Можно ли преодолеть скорость света?

[Fedot]

Можно ли преодолеть скорость света?

Для различного типа линий погонные параметры зависят от их размеров. Для примера рассмотрим коаксиальную линию, у которой погонная ёмкость и индуктивность даётся следующими соотношениями:
\[ {C_0} = \frac{{2\pi {\varepsilon _0}}}{{\ln \left( {\frac{D}{d}} \right)}} \]
 
\[ {L_0} = \frac{{{\mu _0}}}{{2\pi }}\ln \left( {\frac{D}{d}} \right) \]
 

где \[ D \]  и \[ d \]  внутренний диаметр цилиндрической части коаксиала и наружный диаметр центрального провода соответственно. Вводимые погонные параметры, можно назвать полевыми, поскольку речь идёт о той энергии, которая запасена в электрических и магнитных полях. Однако при таком подходе не учитывается то обстоятельство, что кроме полевой индуктивности существует ещё и кинетическая индуктивность, которая обязана кинетической энергии движущихся зарядов. В реальных линиях передачи кинетическая индуктивность не учитывается по той причине, что ввиду очень большой плотности носителей тока в проводниках их скорость мала и поэтому полевая индуктивность всегда значительно больше, чем кинетическая.
     При токе \[ I \] , текущем по центральному проводнику коаксиальной линии, энергия накопленная в удельной индуктивности и погонная индуктивность связаны соотношением
\[ W_L  = \frac{1}
{2}L_0 I^2  = \frac{{\mu _0 }}
{{4\pi }}\ln \left( {\frac{D}
{d}} \right)I^2  \]
Будем считать, что ток равномерно распределён по сечению центрального проводника. Тогда кинетическая энергия зарядов в проводнике единичной длины составит
\[ W_k  = \frac{{\pi d^2 nmv^2 }}
{8}  \] ,
где \[ n \] , \[ m \] , \[ v \] - плотность электронов, их масса и скорость соответственно.
Если учесть, что \[  I = \frac{{nev\pi d^2 }}
{4} \] , то можно записать
\[ W_L  = \frac{1}
{2}L_0 I^2  = \frac{{\mu _0 }}
{{4\pi }}\ln \left( {\frac{D}
{d}} \right)\frac{{n^2 e^2 v^2 \pi ^2 d^4 }}
{{16}}  \]
Из этих соотношений получаем, что случаю, когда
\[ W_k  \geqslant W_L  \] ,
соответствует условие
\[ \frac{m}
{{ne^2 }} \geqslant \frac{{\mu _0 }}
{8}\ln \left( {\frac{D}
{d}} \right)d^2  \]
где \[ L_k  = \frac{m}
{{ne^2 }} \]  - удельная кинетическая индуктивность зарядов.
Отсюда находим, что для кинетических пучков необходимо выполнение условия
\[ n \leqslant \frac{{8m}}
{{d^2 e^2 \mu _0 }} \]
Таким образом, чтобы поток был кинетическим, необходимо, чтобы удельная  кинетическая индуктивность превышала погонную  индуктивность, что выполняется при соблюдении приведенного условия. Из этого соотношения можно оценить, какая плотность электронов в потоке соответствует этому случая.
Рассмотрим конкретный пример:  \[ d = 1mm$ ,  $\ln \left( {\frac{D}
{d}} \right) = 2 \] ,  тогда для плотности электронов в пучке должно выполняться условие
\[ n \leqslant \frac{{8m}}{{{e^2}{\mu _0}\ln \left( {\frac{D}{d}} \right){d^2}}} \approx {10^{20}}\frac{1}{{{m^3}}} \]

[Fedot]

Такие плотности характерны электронным пучкам, и они значительно ниже, чем плотность электронов в проводниках. Поэтому электронные пучки следует отнести к кинетическим потокам, в то время как электронные токи в проводниках относятся к потенциальным потокам. Поэтому для расчёта энергии, переносимой электромагнитными полями пользуются вектором Пойнтинга, а для расчёта энергии, переносимой электронными пучками используют  кинетическую энергию отдельных зарядов. это тем более правильно, когда речь идёт о расчёте энергии, переносимой ионными пучками, т.к.  масса ионов во много раз превышает массу электронов.
       Таким образом, причисление потоков зарядов к тому или другому виду зависит не только от плотности и диаметра самого пучка, но и от диаметра той проводящей трубки, в которой он распространяется. Очевидно, что в случае потенциального пучка, его фронт не может распространяться со скоростью, превышающей скорость света. Казалось бы, что для чисто кинетических пучков таких ограничений нет. Чёткого ответа на этот вопрос пока нет. Массу электрона обычно связывать с его электрическими полями и если при помощи внешней проводящей трубки начать ограничивать эти поля, то и масса электрона начнёт уменьшаться, но уменьшение массы приведёт к уменьшению кинетической индуктивности и пучок  начнёт терять свои кинетические свойства. И только в том случае, если часть массы электрона не имеет электрического происхождения, есть надежда организовать чисто кинетический пучок электронов, скорость которого может превышать скорость света. Если взять пучок протонов, то картина будет та же. Но вот, если взять, например, ядра дейтерия,  имеющие в своём составе нейтрон, у которого масса имеется, а электрических полей нет, то при помощи таких ядер можно организовать чисто кинетические пучки, и можно рассчитывать на то, что такие пучки можно разогнать до скоростей больших скорости света. Если выпустить такой пучок из ограничивающей трубки в свободное пространство, т.е попытаться превратить его из кинетического в потенциальный, то может быть получено черенковское излучение типа того, когда электронный поток попадает в среду, где фазовая скорость электромагнитной волны меньше скорости электронного пучка.

[Олег Владимирович Лавринович]

Такие плотности характерны электронным пучкам, и они значительно ниже, чем плотность электронов в проводниках. Поэтому электронные пучки следует отнести к кинетическим потокам, в то время как электронные токи в проводниках относятся к потенциальным потокам. Поэтому для расчёта энергии, переносимой электромагнитными полями пользуются вектором Пойнтинга, а для расчёта энергии, переносимой электронными пучками используют  кинетическую энергию отдельных зарядов. это тем более правильно, когда речь идёт о расчёте энергии, переносимой ионными пучками, т.к.  масса ионов во много раз превышает массу электронов.
       Таким образом, причисление потоков зарядов к тому или другому виду зависит не только от плотности и диаметра самого пучка, но и от диаметра той проводящей трубки, в которой он распространяется. Очевидно, что в случае потенциального пучка, его фронт не может распространяться со скоростью, превышающей скорость света. Казалось бы, что для чисто кинетических пучков таких ограничений нет. Чёткого ответа на этот вопрос пока нет. Массу электрона обычно связывать с его электрическими полями и если при помощи внешней проводящей трубки начать ограничивать эти поля, то и масса электрона начнёт уменьшаться, но уменьшение массы приведёт к уменьшению кинетической индуктивности и пучок  начнёт терять свои кинетические свойства. И только в том случае, если часть массы электрона не имеет электрического происхождения, есть надежда организовать чисто кинетический пучок электронов, скорость которого может превышать скорость света. Если взять пучок протонов, то картина будет та же. Но вот, если взять, например, ядра дейтерия,  имеющие в своём составе нейтрон, у которого масса имеется, а электрических полей нет, то при помощи таких ядер можно организовать чисто кинетические пучки, и можно рассчитывать на то, что такие пучки можно разогнать до скоростей больших скорости света. Если выпустить такой пучок из ограничивающей трубки в свободное пространство, т.е попытаться превратить его из кинетического в потенциальный, то может быть получено черенковское излучение типа того, когда электронный поток попадает в среду, где фазовая скорость электромагнитной волны меньше скорости электронного пучка.

Хватит пиз*деть!!!

[Fedot]

Лехманюлик-писюлик, а чего тебе ещё хочется?