Автор Тема: История переносов (Прочитано 14057 раз)

Ost

Тема перенесена в Альтернативная наука.

http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=619506.0
---------
https://dpva.ru/Guide/GuidePhysics/ElectricityAndMagnethism/MagneticPermeability/MagneticPermeabilityGenaralTable/

\(\begin{array}{|c|c|c|}
\hline
\textbf{Medium} & \textbf{Permeability - } \mu \textbf{ - (Гн/м)} & \textbf{Relative permeability } \mu / \mu_0 \\ \hline
Воздух & 1.25663753 \times 10^{-6} & 1.00000037 \\ \hline
Алюминий & 1.256665 \times 10^{-6} & 1.000022 \\ \hline
Аустенитная~нержавеющая~сталь & 1.260 \times 10^{-6} - 8.8 \times 10^{-6} & 1.003–7 \\ \hline
Вакуум~(\mu_0) & 4\pi \times 10^{-7} & 1 \\ \hline
Вода & 1.256627 \times 10^{-6} & 0.999992 \\ \hline
Водород & 1.2566371 \times 10^{-6} & 1 \\ \hline
Висмут & 1.25643 \times 10^{-6} & 0.999834 \\ \hline
Дерево & 1.25663760 \times 10^{-6} & 1.00000043 \\ \hline
Железо~(чистота~99.8\%) & 6.3 \times 10^{-3} & 5000 \\ \hline
Железо~(99.95\% ~чистое~Fe~отожженное~в~водороде) & 2.5 \times 10^{-1} & 200000 \\ \hline
Железо-кобальтовые~сплавы & 2.3 \times 10^{-2} & 18000 \\ \hline
Медь & 1.256629 \times 10^{-6} & 0.999994 \\ \hline
Никель-цинковый~феррит - магнит & 2.0 \times 10^{-5} – 8.0 \times 10^{-4} & 16 – 640 \\ \hline
Мартенситная~ нержавеющая~ сталь ~(отожженная) & 9.42 \times 10^{-4} - 1.19 \times 10^{-3} & 750 – 950 \\ \hline
Мартенситная~ нержавеющая ~сталь~ (закаленная) & 5.0 \times 10^{-5} - 1.2 \times 10^{-4} & 40 – 95 \\ \hline
NANOPERM® — магнитомягкий~ нанокристаллический~ сплав & 1.0 \times 10^{-1} & 80000 \\ \hline
Неодимовый~ магнит & 1.32 \times 10^{-6} & 1.05 \\ \hline
Никель & 1.26 \times 10^{-4} - 7.54 \times 10^{-4} & 100 – 600 \\ \hline
Пермаллой~ (сплав~ 80\% ~никеля ~и ~20\% ~железа) & 1.0 \times 10^{-2} & 8000 \\ \hline
Платина & 1.256970 \times 10^{-6} & 1.000265 \\ \hline
Сарфир & 1.2566368 \times 10^{-6} & 0.99999976 \\ \hline
Сверхпроводники & 0 & 0 \\ \hline
Углеродистая~ сталь & 1.26 \times 10^{-4} & 100 \\ \hline
Ферритная~ нержавеющая~ сталь~ (отожженная) & 1.26 \times 10^{-3} - 2.26 \times 10^{-3} & 1000 – 1800 \\ \hline
Фторопласт~ 4, Ф-4, Teflon & 1.2567 \times 10^{-6} & 1 \\ \hline
\end{array}\)

Medium     Permeability - µ - (Гн/м)     Relative permeability μ / μ0

Воздух    1.25663753*10−6     1.00000037
Алюминий   1.256665*10−6   1.000022
Аустенитная нержавеющая сталь   1.260*10−6 - 8.8*10−6   1.003–7
Вакуум (µ0)   4π*10−7   1
Вода   1.256627*10−6   0.999992
Водород   1.2566371*10−6   1
Висмут   1.25643*10−6   0.999834
Дерево   1.25663760*10−6   1.00000043
Железо (чистота 99.8%)   6.3*10−3   5000
Железо (99.95% чистое Fe отожженное в водороде)   2.5*10−1   200000
Железо-кобальтовые сплавы   2.3*10−2   18000
Медь   1.256629*10−6   0.999994
Никель-цинковый феррит - магнит   2.0*10−5 – 8.0*10−4   16 – 640
Мартенситная нержавеющая сталь (отожженная)   9.42*10−4 - 1.19*10−3   750 – 950
Мартенситная нержавеющая сталь (закаленная)   5.0*10−5 - 1.2*10−4   40 – 95
NANOPERM® — магнитомягкий нанокристаллический сплав   1.0*10−1   80000
Неодимовый магнит   1.32*10−6   1.05
Никель   1.26*10−4 - 7.54*10−4   100 – 600
Пермаллой (сплав 80% никеля и 20% железа)   1.0*10−2   8000
Платина   1.256970*10−6   1.000265
Сарфир   1.2566368*10−6   0.99999976
Сверхпроводники   0   0
Углеродистая сталь   1.26*10−4   100
Ферритная нержавеющая сталь (отожженная)   1.26*10−3 - 2.26*10−3   1000 – 1800
Фторопласт 4, Ф-4, Teflon   1.2567*10−6   1

Большой Форум

Загрузка...

Ost

Тема перенесена в Альтернативная наука.

http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=619512.0
---------
Используем закон сохранения энергии
\(\displaystyle \frac{m_{1} \cdot v_{1x}^2}{2}+ \frac{m_{2} \cdot v_{2x}^2}{2}+ \frac{m_{2} \cdot v_{2y}^2}{2} = E_{0}\), где \(\displaystyle E_0~-\) суммарная энергия системы.

Подставляем скорости и подробно расписываем решение:

\(\displaystyle \frac{m_{1} \left(\frac{m_{2}}{m}\omega_{z} R \cdot sin(\alpha) \right)^2}{2} + \frac{m_{2} \left(\frac{m_{1}}{m} \omega;_{z} R \cdot sin(\alpha;) \right)^2}{2}+ \frac{m_{2} \left(\omega_{z} R \cdot cos(\alpha) \right)^2}{2}= E_{0}\);

\(\displaystyle m_{1} \left(\frac{m_{2}}{m} \omega_{z} R \cdot sin(\alpha) \right)^2 + m_{2} \left(\frac{m_{1}}{m} \omega_{z} R \cdot sin(\alpha) \right)^2 +m_{2} \left(\omega_{z} R \cdot cos(\alpha) \right)^2 = 2E_{0}\);

\(\displaystyle m_{1} \frac{m_{2}^2}{m^2} \left(\omega_{z} R \cdot sin(\alpha) \right)^2 + m_{2} \frac{m_{1}^2}{m^2} \left(\omega_{z} R \cdot sin(\alpha) \right)^2+m_{2} \left(\omega_{z} R \cdot cos(\alpha)\right)^2=2E_{0}\);

\(\displaystyle \left(\omega_{z} R \cdot sin(\alpha) \right)^2 \left( m_{1} \frac{m_{2}^2}{m^2}+m_{2} \frac{m_{1}^2}{m^2} \right)+m_{2} \left(\omega_{z} R \cdot cos(\alpha) \right)^2=2E_{0}\);

\(\displaystyle \frac{m_2 \cdot m_1}{m} \left(\omega_{z} R \cdot sin(\alpha) \right)^2+m_{2} \left(\omega_{z} R \cdot cos(\alpha) \right)^2=2E_{0}\);

\(\displaystyle m_2 (\omega_{z} R)^2 \left(\frac{m_1}{m} sin(\alpha)^2 + cos(\alpha)^2 \right)=2E_{0}\);

\(\displaystyle m_2 (\omega_{z} R)^2 \left(\frac{m_1}{m} sin(\alpha)^2+1-sin(\alpha)^2 \right)=2E_{0}\);

\(\displaystyle m_2 (\omega_{z} R)^2 \left(1-\frac{m_2}{m} sin(\alpha)^2\right)=2E_{0}=m_2 \cdot v_{2y0}^2\);

\(\displaystyle (\omega_{z} R)^2 \left(1- \frac{m_2}{m} sin(\alpha)^2\right)=v_{2y0}^2\);

\(\displaystyle \omega_{z}^2 \left(1-\frac{m_2}{m} sin(\alpha)^2\right)=\frac{v_{2y0}^2}{R^2}=\omega_{z0}^2\), где \(\displaystyle \omega_{z0}~-\) угловая скорость грузов при \(\displaystyle \alpha= 0\), когда корпус покоится, т.е. при максимальной энергии грузов.

\(\displaystyle \omega_z=\frac{\omega_{z0}}{\sqrt{1-\frac{m_2}{m} sin(\alpha)^2 }}=\frac{d \alpha}{dt}\).

Найдем время \(\displaystyle dt = \frac{1}{\omega_{z0}} \sqrt{1- \frac{m_2}{m} sin(\alpha)^2 }~d \alpha\).

Интегрируем это выражение \(\displaystyle t= \frac{1}{\omega_{z0}} \int\limits_{0}^{\alpha} \sqrt{1-\frac{m_2}{m} sin(\alpha)^2 }~d\alpha\).

Если ввести обозначение \(\displaystyle k=\sqrt{\frac{m_2}{m}} \); \(\displaystyle ~~T_0=\frac{2 \pi}{\omega_{z0}}\), тогда \(\displaystyle t=\frac{T_0}{2 \pi} \int\limits_{0}^{\alpha} \sqrt{1- k^2 sin(\alpha;)^2 }~d\alpha\).
------------------
\(\displaystyle t'= \int\limits_{}^{} \sqrt{1- V^2/c^2}~dt\). \(\displaystyle dt'= dt \sqrt{1- V^2/c^2}\).

\(\displaystyle E= \frac{mc^2}{\sqrt{1-V^2/c^2}}\).

\(\displaystyle \frac{E}{mc^2}=\frac{1}{\sqrt{1-V^2/c^2}}\); \(\displaystyle \frac{mc^2}{E}=\sqrt{1-V^2/c^2}\);

\(\displaystyle \left(\frac{mc^2}{E}\right)^2=1-V^2/c^2\);

\(\displaystyle 1-\left(\frac{mc^2}{E}\right)^2=V^2/c^2\);

\(\displaystyle \frac{V^2}{ c^2}= \left(1-\left(\frac{mc^2}{E}\right)^2\right)\);

\(\displaystyle dt'= dt \sqrt{1- \left(1-\left(\frac{mc^2}{E}\right)^2\right)}=dt \sqrt{\left(\frac{mc^2}{E}\right)^2}=dt \frac{mc^2}{E}\).
---------------
Путешествие относительно Земли ракеты всегда не симметрично.
Это неинерциальное движение
\(\#\#\#\) Уравнение распределения затухания

Поведение сигнала в коаксиальном кабеле также можно описать дифференциальным уравнением распространения напряжения и тока по линии передачи, учитывая параметрические RLCG характеристики кабеля:

\[ \frac{\partial^2 V(z, t)}{\partial z^2} - LC \frac{\partial^2 V(z, t)}{\partial t^2} = 0 \]

где \( L \) и \( C \) — индуктивность и ёмкость на единицу длины кабеля соответственно.

Для более точного анализа можно включить эффекты сопротивления \( R \) и проводимости \( G \), что приведёт к уравнению телеграфа:

\[ \frac{\partial^2 V(z, t)}{\partial z^2} - (R + j\omega L)(G + j\omega C) V(z, t) = 0 \]

Ost

Тема перенесена в Альтернативная наука.

http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=619555.0
---------------
Магнитное поле, создаваемое вращающимся заряженным диском, можно рассчитать, используя законы электродинамики и специальные случаи симметрии. Ниже приведены основные шаги для определения магнитного поля в этой системе.

\(\#\#\#\) Задача
Пусть диск имеет:
- радиус \(R\),
- общую зарядку \(Q\),
- равномерно распределенную зарядку,
- вращается с угловой скоростью \(\omega\) вокруг оси, проходящей через его центр и перпендикулярной поверхности диска.

\(\#\#\#\) Обсуждение

1. **Плотность заряда**:
Заряд распределен по всей поверхности диска площадью \( \pi R^2 \):
\[\sigma = \frac{Q}{\pi R^2}\], где \(\sigma\) — поверхностная плотность заряда.

2. **Электрический ток**:
Поскольку диск вращается, он создает круговой электрический ток. В любой радиальной позиции \(r\) от центра диска элементарное кольцо обладает радиальной зарядкой \(dq = \sigma \cdot 2\pi r \, dr\).

Кольцевой элемент также вращается с угловой скоростью \(\omega\), создавая ток (ток — это заряд в движении):
\[ dI = dq \cdot \omega \]
Тогда элементарный ток:

\[ dI = \sigma \cdot 2\pi r \cdot \omega \, dr \]
\[ dI = \frac{Q}{\pi R^2} \cdot 2\pi r \cdot \omega \, dr \]
\[ dI = \frac{2Q \cdot \omega \cdot r}{R^2} \, dr \]

3. **Магнитное поле**:
Для вычисления магнитного поля в точке \(z\) на оси диска можно использовать закон Био-Савара для элементарных токов:
\[ d\mathbf{B} = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{I \, d\mathbf{l} \times \mathbf{r}}{|\mathbf{r}|^3} \]

Здесь:
- \(I\) — ток.
- \(d\mathbf{l}\) — элементарный вектор длины вдоль направления тока.
- \(\mathbf{r}\) — вектор, соединяющий элементарный ток и точку наблюдения.

Проинтегрировав выражение по всему диску, используя цилиндрические координаты, мы можем найти полное магнитное поле. Интеграция покажет, что магнитное поле на оси (\(z\)) будет:

\[ \mathbf{B} = \frac{\mu_0 Q \omega R^2}{2 (R^2 + z^2)^{3/2}} \mathbf{e_z} \]

где \( \mathbf{e_z} \) — единичный вектор вдоль оси \(z\).

\(\#\#\#\) Итог

Таким образом, в центре диска (\(z = 0\)), магнитное поле:

\[ \mathbf{B} = \frac{\mu_0 Q \omega}{2R} \mathbf{e_z} \]

Для произвольной точки на оси:

\[ \mathbf{B}(z) = \frac{\mu_0 Q \omega R^2}{2 (R^2 + z^2)^{3/2}} \mathbf{e_z} \]

Эти выражения описывают магнитное поле, создаваемое вращающимся заряженным статически диском.

\(t-\tau=\int\limits_{0}^{\tau} \Delta \phi (t(\tau))/c^2~d \tau\)

-----------------
Релятивистская версия напряженности электрического поля точечного заряда, который находится в движении, может быть выражена с помощью уравнений Максвелла в электромагнитной теории. Если заряд \( q \) движется с постоянной скоростью \( \mathbf{v} \) (без учета ускорения и радиации), то напряженность электрического поля \( \mathbf{E} \) в некоторой точке пространства может быть выражена в векторном виде следующим образом:

\[ \mathbf{E} = \frac{q}{4 \pi \epsilon_0} \frac{(1 - v^2/c^2)}{(1 - v^2 \sin^2 \theta / c^2)^{3/2}} \frac{\mathbf{R}}{R^3} \]

где:
- \( \mathbf{R} \) — вектор от заряда до точки наблюдения,
- \( R \) — модуль вектора \( \mathbf{R} \),
- \( \theta \) — угол между вектором скорости \( \mathbf{v} \) и вектором \( \mathbf{R} \),
- \( v \) — скорость заряда,
- \( c \) — скорость света,
- \( \epsilon_0 \) — электрическая постоянная (пермиктивность вакуума).

Также можно выразить вектор напряженности в компонентах:

\[ \mathbf{E} = \frac{q}{4 \pi \epsilon_0} \frac{1 - v^2/c^2}{(\mathbf{R} \cdot \mathbf{R} - (\mathbf{v} \times \mathbf{R})^2 / c^2)^{3/2}} \mathbf{R} \]

Эта формула учитывает релятивистский эффект и описывает напряженность электрического поля движущегося точечного заряда в любой точке пространства.

Ost

Тема перенесена в Альтернативная наука.

http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=619625.0
----------
Для определения энтальпии (теплового эффекта) реакции образования пероксида мочевины из мочевины и перекиси водорода нам нужно знать стандартные энтальпии образования всех веществ, участвующих в реакции:

1. Мочевина (CO(NH₂)₂)
2. Перекись водорода (H₂O₂)
3. Пероксид мочевины (CO(NH₂)₂·H₂O₂)

Однако, в литературе не всегда легко найти точные данные для всех веществ, особенно таких комплексных соединений, как пероксид мочевины. Поэтому предполагаю, что приближенные оценки могут быть полезны.

Реакция можно записать следующим образом:

\[ \text{CO(NH}_2\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO(NH}_2\text{)}_2 \cdot \text{H}_2\text{O}_2 \]

Для приближенного расчета изменения энтальпии (ΔH) можем воспользоваться стандартными энтальпиями образования (\(ΔH_f^\circ\)) реагентов и продуктов. Допустим, что мы имеем следующие данные:

- \(ΔH_f^\circ(\text{CO(NH}_2\text{)}_2) \approx -333 \, \text{кДж/моль}\)
- \(ΔH_f^\circ(\text{H}_2\text{O}_2) \approx -187 \, \text{кДж/моль}\)
- \(ΔH_f^\circ(\text{CO(NH}_2\text{)}_2 \cdot \text{H}_2\text{O}_2) \approx -520 \, \text{кДж/моль}\) (получено приближенно)

Затем строим баланс энтальпий:

\[ ΔH_{\text{реакции}} = ΔH_f^\circ (\text{продукты}) - Σ ΔH_f^\circ (\text{реагенты}) \]

Для реакции:

\[ ΔH_{\text{реакции}} = [-520] - [-333 + (-187)] \]

Вычислим:

\[ ΔH_{\text{реакции}} = -520 - (-520) \]
\[ ΔH_{\text{реакции}} = 0 \, \text{кДж/моль} \]

При таком расчете энтальпия реакции будет нулевой. Это грубая оценка, и реальная величина энтальпии может отклоняться в ту или иную сторону.

Для точного определения следовало бы провести калориметрические эксперименты или использовать точные термохимические данные, если они доступны.

\(\displaystyle \omega=\frac{d}{dt}\varphi\).

\(\displaystyle v_{rl}=\frac{d}{dt}R_l\); \(\displaystyle v_{rz}=\frac{d}{dt}R_z\).

\(\displaystyle v_{kl}=\omega~R_l\); \(\displaystyle v_{kz}=\omega~R_z\).

\(\displaystyle m_l \frac{d}{dt}v_{rl}=m_l~\omega~v_{kl} - \frac{G~m_z~m_l}{R^2}\); \(\displaystyle m_z \frac{d}{dt}v_{rz}=m_z~\omega~v_{kz} - \frac{G~m_z~m_l}{R^2}\).

\(\displaystyle \frac{d}{dt}v_{kl}=-\omega~v_{rl}\); \(\displaystyle \frac{d}{dt}v_{kz}=-\omega~v_{rz}\).

\(\displaystyle R=R_z+R_l\).

Ost

Тема перенесена в Альтернативная наука.

http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=619632.0
-------------------------------------
Закон Ампера действуют только локально в зоне провода и создаёт только часть силы.
Для полного учёта сил надо учитывать взаимодействие контура и магнита.
Сила взаимодействия магнита с контуром зависит от их суммарной энергии, которая изменяется при их относительном движении.
\(F_l=dE(l)/dl\), где \(l~-\) путь части системы, например это может быть путь провода контура или путь магнита.
Сама энергия вычисляется интегрированием по всему объёму занимаемому полем, которое создаётся магнитом и контуром в сумме.
Задача усложняется, если внутреннее сопротивление источника маленькое (большие ёмкости на выходе источника).
В этом случае надо учитывать появление индукционного тока в контуре.

Рассматриваем перемещения провода контура вдоль оси \(x\).

\(\displaystyle F_x=\frac{d}{dx} \int_{V}^{} \frac{1}{2\mu_0} (\vec B_m+\vec B_k)^2~dV=\frac{1}{2\mu_0} \frac{d}{dx} \int_{V}^{} ({B_m}^2+{B_k}^2+2B_m~B_k~cos(\alpha_{mk}))~dV\).

\(\displaystyle F_x=\frac{d}{dx} \int_{V}^{} \frac{1}{2\mu_0} (\vec B_m+\vec B_k)^2~dV=\frac{1}{2\mu_0} \frac{d}{dx} \int_{V}^{} ({B_m}^2+{B_k}^2+2~ \vec B_m \cdot \vec B_k)~dV\).

Энергия магнитного поля магнита постоянна \(\displaystyle \int_{V}^{} {B_m}^2~dV=const\). Поэтому сила связанная с ним равна нулю.

Энергия магнитного поля контура зависит от перемещения провода.
Эту энергию можно вычислить через формулы \(\displaystyle E_k=\frac{1}{2}Ф~I=\frac{1}{2}L~I^2\); \(\displaystyle F_{k}=\frac{dE_{k}}{dx}=\frac{1}{2} \frac{dФ}{dx}~I=\frac{1}{2} \frac{dL(x)}{dx}~I^2\).
Для контура размеры которого значительно больше перемещения эта сила практически постоянна.

Если рассматривать движение контура целиком, то \(\displaystyle \int_{V}^{} {B_k}^2~dV=const\). Поэтому сила связанная с ним равна нулю.

Без последних двух сил останутся силы, связанные с энергией связи

\(\displaystyle F_x=\frac{1}{\mu_0} \frac{d}{dx} \int_{V}^{} B_m~B_k~cos(\alpha_{mk})~dV=\frac{1}{\mu_0} \int_{V}^{} \frac{d (B_m~B_k)}{dx}~cos(\alpha_{mk})+B_m~B_k~\frac{d}{dx} cos(\alpha_{mk})~dV=\frac{1}{\mu_0} \int_{V}^{} \left(\frac{d B_m}{dx}~B_k+\frac{dB_k}{dx}~B_m\right)~cos(\alpha_{mk})-B_m~B_k~\frac{d\alpha_{mk}}{dx} sin(\alpha_{mk})~dV\)

\(\displaystyle F_x=\frac{1}{\mu_0} \frac{d}{dx} \int_{V}^{} \vec B_m \cdot \vec B_k~dV=\frac{1}{\mu_0} \int_{V}^{} \frac{d (\vec B_m \cdot \vec B_k)}{dx}~dV=\frac{1}{\mu_0} \int_{V}^{} \left(\frac{d B_{mx}}{dx}~B_{kx}+\frac{dB_{kx}}{dx}~B_{mx}+\frac{d B_{my}}{dx}~B_{ky}+\frac{dB_{ky}}{dx}~B_{my}+\frac{d B_{mz}}{dx}~B_{kz}+\frac{dB_{kz}}{dx}~B_{mz}\right)~dV\)

В интегральной сумме градиенты. В относительном положении магнита и контура, где они значительны, наблюдаются дополнительный силовой эффект.

В интегральной сумме появились градиенты. В зоне, где они преобладают наблюдаются дополнительный силовой эффект.

Цитата: в.макаров от 25 Декабрь 2024, 21:23:05

...
Как показал опыт, отражённый на Фиг. 2, сила воздействия поля магнита на проводник с током зависит от неравномерности поля в месте проводника. Не от величины поля, а от степени его неравномерности - градиента напряжённости поля

Так и есть. Это связано с суммарной энергией магнитного поля контура и магнита.
Любой провод с током всегда часть контура, на который действует магнит.
Закон Ампера определяет локальное воздействие на проводник. Он не учитывает
силы, связанные с полной энергией поля контура и магнита.