромагнитной волны

[VPD]

Совершенно верно. Причём автор темы никак не может самостоятельно дать логичный ответ.  Ссылки же на решение уравнений принять не могу, решать их совместно никак нельзя, так как в них Е и Н в разных уравнениях даны для разных точек в пространстве.

Я, действительно, не берусь объяснить этот "фокус".
Но решение волновых уравнений, полученных из уравнений Максвелла, дают одинаковые уравнения для волны электрического и магнитного полей. То есть плоские монохроматические волны обоих компонент - синфазны.
Вывод волновых уравнений и их решения представлены во множестве книг. Сомневаюсь, что до сих пор такая грубая ошибка не была обнаружена.
Тем более, что синфазность подтвеждается измерениями.

[Дмитрий Мотовилов]

Я, действительно, не берусь объяснить этот "фокус".
Но решение волновых уравнений, полученных из уравнений Максвелла, дают одинаковые уравнения для волны электрического и магнитного полей. То есть плоские монохроматические волны обоих компонент - синфазны.
Вывод волновых уравнений и их решения представлены во множестве книг. Сомневаюсь, что до сих пор такая грубая ошибка не была обнаружена.
Тем более, что синфазность подтвеждается измерениями.

Реальную синфазность не оспариваем. Это факт.

Но он не обоснован соответствующей теорией.
Просто подогнан под эту теорию ненадлежащими построениями.

Как была подогнана, например, СТО под тысячи явлений, вполне объясняемых более естественными и научными причинами.

Не было причин искать других причин, не хватало ума и мужества осознать ошибку и сделать постановку задачи её разрешения (а может постановка и была, но задачу никто так и не решил).

[Dachnik]

Я, действительно, не берусь объяснить этот "фокус".
Но решение волновых уравнений, полученных из уравнений Максвелла, дают одинаковые уравнения для волны электрического и магнитного полей. То есть плоские монохроматические волны обоих компонент - синфазны.
Вывод волновых уравнений и их решения представлены во множестве книг. Сомневаюсь, что до сих пор такая грубая ошибка не была обнаружена.

Почему Вы думаете, что никто ошибку в векторе Пойтинга никто не обнаруживал.
Только  об этом в учебниках не печатали.
Переписывали одну и тужу математическую фигню в разных вариантах.
Ведь что такое измышленная Максвеллом электромагнитная волна.
Ее основа два последних уравнения Максвелла.
Вот эти уравнения в Вики с их нелепыми комментариями.
По ним в пространстве идут колебания перехода магнитной энергии в электрическую и обратно.


Изменение магнитной индукции порождает вихревое электрическое поле.[~ 1]


Электрический ток и изменение электрической индукции порождают вихревое магнитное поле

Ну и как это понимать.
Переменный электрический ток в проводнике действительно создает в пространстве переменное магнитное поле.
Но переменное магнитное поле не создает нгапрямую переменного электрического поля.
И переменное электрической поле не создает напрямую магнитное поле.
Все идет через посредника, это электрический ток.
Магнитное поле создает в проводнике  ток, который создает вдоль него электрическое поле, измеряется вольтметром.
Ток, в свою очередь, создает  магнитное поле, регистрируется магнитной стрелкой..
Все это достаточно понятно изложено в учебниках на примере колебательного контура.
Там нет  бреда о синфазности магнитной индукции и электрического поля.
Так что без тока модель Максвелла не работает. Потому математики и ввели фиктивный ток, типа тока смещения.
Это ток то в абсолютном изоляторе - вакууме &/.
Потом про фиктивность этого тока забыли и появилось масса статей об реальном измерении такого тока  +@>
Вот Вы пишите

Тем более, что синфазность подтверждается измерениями.

Вас обманули. Это у официальной науки запросто.
Вот более 50-ти лет экспериментаторы показывали тысячекратный рост массы в ускорителях.
Под этот рост строили магнитные системы с тысячекратными запасами электромагнитов.
И все оказалось пшиком.
Также и формула Лоренца, которую включают, как и уравнения Максвелла, в основу электродинамики +@>



По этой формуле в силе F. действующей на протон при его движению по кругу, центростремительная сила q[VxH] есть,
а центробежной m_{протона} V²/2 нету
Это все равно, что говорить про спутник, что на него действует центростремительная сила гравитации Земли,
а центробежной нету.
И такие ухари тут попадаются.
Так и лепят, что Луна падает на Землю, но промахивается.

[Dachnik]

Реальную синфазность не оспариваем. Это факт.

А чтож Вы тогда оспариваете.
То, что производная от синуса дает косинус.

[Дмитрий Мотовилов]

А чтож Вы тогда оспариваете.
То, что производная от синуса дает косинус.

Вы не поняли. Я оспариваю то, что причину синфазности нужно искать в другом теоретическом представлении об ЭМ поле, нежели прямое соединение безграмотными в физике математиками - несоединимых уравнений Максвелла в единую систему уравнений.
Кстати, разговор о векторе Пойнтинга тут тоже не в теме, его целесообразно обсуждать в отдельной для него ветке.

[Ltlekz49]

Ну так и откройте себе отдельную тему про такие аналоги.
Здесь рассматривается эффект синфазности с точки зрения его обоснования без помощи каких-либо моделей. В пустом пространстве и на базе уравнений Максвелла. Вы меня понимаете или нет?

1. Рассматривать что либо без модели явления НЕВОЗМОЖНО. В линии бежит та же волна Электромагнитная, только привязанная к линии.
2. При рассмотрении ЭМВ никогда нельзя упускать из виду волну тока, ибо волна магнитная целиком и полностью обязана своим существованием именно волне тока, ибо:  rotH = i - ∂D/∂t - где последнее слагаемое есть ток смещения. А фактически, при рассмотрении волны в линии рассматривают только токи и напряжения, а волну в пространстве представляют только в виде электрического и магнитного поля.
3. Поэтому, рассматривая ЭМВ, хоть в линии, хоть в пространстве, на первое место должна ставиться ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ явления и только потом её математическое описание.

[Ltlekz49]

Ваш рисунок не имеет ничего общего с действительным распределением токов и напряжений в длинной линии.
Вдоль линии устанавливается их мгновенные соотношения, которые определяются источником или генератором сигнала.  Сопротивление для источника - активное.
 В режиме согласования электромагнитная волна движется в основном в промежутке между проводами, в диэлектрике.
 В режиме рассогласования в линии устанавливается сумма прямого и отражённого сигналов.
Все процессы в длинной линии детально изучены и поддаются точному расчёту.
Основа расчёта - телеграфные уравнения длинных линий с потерями или без.

Математика вполне хороша, только физики в ней нет, и ваше представление о ЭМВ в линии свидетельствует об этом.
Опишите, что в моём рисунке противоречит реальности, и почему. Вот это и обсудим.

[Дмитрий Мотовилов]

1. Рассматривать что либо без модели явления НЕВОЗМОЖНО. В линии бежит та же волна Электромагнитная, только привязанная к линии.
2. При рассмотрении ЭМВ никогда нельзя упускать из виду волну тока, ибо волна магнитная целиком и полностью обязана своим существованием именно волне тока, ибо:  rotH = i - ∂D/∂t - где последнее слагаемое есть ток смещения. А фактически, при рассмотрении волны в линии рассматривают только токи и напряжения, а волну в пространстве представляют только в виде электрического и магнитного поля.
3. Поэтому, рассматривая ЭМВ, хоть в линии, хоть в пространстве, на первое место должна ставиться ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ явления и только потом её математическое описание.

Сосредоточьтесь. Вопрос об аналоговой модели чего-либо  на данном этапе не стоит. Речь не идёт об аналоге ЭМ явлений в виде каких-то лабораторных приборов, а о поиске вида ЭМ поля (Е и Н) в свободном пространстве, то есть без проводов и конденсаторов.  
Нужно понять, почему не работают уравнения Максвелла и наметить путь движения.
Из этих выражений Максвелла негодные математики прошлого якобы вывели  синфазность. Как найти путь к правильному обоснованию синфазности Е и Н на основании всё тех же уравнений Максвелла? Как истолковать эти уравнения и правильно понять структуру поля? (не натурных моделей, а самого поля в свободном пространстве).

[Ltlekz49]

В Вики вы найдете
Если изменение магнитной индукции идет по синусу, то производная даст косинус.
То есть сдвиг по фазе на 90^о
Какая еще нужна математика.
Тут школьной достаточно.

Поскольку: divD = ρ (В той же ВИКЕ), то ∂D/∂t - есть не что иное, как движение зарядов, то есть самый что ни на есть реальный ток. Любой переменный ток в эфире ли, в проводнике ли - это колебательное движение зарядов, те ток смещения.

[Ltlekz49]

Да не Дмитрий.
Чисто математически система этих уравнений решается. Для этого математики и предложили Максвеллу добавить это уравнение, по сути фиктивные токи. Да еще назвали их токами смещения. Им главное чтоб костюмчик сидел.
А вот модель ЭМВ в виде вектора Пойтинга детские каракули. Не знал Пойтинг правила перемножения векторов, потому
пристегнули, для солидности имя грамотного Умова.
Да хрен с ними.
Главное для темы, то что решение этого уравнение дает сдвиг по фазе между магнитной индукцией и электрическим полем.

Основная физическая суть ЭМВ в передаче энергии на расстояние. И, как и в любой другой волне, происходит это путём непрерывного взаимного преобразования кинетической и потенциальной форм энергии, т.е. тока в напряжение и напряжения в ток. А магнитное поле тока здесь играет роль массы, создающей ту самую силу инерции, которая поддерживает убывающий ток, заставляя его течь против сил электрического поля - а это и означает их индуктивный сдвиг - ток отстаёт от напряжения на четверть периода.

[Дмитрий Мотовилов]

Ток и напряжение являются вторичными понятиями, выведенными из уравнений Максвелла для нужд прикладного знания в материальных средах, это суррогаты по отношению к фундаментальным понятиям Е и Н, их грубые натурные и весьма условные, ограниченные практикой электротехники модели.
 
Поэтому они не могут привлекаться для пояснения сути взаимодействия Е и Н, тем более в свободном пространстве.

[Ltlekz49]

Я, действительно, не берусь объяснить этот "фокус".
Но решение волновых уравнений, полученных из уравнений Максвелла, дают одинаковые уравнения для волны электрического и магнитного полей. То есть плоские монохроматические волны обоих компонент - синфазны.
Вывод волновых уравнений и их решения представлены во множестве книг. Сомневаюсь, что до сих пор такая грубая ошибка не была обнаружена.
Тем более, что синфазность подтвеждается измерениями.

Потому, что измерения представляют собой фокус мошенников.
1. Магнитная волна не синфазна волне электрического поля, поскольку она ОРТОГОНАЛЬНА ЕМУ ПРОСТРАНСТВЕННО.
2. Пространственно коллинеарны волна напряжения и тока, но вот они то сдвинуты по фазе на четверть периода.
3. И именно этот сдвиг определяет реактивный характер мощности в волне - она передаётся без потерь в направлении распространения только благодаря отсутствию активной составляющей.

[Дмитрий Мотовилов]

1. Синфазность и ортогональность - разные параметры и друг другу не противоречат.

2. Если бы волны Е и Н были не синфазны, а связаны как синус и косинус, то интегральный  поток энергии ЭМ волны был бы равен нулю.

[VPD]

Нужно понять, почему не работают уравнения Максвелла и наметить путь движения.
Из этих выражений Максвелла негодные математики прошлого якобы вывели  синфазность. Как найти путь к правильному обоснованию синфазности Е и Н на основании всё тех же уравнений Максвелла? Как истолковать эти уравнения и правильно понять структуру поля? (не натурных моделей, а самого поля в свободном пространстве).

На мой взгляд, задачу, которую Вы здесь совершенно справедливо обозначили, можно сформулировать так.
В исходных уравнениях Максвелла связь вектора напряжённости электрического (Е) и магнитного (Н) полей  математически выражается через производную. А это, конечно, понимается, как сдвиг этих векторов во времени или сдвиг по фазе.
Однако, из волновых уравнениий, полученных из этих базовых уравнений Максвелла, определённо следует, что такого сдвига нет. Е и Н - синфазны.
Таким образом, Вы считаете, что выявлен   парадокс или имеет место  ошибка, заложенная в основополагающих соотношениях классической электродинамики.
Для разрешения этого парадокса (пока  нет более простого объяснения) предлагаю гипотезу.
Электрическое и магнитное  поле, связанные  с порождающим его  заряженным движущимся веществом, действительно,  "завязаны" через производную своих временных функций.
Но, когда электрическое и магнитное поля отрываются от вещества и становятся свободной волной, то появляется новая сущность,  единый объект, названный  электромагнитной волной. А в этой волне компоненты уже не сдвинуты во времени, то есть,  синфазны.
Таким образом считаю,  что процесс преобразования  уравнений Максвелла в волновые математически отражает появление новой физической сущности - волны. А её свойства, как оказывается,  не совпадают со свойствами полей, взаимодействующих с веществом.
Есть повод для обсуждения.

[VPD]

Поскольку: divD = ρ (В той же ВИКЕ), то ∂D/∂t - есть не что иное, как движение зарядов, то есть самый что ни на есть реальный ток. Любой переменный ток в эфире ли, в проводнике ли - это колебательное движение зарядов, те ток смещения.

Ток, по общепринятому определению, это движение носителей заряда.
 Однако в пространстве с электромагнитными волнами никому ещё не удалось обнаружить потоков заряженных тел, связанных с движением этих волн.
Как Вы можете это объяснить?
Формулы, которые Вы приводите, это вовсе не объяснение. Это способ "рассказать" о том, что происходит.
Попытка описать феномен.
В том числе и с  помощью условных токов, не имеющих места в действительности.

[Ltlekz49]

Ток и напряжение являются вторичными понятиями, выведенными из уравнений Максвелла для нужд прикладного знания в материальных средах, это суррогаты по отношению к фундаментальным понятиям Е и Н, их грубые натурные и весьма условные, ограниченные практикой электротехники модели.
 
Поэтому они не могут привлекаться для пояснения сути взаимодействия Е и Н, тем более в свободном пространстве.

Ток и напряжение - реальные движения материи, и поля Е и Н также вызваны движением материи -эфира. Все они стали известны задолго до появления Уравнений МАксвелла.  И поля ничуть не фундаментальней тока и напряжения.

[Дмитрий Мотовилов]

1.

На мой взгляд, задачу, которую Вы здесь совершенно справедливо обозначили, можно сформулировать так.
В исходных уравнениях Максвелла связь вектора напряжённости электрического (Е) и магнитного (Н) полей  математически выражается через производную. А это, конечно, понимается, как сдвиг этих векторов во времени или сдвиг по фазе.

И вот тут, похоже, полезно отметить то, что сдвинуты по фазе векторы в разных точках пространства по оси распространения волны. Такое нужно принять уже как аксиому при всяком анализе ЭМ волны.
 
2.

Однако, из волновых уравнений, полученных из этих базовых уравнений Максвелла, определённо следует, что такого сдвига нет. Е и Н - синфазны.
Таким образом, Вы считаете, что выявлен   парадокс или имеет место  ошибка, заложенная в основополагающих соотношениях классической электродинамики.

Думаю, просто надо принять, что сдвиг имеет место между Е и Н,
отстоящими друг от друга по оси распространения волны на 90 градусов
 
3.

Но, когда электрическое и магнитное поля отрываются от вещества и становятся свободной волной, то появляется новая сущность, единый объект, названный  электромагнитной волной. А в этой волне компоненты уже не сдвинуты во времени, то есть,  синфазны.

Такая версия пока что не имеет каких-либо научных подтверждений.
Также противоречит принципу универсальности уравнений Максвелла.
Они теряют силу физического закона, что неприемлемо.

[Дмитрий Мотовилов]

Ток и напряжение - реальные движения материи, и поля Е и Н также вызваны движением материи -эфира. Все они стали известны задолго до появления Уравнений МАксвелла.  И поля ничуть не фундаментальней тока и напряжения.

Посмотрите в учебник по электротехнике. Понятия тока и напряжения все выводятся из уравнений Максвелла, а не наоборот.
Понятие поля, как множества значений сил в пространстве, действующих на заряд или элемент тока, является первичным. С этого опыта начинается физика в школе, с электроскопа и кусочка янтаря.

[VPD]

1. И вот тут, похоже, полезно отметить то, что сдвинуты по фазе векторы в разных точках пространства по оси распространения волны. Такое нужно принять уже как аксиому при всяком анализе ЭМ волны.

Не знаю, нужна ли такая аксиома. Аксиома - что очевидно и  не требует доказательств. Мне, например,  ваша аксиома  не очевидна.

2. Думаю, просто надо принять, что сдвиг имеет место между Е и Н,
отстоящими друг от друга по оси распространения волны на 90 градусов

Таким "простым приёмом" можно решить все задачи. Однако эксперимент говорит - что они синфазны. Так, что волевым способом рассматриваемая задача  не решается.

3. Такая версия пока что не имеет каких-либо научных подтверждений.
Также противоречит принципу универсальности уравнений Максвелла.
Они теряют силу физического закона, что неприемлемо.

Универсальность уравнений здесь и не ставилась под сомнение. Уравнения меняют свой вид при описании связанного с веществом поля (первичные ур.) и поля свободного (волновые ур.).
А физически всё на своё место ставит модель двухкомпонентного эфира. Электрическое и магнитное поле в волне возникают одновременно и идентичны по форме.

[Ltlekz49]

Ток и напряжение являются вторичными понятиями, выведенными из уравнений Максвелла для нужд прикладного знания в материальных средах, это суррогаты по отношению к фундаментальным понятиям Е и Н, их грубые натурные и весьма условные, ограниченные практикой электротехники модели.
 
Поэтому они не могут привлекаться для пояснения сути взаимодействия Е и Н, тем более в свободном пространстве.

А их (токи) и спрятали, чтобы нельзя стало разобраться в природе ЭМВ. Поскольку магнитное поле целиком и полностью обязано своим существованием току, то не выбросив тока нельзя выбросить эфир, а выбросить эфир уж очень хотелось, без этого невозможно мошенничество ТО энштейна.