Существует ли дисперсия диэлектрической проницаемости плазмы и диэлектриков

[test123]

Уважаемый ФФ, уважаемый Александр. Для исключения разночтений и в порядке установления границ применения (и рассмотрения) обсуждаемой работы, предлагаю определить начальные и граничные  условия в рамках которых мы будем рассматривать эту работу. Т.е. начнём с постановки задачи.
Если мы рассматриваем задачу для нейтральных (равновесных) диэлектриков с крайне малым (или 0) содержанием ионизованных атомов и свободных электронов, это один подход, если рассматривать холодную плазму со степенью ионизации α<1%, то это другая задача. Необходимо определить и уровни электромагнитного поля, ограничить (к примеру) 2-3-мя порядками малости от уровня начала ионизации диэлектрика и т.д. Когда задача будет сформулирована, тогда и начнём войну!!!
Вы уже начали обсуждение, но каждый раз будете сражаться по вопросам, которые можно отсечь на этапе постановки задачи. По ходу обсуждения можно будет уточнять начальные и граничные условия...в противном случае вы так и будете сражаться до бесконечности с 0 результатом. Не рвитесь в бой, впереди много ветряков!
Ваши предложения?

[tcaplin]

test123.
 Давайте так: если Вы видите в этом проблему - выкладывайте конкретно, какую именно, а не на уровне постановки задачи.
 Я, например, не вижу, каким образом обобщенные рассуждения о движении зарядов в поднятом мной вопросе зависят от того, связаны эти заряды внутри атомов (диэлектрики), или двжутся свободно (плазма). По крайней мере, их движение связано с инерционностью L_к и L совершенно одинаково.

[Фёдор Менде]

test123 и tcaplin , те вопросы, которые ставите вы, физики ставят уже 200 лет. Они никак не могут понять, почему в электродинамике существует  совершенно не связанные части, в основе которых лежат экспериментальных постулатов:

1. Это уравнения Максвелла.
2. Это сила Лоренца.
3. Это энергетические соотношения, определяющие удельную энергию электрических и магнитных полей.
4. Это пондеромоторное взаимодействие ЭМ полей с поверхностями, на которые они падают.

Почему это так, ответа вы нигде не найдёте. Вот tcaplin сейчас никак не может понять, откуда берётся геометрическая (электрическая) индуктивность и при чём здесь кинетическая индуктивность. Но ответте мне на вопрос, а имеется ли вообще понятие геометрической индуктивности в уравнениях Максвелла. Нет его там. А разве следует сила Лоренца, энергетика и пондеромоторное взаимодействие из тех же уравнений Максвелла. Да этого и в помине там нет.
Вот и блудят и физики, и экспериментаторы в лесу этих загадок и не могут никак из него выбраться.
Ответы на все эти вопросы имеются в работе http://fmnauka.narod.ru/Pro1.pdf  , но повторяю, что понять все эти взаимосвязи, причины и следствия можно только проштудировав книгу от начала до конца постранично. Для её написания и осознания того, что там написано, мне понадобилась целая жизнь, а это немалый срок. И сейчас, оглядываясь на пройденный путь, я вижу насколько убогими были попытки создать единую и целостную электродинамику ещё со времён Ампера, как блудили и шли по неправильному пути и Ампер и Максвелл. Всё это было, но теперь уже имеется единая великая электродинамика, где всё разложено по своим полочкам и вопросов уже нет, откуда всё это взялось и как связано.
Вот я и предлагаю на виду у всех публично пройти этот путь в очень короткий срок, на который мне лично понадобилась вся моя жизнь.

[test123]

Давайте так: если Вы видите в этом проблему - выкладывайте конкретно, какую именно, а не на уровне постановки задачи.
 Я, например, не вижу, каким образом обобщенные рассуждения о движении зарядов в поднятом мной вопросе зависят от того, связаны эти заряды внутри атомов (диэлектрики), или двжутся свободно (плазма). По крайней мере, их движение связано с инерционностью L_к и L совершенно одинаково.

Александр, движение электронов в поле положительных ионов приведёт к их взаимодействию и в уравнении движения появятся новые слагаемые, возможно это и есть кинетическая индуктивность и ФФ в этом плане совершенно прав. Кроме того, мне не совсем понятен механизм "создания" поля в плазме...?... Равновесная холодная плазма имеет хорошую проводимость и любое поле будет направлено на нарушение равновесия, а диссипация энергии поля на ионах приведёт к смещению равновесия... Это нелинейный процесс и решение задачи потребует корректировки начальных условий. Глубокий анализ этой задачи, вероятно, и сподвиг Великих к упрощению, не оговаривая подробностей... Бум думать.. трясти здесь "не катит"!!!
Я всегда студентам напоминал, что задача имеет правильное решение только при правильной постановке, и рассказывал пример о коротеньких, с пальчик , ножках!!! Вот именно поэтому я делаю акцент на постановке задачи. Слушаю Вас.

[tcaplin]

Вот tcaplin сейчас никак не может понять, откуда берётся геометрическая (электрическая) индуктивность и при чём здесь кинетическая индуктивность.

Это надо же так перевернуть мои утверждения. Я говорю, что электрическая индуктивность есть у всех реагентов, в которых есть движение зарядов. Вы же приписываете мне "не может понять, откуда она берется". Это Вы отрицаете ее существование в конкретно анализируемой среде, а не я.
 И по поводу кинетической индуктивности у меня неясностей нет.

Для её написания и осознания того, что там написано, мне понадобилась целая жизнь, а это немалый срок. И сейчас, оглядываясь на пройденный путь, я вижу насколько убогими были попытки создать единую и целостную электродинамику ещё со времён Ампера, как блудили и шли по неправильному пути и Ампер и Максвелл.

"Здесь Родос", ув. Федор, "здесь и прыгайте", пожалуйста. Вы же опять переходите к лозунгам. Если для Вас этот вопрос гораздо яснее, чем для меня - покажите конкретно, в чем мои заблуждения.
 Даже если в вашей монографии этот вопрос подробно разъяснен - то кто, если не Вы, можете четко сослаться - где именно.
 Повоторяю вопрос (если не "попятеряю") - у меня нет вопроса, что такое "геометрическая индуктивность" ни в классической интерпретации, ни в вашей. У меня узкий и конкретный вопрос: почему Вы не считаете нужным учитывать эту характеристику для анализа процессов в средах?
 Если ваша теория верна - она не боится взгляда с иной позиции. Вы же настойчиво предлагаете мыслить разработанными Вами штампами - и ни шагу в сторону.

test123:

Александр, движение электронов в поле положительных ионов приведёт к их взаимодействию и в уравнении движения появятся новые слагаемые, возможно это и есть кинетическая индуктивность и ФФ в этом плане совершенно прав.

А разве я отрицаю его правоту в отношении кинетической индуктивности? Конечно, такая составляющая инерционности зарядов есть. Она связана не со "взаимодействием зарядов", а наличием механической инерционной массы носителей - электронов.
Но есть и электрическая инерционность. Например, кинетическая инерционность протона во много раз больше таковой у электрона, а электрическая - одинакова.
 Вполне допускаю, что по скрытым от меня причинам ее роль пренебрежимо мала в рассматриваемом случае. Но почему-то на мои просьбы показать эти причины Федор постоянно отфутболивает меня к своему обширному труду. А когда я все-таки настоял на указании конкретного места - где об этом сказано, нахожу там общее определение "что такое "геометрическая индуктивность"", но ни слова о задаваемом мной вопросе.

Я всегда студентам напоминал, что задача имеет правильное решение только при правильной постановке

Вот Вам и "карты в руки" - предлагайте правильную, по вашему мнению, постановку вопроса. И в чем конкретно наше с Федором недопонимание важности ее. Покажите, пожалуйста, на практике действенность той теории, которую Вы преподаете студентам.

[Фёдор Менде]

Это надо же так перевернуть мои утверждения. Я говорю, что электрическая индуктивность есть у всех реагентов, в которых есть движение зарядов. Вы же приписываете мне "не может понять, откуда она берется". Это Вы отрицаете ее существование в конкретно анализируемой среде, а не я.

Именно в этом и кроется ваше основное непонимание электродинамики. Вам, и не только вам, кажется, что ежели имеется движение зарядов, то в обязательном порядке должна иметь место и геометрическая индуктивность. Но геометрической индуктивности в обязательном порядке сопутствует магнитное поле, энергия которого и определяет эту индуктивность. Но имеется реальный случай, когда движение зарядов имеется, но магнитное поле отсутствует. Прочитайте еще раз внимательно второй параграф http://fmnauka.narod.ru/Pro1.pdf  и подставьте в выражение (2.7) значение частоты равное частоте ленгмюровских колебаний. Вы получите значение тока в любой момент времени равное нулю, а следовательно и отсутствие магнитного поля. В чём дело? А дело в том, что ток проводимости в любой момент времени скомпенсирован током смещения и в плазме и эти токи вшиты друг в друга. Аналогичная ситуация имеет место в параллельном резонансном контуре в точке резонанса. В этом случае суммарный ток тоже равен нулю, т.к. ёмкостной и индуктивный ток равны, но противофазны. При этом суммарный ток тоже равен нулю, а сопротивление контура равно бесконечности.  Это явление называется резонансом токов.
До тех пор, пока мы не уясним это простое обстоятельство во втором  уравнении Максвелла, дальше двигаться нельзя.  

[tcaplin]

Но геометрической индуктивности в обязательном порядке сопутствует магнитное поле, энергия которого и определяет эту индуктивность.

Первые исследователи ничего не знали о магнитном поле - но опытным путем определяли электрическую инерционность свитого провода. При подаче напряжения на концы катушки ток начнет течь не сразу. Это - экспериментальный факт. Все ссылки на магнитное поле не устраняют, а лишь дают распространенную версию объяснения этого факта.
 Вы нашли другую, остроумную версию объяснения этого факта - без применения магнитного поля. Но сам факт ваша версия отменить не в силах.
 Есть приложенное напряжение U. Измеряем скорость нарастания тока I и убеждаемся, что они пропорциональны:
 U=LdI/dt.
 L- это эмпирически найденный коэффициент пропорциональности. Мера именно электрической инерционности (так как кинетическая составляющая не зависит от геометрии катушки). Все. Никаких полей вообще не рассматриваем. Что я "не так понимаю"?

А дело в том, что ток проводимости в любой момент времени скомпенсирован током смещения и в плазме

Глубоко убежден, что для плазмы не может быть отдельной электротехники.

подставьте в выражение (2.7) значение частоты равное частоте ленгмюровских колебаний. Вы получите значение тока в любой момент времени равное нулю, а следовательно и отсутствие магнитного поля.

Вот это уже ближе к ответу на мой главный вопрос. Но свое выражение 2.7 Вы выводите вовсе не для случая ленгмюровских колебаний, а в обобщенном варианте. Так что равенство нулю суммарных токов в одном единственном частном случае (резонансе) не дает права игнорировать электрическую составляющую инерционности при обобщающем анализе.
 Федор, я так дотошно "придираюсь" вовсе не из вредности характера. Дело в том, что я вижу далеко идущую перспективу внедрения вашей идеи в теорию ЭМВ в вакууме. Но там свободных зарядов вообще нет. Максвелловский "ток смещения в вакууме" не имеет физического смысла. А инерционность электрического поля есть в чистом виде. Так что процессы в плазме, по-моему, хоть и интересны - но лежат несколько в стороне от самых насущных проблем электротехники.

[Фёдор Менде]

Первые исследователи ничего не знали о магнитном поле - но опытным путем определяли электрическую инерционность свитого провода. При подаче напряжения на концы катушки ток начнет течь не сразу. Это - экспериментальный факт. Все ссылки на магнитное поле не устраняют, а лишь дают распространенную версию объяснения этого факта.
 Вы нашли другую, остроумную версию объяснения этого факта - без применения магнитного поля. Но сам факт ваша версия отменить не в силах.
 Есть приложенное напряжение U. Измеряем скорость нарастания тока I и убеждаемся, что они пропорциональны:
 U=LdI/dt.
 L- это эмпирически найденный коэффициент пропорциональности. Все. Никаких полей вообще не рассматриваем. Что я "не так понимаю"?

Скажите, пожалуйста, какое отношение приведенные вами факты имеют к уравнениям Максвелла?

Глубоко убежден, что для плазмы не может быть отдельной электротехники. Вот это уже ближе к ответу на мой главный вопрос. Но свое выражение 2.7 Вы выводите вовсе не для случая ленгмюровских колебаний, а в обобщенном варианте. Так что равенство нулю суммарных токов в одном единственном частном случае (резонансе) не дает права игнорировать электрическую составляющую инерционности при обобщающем анализе.

Несомнено. Только в одной точке в точке ленгмюровского резонанса магнитное поле в длинной линии, в которой расположена плазма, равно нулю. Но при этом и продольные токи в линии отсутствуют. На всех других частотах имеются продольные токи и следовательно и магнитное поле, и следовательно начинает проявлять себя и геометрическая индуктивность. Этот вопрос разобран в третьем параграфе

[test123]

Александр,связаны эти заряды внутри атомов (диэлектрики), или двжутся свободно (плазма).
Никогда  электроны в плазме не будут свободны в своём движении, они несвободны от выполнения законов физики. Если Вы не желаете видеть этого, пожалуйста...
Представляется, что ссылка на упругость кулоновского взаимодействия в плазме и рассмотрение плазмы как упругой среды есть упрощающая ошибка, приводящая к недостоверным решениям и выводам. На мой взгляд плазма перестаёт быть упругой уже при частотах существенно ниже ленгмюровских, на это указывает небольшая групповая скорость распространения ленгмюровских колебаний, равно как и любых других колебаний электронов. Ссылка на неподвижность ионов в плазме в этой части несостоятельна (исключая случай колебаний малого порядка). Кроме этого мне непонятен механизм возбуждения плазмы электромагнитным полем произвольной частоты... Каким образом внутрь проводника можно "загнать" ЭМ поле?... Исходить из мифических процессов и сомнительных мысленных экспериментов представляется  не рациональным в решении такой задачи. На карту поставлены Жизнь человека!!! (ФФ, это шутка)
Как будем решать задачу? Кто кого перестучит на клавишах? При таком подходе вы обречены на нулевую продуктивность. Я не могу позволить себе участвовать в таком обсуждении.
Жду-с!
Не успеваю за вами, вы так быстро гоняете мысли....

[tcaplin]

Скажите, пожалуйста, какое отношение приведенные вами факты имеют к уравнениям Максвелла?

Они имеют отношение к электротехнике вообще. А, значит, и к уравнениям Максвелла. Приведенное мной соотношение используется при выведении уравнений Маквелла. Это - коэффициент самоиндукции любого конструктивного носителя тока (заряда) как следствие закона магнитной индукции. То есть как раз мера "электрической инерции" любого заряда.

Только в одной точке в точке ленгмюровского резонанса магнитное поле в длинной линии, в которой расположена плазма, равно нулю. Но при этом и продольные токи в линии отсутствуют. На всех других частотах имеются продольные токи и следовательно и магнитное поле, и следовательно начинает проявлять себя и геометрическая индуктивность. Этот вопрос разобран в третьем параграфе

Формула 2.7, на которую Вы постоянно ссылаетесь, выведена на параграф раньше - без какого-либо учета резонансных явлений. То есть именно для случаев, которые обозначены Вами в подчеркнутой мной фразе. Но игнорирует индуктивность с самого начала.

[tcaplin]

test123:

Александр,связаны эти заряды внутри атомов (диэлектрики), или двжутся свободно (плазма).
Никогда  электроны в плазме не будут свободны в своём движении, они несвободны от выполнения законов физики. Если Вы не желаете видеть этого, пожалуйста...

То есть "свободные заряды" в проводниках по вашей версии "свободны от выполнения законов физики"?
 Извините, но у Вас проявляются явные замашки "тролля". Лишь бы что-то "умное" сказать.

[test123]

ФФ, тут мысль случайно пробежала, а я её за хвост.
Предупреждаю, мысль не моя, а зелёная, наркомановская. Я в электрике слабоват... А мысль следующая. На ленгмюровской частоте магнитное поле отсутствует по причине возникновения условий согласованной нагрузки и вся энергия колебаний распределяется между ионами и электронами находящимися в равновесном состоянии и мы имеем стоячую волну...

[test123]

Шура, повторяю для тебя, читай внимательнее, не суетись пожалуйста:они несвободны от выполнения законов физики

[tcaplin]

test123:
 

Шура, повторяю для тебя, читай внимательнее, не суетись пожалуйста:они несвободны от выполнения законов физики

Вот и хамить начал. Типичный тролль.

[test123]

Да-а-а-а-а...уж. Извините, пожалуйста, больше мешать не буду, но понаблюдаю...

[Фёдор Менде]

Они имеют отношение к электротехнике вообще. А, значит, и к уравнениям Максвелла. Приведенное мной соотношение используется при выведении уравнений Маквелла. Это - коэффициент самоиндукции любого конструктивного носителя тока (заряда) как следствие закона магнитной индукции. То есть как раз мера "электрической инерции" любого заряда.

Отношение к электротехнике имеют. Но имеются электротехнические задачи, где уравнения Максвелла использованы быть не могут ввиду математических трудностей. К задачам такого типа относится и случай с соленоидом, в который вводится ток.
По поводу того, что "самоиндукции любого конструктивного носителя тока (заряда) как следствие закона магнитной индукции. То есть как раз мера "электрической инерции" любого заряда", то здесь вы ошибаетесь. Самоиндукция любого конструктивного носителя тока определяется не мерой "электрической инерции" любого заряда, а мерой той энергии, которая накоплена посредством движущегося заряда. Эта мера для одного и того же заряда зависит от геометрии той токовой системы, в которой заряд движется, и может отличатся в пересчёте на один заряд на много порядков для различных ситуаций. В этом и заключён смысл геометрической индуктивности. 

 

Формула 2.7, на которую Вы постоянно ссылаетесь, выведена на параграф раньше - без какого-либо учета резонансных явлений. То есть именно для случаев, которые обозначены Вами в подчеркнутой мной фразе. Но игнорирует индуктивность с самого начала.

Ничего подобного. Формула (2.7) даёт значение тока во всём диапазоне частот, и только при значении частоты, равной ленгмюровской, этот ток обращается в нуль. Именно такое определение тока  определяет все существующие токовые состояния в конкретной токовой системе с заданными граничными условиями с учётом её геометрии. Эта формула вводит и геометрическую индуктивность, для конкретной токовой системы, поскольку определяет магнитные поля в системе,  (смотрите соотношения (3.12)),  которые определяют геометрическую индуктивность.

[tcaplin]

здесь вы ошибаетесь... Эта мера для одного и того же заряда зависит от геометрии той токовой системы, в которой заряд движется, и может отличатся в пересчёте на один заряд на много порядков для различных ситуаций. В этом и заключён смысл геометрической индуктивности.  

Не понял, а в чем же моя ошибка? Я что-то против этого утверждал? Несомненно, что индуктивность прямого отрезка провода (или прямолинейного участка в проводящей среде) меньше, чем свитого в катушку. Но это не отменяет наличия электрической меры инерционности и ее отличия от кинетической меры.

Формула (2.7) даёт значение тока во всём диапазоне частот, и только при значении частоты, равной ленгмюровской, этот ток обращается в нуль. Именно такое определение тока  определяет все существующие токовые состояния в конкретной токовой системе с заданными граничными условиями с учётом её геометрии. Эта формула вводит и геометрическую индуктивность, для конкретной токовой системы, поскольку определяет магнитные поля в системе,  (смотрите соотношения (3.12)),  которые определяют геометрическую индуктивность.

То есть Вы, игнорируя наличие ненулевых токов при произвольной частоте при выводе формулы, затем применяете ее для расчета этих токов?
 Я допускаю, что по каким-то причинам эти токи можно сразу не учитывать - но это надо доказать, а не так как Вы, просто декларировать. Ведь это ваша фраза, с которой я полностью согласен:
"На всех других частотах имеются продольные токи и следовательно и магнитное поле, и следовательно начинает проявлять себя и геометрическая индуктивность."
 Почему Вы эту индуктивность не вводите в формулу сразу наряду с кинетической? Тогда бы была возможность и исследовать, при каких частотах преобладает кинетическая инерционность, а при каких - электрическая...
 Правда, ваша формула - для одномерного линейного волновода, как, впрочем, и формулы Максвелла. А проявление инерционности в трехмерной среде - имеет три степени свободы. Как это все грамотно увязать, мне самому пока не ясно... Взять хотя бы термин "продольность". Он в 3D не имеет физического смысла.

[Фёдор Менде]

Не понял, а в чем же моя ошибка? Я что-то против этого утверждал? Несомненно, что индуктивность прямого отрезка провода (или прямолинейного участка в проводящей среде) меньше, чем свитого в катушку. Но это не отменяет наличия электрической меры инерционности и ее отличия от кинетической меры. То есть Вы, игнорируя наличие ненулевых токов при произвольной частоте при выводе формулы, затем применяете ее для расчета этих токов?
 Я допускаю, что по каким-то причинам эти токи можно сразу не учитывать - но это надо доказать, а не так как Вы, просто декларировать. Ведь это ваша фраза, с которой я полностью согласен:
"На всех других частотах имеются продольные токи и следовательно и магнитное поле, и следовательно начинает проявлять себя и геометрическая индуктивность."
 Почему Вы эту индуктивность не вводите в формулу сразу наряду с кинетической? Тогда бы была возможность и исследовать, при каких частотах преобладает кинетическая инерционность, а при каких - электрическая...
 Правда, ваша формула - для одномерного линейного волновода, как, впрочем, и формулы Максвелла. А проявление инерционности в трехмерной среде - имеет три степени свободы. Как это все грамотно увязать, мне самому пока не ясно... Взять хотя бы термин "продольность". Он в 3D не имеет физического смысла.

Эти ваши посты говорят о вашем полном незнании электродинамики как науки. Бросьте на пару дней писать здесь посты, а изучите всё, что написанов работе http://fmnauka.narod.ru/Pro1.pdf  и вы станете совсем по другому смотреть на нуку об электричестве. Тем более, предлагаемая работа написана на уровне студента 3-го курса любого технического вуза. А до сих пор вы задаёте мне такие вопросы, за которые мне за вас просто стыдно. Поймите, я не могу обсуждать вопросы алгебры с человеком, который арифметики не знает.

[tcaplin]

 Ну что ж. Ситуация симптоматична. Как только я "припераю" Вас в угол вопросами, на которые у Вас нет ответа и которые явно свидетельсвуют о недоработанности вашей "эпохальной работы" - так начинается грубый "наезд" в стиле общеизвестного Шаляпина - "Вы ничего не знаете, и если не вызубрите мою монографию не задавая вопросов - то Вы прожили жизнь зря".
 И это уже не первый раз. Вначале крутитесь как пескарь на сковородке, увиливая от прямых ответов - а будучи прижатым, переходите на лозунги.
 У Вас действительно были оригинальные идеи - но в стройную систему Вы их не привели, и теперь уже и не приведете. Жаль.
 

[Фёдор Менде]

Ну что ж. Ситуация симптоматична. Как только я "припераю" Вас в угол вопросами, на которые у Вас нет ответа и которые явно свидетельсвуют о недоработанности вашей "эпохальной работы" - так начинается грубый "наезд" в стиле общеизвестного Шаляпина - "Вы ничего не знаете, и если не вызубрите мою монографию не задавая вопросов - то Вы прожили жизнь зря".
 И это уже не первый раз. Вначале крутитесь как пескарь на сковородке, увиливая от прямых ответов - а будучи прижатым, переходите на лозунги.
 У Вас действительно были оригинальные идеи - но в стройную систему Вы их не привели, и теперь уже и не приведете. Жаль.
 

Я просто не могу вас понять. Все вопросы, которые вы ставите, подробнейшим образом рассмотрены в названной работе. Показано как в линии формируется магнитное поле, которое и определяет геометрическую индуктивность. Есть все соотношения, которые определяют это магнитное поле. Причём все соотношения получены абсолютно строго, а вы задаёте такой идиотский вопрос: "Почему Вы эту индуктивность не вводите в формулу сразу наряду с кинетической?" этот вопрос говорит о том, что вы абсолютно не владеете предметом. Ведь на этот вопрос есть абсолютно чёткий ответ. Как после всего этого я должен о вас думать?