pytanie z magnetyzmu - pętla z prądem

[Gość: wiki]

Pętla kołowa będzie rozrywana, czy ściskana, gdy płynie w niej prąd stały?

[Gość: cs137]

Gość portalu: wiki napisał(a):

> Pętla kołowa będzie rozrywana, czy ściskana, gdy płynie w niej prąd stały?

Siła bedzie tego samego rodzaju, jak w przypadku przepływu prądu zmiennego :o)))))

Ale zarty na bok. Dowcip oplega na tym, że, o ile sie dokładnie nie pamieta,
jaka jest siła działająca na równoległe przewody z pradem, to trzeba
wykombinować kierunek pola stwarzanego przez jeden drut, i siły działającej na
drugi z powodu tego pola. Trzeba w tym celu uzyc "reguły trzech palców", a je
juz mam reumatyzm i mi to nie idzie. Wiec zagłądnalem ma Web:

theory.uwinnipeg.ca/physics/mag/node10.html
No i tu stoi, że przy jednakowym kierunku siły działające na równoległe druty są
takie, że te druty przyciągaja sie wzajemnie.
No to jesli teraz wziac pod uwage element obwodu pierscienia, i drugi element
leżący symetrycznie do niego wzgledem środka, to w obu tych elementach prąd
bedzie zasuwał w przeciwnych kierunkach, zatem siła bedzie typu odpychającego -
no i na cały pierscień bedą działac siły typu rozrywającego.

Żeby policzyc, jaka bądzie wielkosc tej siły, to trzeba by scałkować po całym
obwodzie, co moze nie być super-proste, ale tez niekoniecznie musi byc
super-trudne, wydaje mi sie. Trzeba skorzystac z reguły Biota-Savarta dla
policzenia pola, i wzoru na siłę Lorentza, no i pogimnastykowac sie troche z
trygonometria, obawiam sie.

[Gość: wiki]

> Siła bedzie tego samego rodzaju, jak w przypadku przepływu prądu zmiennego

Raczej będzie inaczej.
Pole indukowane zależy od zmian prądu, więc i siły wynikające z sumarycznego
pola będą zmienne.
Pewnie wystąpią tu drgania.

> No to jesli teraz wziac pod uwage element obwodu pierscienia, i drugi element
> leżący symetrycznie do niego wzgledem środka, to w obu tych elementach prąd
> bedzie zasuwał w przeciwnych kierunkach, zatem siła bedzie typu odpychającego -
> no i na cały pierscień bedą działac siły typu rozrywającego.

Prądy w połówkach nie płyną w przeciwnych kierunkach,
dlatego, że te łuki nie są równoległe.
(byłyby równoległe po odwróceniu jednej połówki (odbicie lustrzane),
ale to już nie będzie koło, ani nawet jeden obwód, lecz dwa niezależne łuki prądowe)

Popatrzmy od czego zależą siły w środku połówki (każdy punkt na okręgu leży w
środku swojej połówki):
A. w bliższej połówce prąd płynie zgodnie, odległość jest mniejsza, ale kąty większe
B. w drugiej połówce prądy są przeciwne, odległość większa, ale kąty mniejsze
w A występuje ściskanie, a w B rozciąganie.
Na 'oko' nie da rady stwierdzić, która siła będzie większa.

Stawiam 1$ na A, czyli ściskanie.

[Gość: leonard3]

A ja stawiam dyche na B. W ostatnich wyscigach B biegal znakomicie
zwyciezajac o 2 dlugosci ciala

Chyba jednak

[leje-sie]

w dwóch dowolnych przeciwległych punktach okręgu prąd płynie równolegle i w
przeciwnych kierunkach.

Dowód geometryczny najprostszy z możliwych:

1. Narysuj okrąg.

2. Przetnij średnicą.

3. W punktach przecięcia ze średnicą A i B narysuj dwie styczne równoległe.

4. W punktach A i B zaznacz wektorami kierunek płynięcia prądu.

[petrucchio]

leje-sie napisał:

> w dwóch dowolnych przeciwległych punktach okręgu prąd płynie równolegle i w
> przeciwnych kierunkach.
>
> Dowód geometryczny najprostszy z możliwych:
>
> 1. Narysuj okrąg.
>
> 2. Przetnij średnicą.
>
> 3. W punktach przecięcia ze średnicą A i B narysuj dwie styczne równoległe.
>
> 4. W punktach A i B zaznacz wektorami kierunek płynięcia prądu.

Oczywiście. Nie ma sensu rozpatrywać połówek pętli. Każdy elementarny ładunek
płynący przez pętlę ma swój statystyczny odpowiednik płynący w przeciwną stronę
w stałej odległości od niego. Wystarczy rozpatrywać infimitezymalne elementy
liniowe i wszystko na koniec scałkować po okręgu, ale "na czuja" widać, że siła
Lorenza będzie dążyła do zwiększenia promienia pętli (ewentualnie do nadania jej
kształtu okręgu, jeśli z początku był inny).

[Gość: wiki]

> w dwóch dowolnych przeciwległych punktach okręgu prąd płynie równolegle i w
> przeciwnych kierunkach.

ale te punkty są zerowej długości,
a siła zależy od: i*dL, dL ---> 0, F -----> 0.

> Dowód geometryczny najprostszy z możliwych:
> ...
Fajny dowód, zgadza się - prąd w okręgu płynie po okręgu ;)))

[petrucchio]

Gość portalu: wiki napisał(a):


> ale te punkty są zerowej długości,
> a siła zależy od: i*dL, dL ---> 0, F -----> 0.

Dlatego jeśli chcesz obliczyć siłę wypadkową działającą na dany odcinek okręgu,
musisz to sobie scałkować po łuku. Siła działająca na dowolnie mały ale
skończony łuk jest niezerowa i skierowana odśrodkowo. Oczywiście wypadkowa siła
liczona po całym obwodzie jest równa zeru.

[picard2]

Silvy naciągu i ciśnienia w polu magnetycznym liczy się prosto z
z prawa Lorentza

dla dlugosci elementarnej dl z pradem I

dF=I(dl*B)=nl dl dIB sin(dl^B)

dla objetosci elementarnej dV z gestoscia J

dF=(J*B)

Dla latwych (ale nie dokladnych obliczen)

F=BIL

stad całkując po przewodzie o pardzie stałym siły Lorentza na elementach
kola(nie biorca pod uwagę elementów końcowych bo wtedy
należy stosować elementy skończone) działają w kierunku zewnętrznym do kola
czyli się odpychają.
Gdyby pardy działały w kierunku zmiennym to należy przyłożyć ucho
do słupa i zaraz będzie wiadomo o co chodzi.
Chris.

[cs137]

Siadłem i zaczałem to liczyć, oczywiście przy najprosztszym mozliwym założeniu,
tzn. pierscienia z idealnie cienkiego drutu. Liczyyłem pole, które powstaje w
punkcie na obwodzie pierscienia - no i policzenie rozniczkowego pola
pochodzacego od elementu pierscienia o rózniczkowej długosci (uzywajac
Biota-Savarta i nieco trygomnometrii) okazało sie proste. No, ale zeby otrzymac
całkowitą wartość pola w punkcie na obwodzie pierscienia trzeba to scałkować, no
i tutaj... klops! Wyrażenie ma osobliwosc w zerze i całka oiczywioscie gna
nieskonczoności.

Wiec trzeba albo:

(a) poprosić Pana Leonarda o wglad w sprawę, bo on jest specjalista od
osobliwości - pierwotnej nawet, więc taka osobliwośc, która tu wystepuje, to
bedzie dla Niego kaszka z mlekiem;

(b) Zrobic porzadniejsze obliczenia, zakładajac, że drut ma skonczony promień,
zamiast calkowitego rpradu wprowadzić gęstosc pradu, no i wtedy moze ta
osobliwośc zniknie. Tylko mi juz sie nie chce tego ronbic.

Podobny problem, nota bene, pojawiłby sie chyba przy liczeniu sił Coulombowskich
działających na pierscien jednorodnie naładowany elektrycznym ładunkiem. A nawet
w prostym naładowanym drucie.

[petrucchio]

cs137 napisał:

> i tutaj... klops! Wyrażenie ma osobliwosc w zerze i całka
> oiczywioscie gna nieskonczoności.

A jednak cewki nie pękają z hukiem przy najmniejszym przepływie prądu, więc
chyba jednak trzeba się przyjrzeć założeniom upraszczającym :-((

A jeśli już przybliżać, to może od innej strony: wszystko się liczy dziecinnie
łatwo przy pętli kwadratowej. Potem wystarczy przeprowadzić kwadraturę koła i...
hej, presto! :-))

[cs137]

petrucchio napisał:

> cs137 napisał:
>
> > i tutaj... klops! Wyrażenie ma osobliwosc w zerze i całka
> > oiczywioscie gna nieskonczoności.
>
> A jednak cewki nie pękają z hukiem przy najmniejszym przepływie prądu,

No tak, ale przecież nie ma nieskończenie cieńkiego drutu!

więc
> chyba jednak trzeba się przyjrzeć założeniom upraszczającym :-((

Właśnie. Cuś mi chodzi po głowie, że na jednym egzaminie u nas było zadanie, w
ktorym trzeba było policzyc siłę rozrywającą (czy moze sciskającą?) pierścien,
ale nie z drutu, tylko z rurki.

Byc może w prypadku rurki całkowanie jest prostsze, niz jęsli prad płynie w
drucie po calym jego przekroju. Muszę wykopac rozwiazanie tego zadania, powinno
byc u nas w wydziałowej biblioteczce. Juz nie mam energii, by sie samemu za to
zabierac.


> A jeśli już przybliżać, to może od innej strony: wszystko się liczy dziecinnie
> łatwo przy pętli kwadratowej. Potem wystarczy przeprowadzić kwadraturę koła i..
> .
> hej, presto! :-))
>
>

A wiesz, ze pomyślałem prawie o tym samym? Spóbowac najpierw dla regularnego
n-kata, po czym z liczba boków przejsc do nieskończoności.

[petrucchio]

cs137 napisał:

> A wiesz, ze pomyślałem prawie o tym samym? Spóbowac najpierw dla
> regularnego
> n-kata, po czym z liczba boków przejsc do nieskończoności.

Jak Archimedes :-))). Dla ośmiokąta też zadanie nietrudne: wszystkie cosinusy
zerowe albo pierwiastek z dwóch przez dwa.

rura z prądem?

[Gość: wiki]

> Byc może w prypadku rurki całkowanie jest prostsze, niz jęsli
> prad płynie w drucie po calym jego przekroju. Muszę wykopac
> rozwiazanie tego zadania, powinno byc u nas w wydziałowej
> biblioteczce. Juz nie mam energii, by sie samemu za to zabierac.

W takim razie jaka będzie siła ściskająca tę rureczkę?
... a może będzie rozrywana, bo prąd popłynie sobie jakoś spiralnie, zamiast
równolegle do osi będzie krążył dookoła.

[Gość: w]

Co tam nieskończoność - znormalizuj i już!

[cs137]

cs137 napisał:

> Podobny problem, nota bene, pojawiłby sie chyba przy liczeniu sił Coulombowskic
> h
> działających na pierscien jednorodnie naładowany elektrycznym ładunkiem. A nawe
> t
> w prostym naładowanym drucie.

Nie, chyba w tym przypadku nie miałem racji.

[Gość: wiki]

> dF=I(dl*B)=nl dl dIB sin(dl^B)
> dla objetosci elementarnej dV z gestoscia J
> dF=(J*B)
> Dla latwych (ale nie dokladnych obliczen)
> F=BIL

Tam nie ma B, jest tylko prąd.

dB = mi/4pi * I*(dL x r)/r^3
ale tu obliczamy B na tym drucie,
więc tam będzie jakaś osobliwość (dla r = 0).

Ta siła Lorentza podobno jest zawsze prostopadła do przewodnika?
Trochę podejrzanie to wygląda, zwłaszcza dla pary przewodów nie równoległych:
siły akcji i reakcji nie są przeciwne, nie po drodze im...
czyżby wyciąganie się z bagna za włosy było aż tak banalne? :O)))>

[picard2]

Zadałaś elementarne pytanie i CS 137 Ci dal dokładna i dowcipna odpowiedz.Ja
uzupełniłem sformułowaniem analitycznym gdzie nie
jest konieczne użycie "trzech palców".Ale albo Ci się coś pokićkało
jak mówi Dana albo chcesz nas zażyć z mańki.Twoje pytanie brzmi: jaka siła
działa na przewód kołowy który przewodzi pard stały.To znaczy ze
przewód ma gdzieś zasilanie.W środku przewodu r=0 nie może być prądu
tłumaczenie delta r-->o jest błędem który popełniają ludzie nie znają
cy roznicy miedzy fizyka matematyczna która dopuszcza dl-->(delta)r to znaczy do
wielkości nieskończenie malej i wielkościami punktowymi (np.ładunku).
Z powodu strajków jestem ciągle w Paryżu , gdybyś mi pozyczyla
roweru to zajechałbym do domu gdzie mam zainstalowany matlab i podał
bym Ci rozkład sil dla najbardziej wykoślawionego kola.

Gość portalu: wiki napisał(a):

> > dF=I(dl*B)=nl dl dIB sin(dl^B)
> > dla objetosci elementarnej dV z gestoscia J
> > dF=(J*B)
> > Dla latwych (ale nie dokladnych obliczen)
> > F=BIL
>
> Tam nie ma B, jest tylko prąd.(prąd nie tworzący pola magnetycznego) pan
Ampere się przewraca w grobie bo on uważał
rotH=J

gdie jest prad tam jest pole magnetyczne
> dB = mi/4pi * I*(dL x r)/r^3
> ale tu obliczamy B na tym drucie,
> więc tam będzie jakaś osobliwość (dla r = 0).
>
> Ta siła Lorentza podobno jest zawsze prostopadła do przewodnika?

Po co zadajesz takie niemadre pytania to wynika z
dF=I(dl*B)=nl dl dIB sin(dl^B)

> Trochę podejrzanie to wygląda, zwłaszcza dla pary przewodów nie równoległych:
siły akcji i reakcji nie są przeciwne, nie po drodze im czyżby wyciąganie się z
bagna za włosy było aż tak banalne?

Po jakiej "drodze nie im" i dlaczego wpadają do bagna?

[Gość: wiki]

> Twoje pytanie brzmi: jaka siła
> działa na przewód kołowy który przewodzi pard stały.
> To znaczy ze przewód ma gdzieś zasilanie.

Ależ nie!
Przewód nie jest zasilany, pętla jest z nadprzewodnika, a prąd wzbudzono
indukcyjnie.

> W środku przewodu r=0 nie może być prądu tłumaczenie
> delta r-->o jest błędem który popełniają ludzie
> nie znają cy roznicy miedzy fizyka matematyczna która dopuszcza
> dl-->(delta)r to znaczy do wielkości nieskończenie malej i
> wielkościami punktowymi (np.ładunku).

Ależ skąd!
tamto r określa odległość od elementu prądu IdL do punktu, w którym liczymy B.

Co Ty nie powiesz wiki

[picard2]

Gość portalu: wiki napisał(a):

> > Twoje pytanie brzmi: jaka siła
> > działa na przewód kołowy który przewodzi pard stały.
> > To znaczy ze przewód ma gdzieś zasilanie.
> Ależ nie!
> Przewód nie jest zasilany, pętla jest z nadprzewodnika, a prąd wzbudzono
indukcyjnie.
>
Nie mam Ci za złe ze trochę nas nabiłaś w butelkę.Kazdy może się pobawić.Rozumie
ze to Duch święty dmuchał na przewód aby go prowadzić
do temperatury -270 °C i coś tam.A kto potrząsał polem chyba nie
sam Pan Bóg?

[cs137]

> Gość portalu: wiki napisał(a):
>

> > Przewód nie jest zasilany, pętla jest z nadprzewodnika, a prąd wzbudzono
> indukcyjnie.

Te-o-reticznie tak mozna, ale nikt tak nie robi, przynajmniej w przypadku
"poważnyc" nadprzewodzących elektromagnesów. Częśc petli utzymuje się w
teperaturze powyzej tej, w ktorej drut staje sie nadprzewodzący, i zasila sie z
zewnetrzego zródla. Po czym schładza sie te czesc obwodu, cały staje sie
nadprzewodzacy, prad zasuwa w kólko, a przewody zewnetrzne sie odłacza.

Swego czasu uzywalem magnesow nadprzewodzacych, wiec stad to wiem.

[cs137]

Gość portalu: wiki napisał(a):

> > Siła bedzie tego samego rodzaju, jak w przypadku przepływu prądu zmienneg
> o
>
> Raczej będzie inaczej.
> Pole indukowane ??????????????
zależy od zmian prądu, więc i siły wynikające z sumarycznego
> pola będą zmienne.
> Pewnie wystąpią tu drgania.
>

Pewnie uczylismy sie róznych fizyk, więc sie nie dogadamy

Do pp nadgorliwych nadprymusów

[leje-sie]

Jakie było pytanie?

Ktoś od kogoś żądał dowodu z wyliczania? Nie żądał?

Wystarczy jedna zasada i trochę geometrii? Ekonomicznie, prosto i dowcipnie.

I co? Dwa dni całkowania a rezultat w lesie.

[cs137]

leje-sie napisał:

> Jakie było pytanie?
>
> Ktoś od kogoś żądał dowodu z wyliczania? Nie żądał?


Dowcip, widzisz, na tym polega, że rasowy naukowiec (a nawet naukowiec-kundel,
taki jak ja) jak widzi "challenge", to sie rzuca.
Taka już nasza psia natura.

Pytanie tego nie zawierało, ale to był w sposób oczywisty dodatkowy "challenge".
Mnie się ta skłonnosc do dostrzegania różnych "challenge" i łamigłówek i
zabierania sie do nich nieraz w zyciu przydała.
>
> Wystarczy jedna zasada i trochę geometrii? Ekonomicznie, prosto i dowcipnie.
>
> I co? Dwa dni całkowania a rezultat w lesie.

Nie, nie w lesie, bo ja od razu podałem prawidłowa odpowiedx na pytanie i moge
sie załozyć, ze jest prawidłowa (w swiecie tej fizyki, którą ja uprawiam w życiu
zawodowo - bo nie jestem pewien, czy ten Pan, co zadał pytanie na początku, nie
zna jakiejs zupełnie innej fizyki).

Mozna bez trudu wykazać przy pomocy Biota-Savarta, ze różniczkowy element
długości piersciena dl będzie wytwarzał w KAZDYM PUNKCIE pierscienia pole
prostopadłe do jego płaszczyzny i ZAWSZE o tym samym zwrocie.

Ja nigdy nie pamietam "reguły trzech palców", więc, jak mam do czynienia z
iloczynem wektorowym AxB("cross product"), to musze sobie wypisać wektory na
papierku i później użyc metody "wyznacznikowej" do policzenia AxB. Wiec docen,
ze tyle trudu sobie zadałem!

Zwrot pola jest ZAWSZE taki, że siła Lorentza działa w kierunku radialnym ze
zwrotem NA ZEWNĄTRZ. Czyli siła jest rozrywajaca - amen!


A jak ktos sobie chce kombinowac z jakaś tam urojona fizyka, to prtosze bardzo,
ale ja juz sie wypisuję.

Nie ma żadnego "indukowanego pola", pole wzbudzane przez cewke jest zawsze
proporcjonalne do chwilowej wartosci pradu - chyba, że mówimy o pradach
zmiennych tak wielkiej częstotliwości, ze jest ona porównywalna ze stosunkiem
c/R (c - predkość światła, R - promień pierscienia). Wtedy pole nie będzie
"nadazało" za zmianami prądu. Ale wtedy juz mowimy o gigahertzach. Ja
powiedziałem "prad zmienny", a przez to konwencjonalnie rozumiemy prąd o małej
częstotliwości. Jezeli juz mówimy o cząstotliwościach, ktore wprowadzają
znaczące zmiany, to mówimy wtedy o "pradzie wielkiej czestotliwosci".

FBI

[petrucchio]

cs137 napisał:

> Ja nigdy nie pamietam "reguły trzech palców"...

A ja mam na nią mnemotechniczny sposób, wykombinowany jeszcze z liceum: inicjały
The Federal Bureau of Investigations wyliczone na kolejnych palcach prawej ręki:
F (kciuk), B (wskazujący), I (środkowy, ortogonalnie do pozostałych).

Ależ rozumiem

[leje-sie]

Wyzwaniem było rozwiązanie jak najprostsze. Całkować każdy głupi [potrafi (ja
nie, bom od gimnazjum nie miał z całkami do czynienia, a pamięci mi się nie
chciało odświeżać).

Genialne wynalazki powstają nie z pracowitości a z lenistwa (taką mam nadzieję),
co potrafiłbym udowodnić, gdyby mi się chciało.

[Gość: cs137]

Najprostsze rozwiązanie jest tak dziecinnie proste, ze do głowy mi nie przyszło,
zeby je tu podawac.

Wrzucasz po prostu do Google haslo "Forces acting on a current loop" i
natychmiast dostajesz rozwiązanie:

urlcut.com/petla_z_prundem
No ale co to za challenge, ja się pytam?

iloraz wektorowy dla biednych

[kala.fior]

iloraz wektorowy dla biednych - nie dla reumatyków

[kala.fior]

jako ze muszę czasami tłumaczyć fizykę maluczkim, których nie da się zbyć
ilorazem wektorowym i "potem całkujesz wygibasy trygonometryczne"

::: drum rolls and fanfare>>>>

1. Pierwsze prawo prawej reki.
- kierunek wektora pola magnetycznego określa się następująco :
- obejmij przewodnik prawa ręką, kciuk wzdłuż kerunku prądu (I), a cztery
palce (przygięte) pokazują kierunek pola magnetycznego (tego B z FBI)

2. Drugie prawo prawej reki.
- wyprostuj prawa dłoń i zegnij palec wskakujący.
- kciuk ma wskazywać kierunek przepływu prądu, trzy palce wzdłuż B, kciuk wzdłuż
I a palec wskazujący wskazuje (logiczne !) F, kierunek siły.


Teraz chop na pętle.

Wyobraźmy sobie pętle na kartce paperu, i jak na mapie góra kartki to południe
S, i tak dalej , północ N, E wschód i W zachód .

Jaki jest kierunek siły prądu przelatującego w punkcie E na jednostkowy element
przewodnika w punkcie W.

- 1 regułą PR , B przebija kartkę z z góry w dól.
- 2 reguła PR (FBI !), ....palec wskazujący pokazuje kierunek odśrodkowy.
- teraz można zastosować te same reguły na wszystkoe inne punkty

QFD.

[cs137]

W zycium nie słyszał.

Wiki tworzy jakąs nowa fizyke, a Ty najwyraźniej jakąs nowa matmę.


W tej "starej" matmie, którą ja znam, jest tylko iloczyn wektorowy i iloczyn
skalarny.

Jesli wziac dwa wektory, np. A=(x,y,z) i B=(t,u,w) to iloczyn skalrny
jest xt+yu+wz, a wektorowy AxB to siem liczy pri pomiszczi takiego wyznacznika:

|i j k |
|x y z |
|t u w |

(gdzie i, j, k to wektory bazy, czyli jednostkowe w kierunku osi kartezjańskich)
i to da chiba wektor (xw-zu, zt-xw, xu-yt).

Ja tylko tak potrafie, na te inne metody to jestem za głupi.

A na iloraz wektorowy to juz totalnie za głupi. Ilorazu mi po prostu nie staje,
i juz.

babel

[kala.fior]

"Le produit vectoriel"

Sorry, milles excuses, miałem na mysli 'iloczyn'.
Nie uczyłem się tego po polsku lecz jako vectorprodukt!

gdzie to rozwiązanie?

[Gość: wiki]

Równoległe przewody ściska, i dlatego pętlę rozrywa?
"Pinch effekt rozrywa pętlę", super uzasadnienie, ho ho!

Siła Lorentza jest prostopadła do przewodu, bo pole jest prostopadłe do kierunku
prądu, a siła Lorentza do pola?!

Jeszcze lepsze.

[kala.fior]

Tu :

forum.gazeta.pl/forum/72,2.html?f=32&w=70823045&a=70916755
i sprawdź czy ściska te równoległe przewody.....

[Gość: wiki]

W kole nie ma równoległych przewodów.
k = i x j

Masz do kolekcji kolejny iloczyn - mieszany:
a x b*c = objętość równoległościanu o krawędziach a,b,c.

[Gość: cs137]

dziedzinie, Wiki?

Przecież rozwiązanie juz od dawna masz podane, a Ty sie ciagle tutaj
awanturujesz. Co jest?

[Gość: wiki]

Siły nie potrafisz obliczyć,
więc nie wiem co tam sobie rozwiązałeś.

Wszystkie dziedziny są humanistyczne,
przecie ludzie to tworzyli, a nie... tygryski.

[czwarta.rzeczpispolita]

Tylko trudno jest operowac wzorami na Forum.

Ja Ci podałem prawidłowa odpowiedź już w pierwszym moim poscie, a Ty ciagle nie
jestes w stanie dojsc.

[Gość: cs137]

IV RzeczPiSpolita to nick, jaki używam na FK

No więc oczywiście, że potrafię, i prawidłowe rozwiązanie podałem juz w moim
najpierwszym poscie w tej pożal sie Boze dyskusji.

Jeśli do tej pory nie potrafisz zrozumiec, że siła jest typu rozrywającego, to
wyobraż sobie, ze w tym obwodzie zasuwa nie ciagły prąd, a dyskretne ładunki (co
znaczy "dyskretne" w fizyce, mam nadzieję, rozumiesz). Co zreszta jest
zgodniejsze z prawdziwa fizyczna sytuacja, niz załoznenie ciagłego prądu.

No to teraz rozważ dwa z tych ładunków zasuwajace po luku w pewnej odłegłosci
jeden od drugiego. Zastosuj wzor Biota-Savarta DLA POJEDYNCZEGO ŁADUNKU dla
obliczenia pola wytwarzanego przez jeden ładunek, nastęnie zaś wzór na siłę
Lorentza też dla pojedynczego ładunku i oblicz siłę działajaca na ten drugi
ładunek. Wyjdzie Ci ,ze jakby nie kombinowac, to siła jest zawsze NA ZEWNĄTRZ łuku.

Operacji matematycznych na wektorach nie trzeba mnie uczyc.
Przypuszczam, ze "w te klocki" wiem dużo więcej od Ciebie.
Taka operacje znasz <a|b> ? Jakiego rodzaju to iloczyn?
A jak sie napisze na odwrót, czyli tak: |a><b|, to co to jest?

klient nie jest zadowolony...

[kala.fior]

> Równoległe przewody ściska, i dlatego pętlę rozrywa?
> "Pinch effekt rozrywa pętlę", super uzasadnienie, ho ho!
> Siła Lorentza jest prostopadła do przewodu, bo pole jest prostopadłe do
kierunk u prądu, a siła Lorentza do pola?!
> Jeszcze lepsze

> Równoległe przewody ściska
są dwa wypadki z równoległymi przewodami, prąd może płynąć w jedna stronę w obu
przewodach abo w przeciwne strony.
W pierwszym wypadku masz ściskanie w drugim rozrywanie (możesz to traktować jako
bardzo plaska pętlę...)
Zobacz link w drugim poście tej dyskusji

równoległa pętla?

[Gość: wiki]

Przewody w pętli będą równoległe dla r -> oo,
ale one są tu w odległości 2r, czyli 2*oo,
więc jaka siła będzie?

Może myślisz ciągle o dwóch pętlach obok siebie.

[Gość: cs137]

jest łatwe.

Wszystkie zagadniania z fizyki, które nadaja sie do wykorzystania w charakterze
zadania domowego czy egzaminacyjnego, lub tez w charakterze prostego przykładu
dla ilustracji wykładu, zostały już dawno w tak wykorzystane. Najlepszym
sposobem więc jest poszukanie w zbiorach zadań.

Ja nigdy nie uczyłem przedmiotu zwanego w USA "E&M", czyli "electricity and
magnetism", a u nas w Polsce "Elektrodynamika" (ja typo brałem na 3 roku studiów
na Wydziale Fizyki UW). Ale uczyłem przez wiele lat termodynamiki i mechaniki
staytstycznej i do moich obowiązków tez należąlo układanie zadań na egzamin
zwany w USA badź "qualifier", bądź "comprehensive exam", który trzeba zdać, by
zostąc dopuszconym do robienia doktoratu z fizyki. Wiec w ciągu tych lat
zgromadziłem wszystkie mozliwe zbiory zadań z termy i stat. mech. i dobrze wiem,
ze juz za Chiny Ludowe nie da sie wymyslec niczego nwego, czego w tych zbiorach
nie ma. Ludzie zadali sobie wiele trudu, by zgromadzić zadania egzaminacyjne z
wielu znanych uczelni, jak np. MIT, czy Uniwersytet Moskiewski (moskiewski
wydzial fizyki ma bardzo wysoka range w ocenie międzynarodowej!)

No wiec przeszedłem się ci ja po kolegach, którzy UCZYLI E&M, i popytałem ich, a
także pożyczyłem na chwile od nich zbiory zadań - no i tego NIE ZNALAZŁEM!

Gdyby ta siła rozrywajaca była łatwo do policzenia, lub w ogóle mozliwa do
policzenia na papierze, to jak amen w pacierzu dawno juz ktos by zrobił z tego
zadanie egzaminacyjne.

Mowie to na postawie doswiadczeń starego belfra, który lata spedził na uczeniu
fizyki na różnych poziomach akademickich, jak równiez na podstawie doswiadczen z
pracy w Komitecie Organizacyjnym Olimpiady Fizycznej (w latach
siedemdziesiątych, zanim wyjechalem do USA), gdzie trzeba było stale wymyślac
coraz to nowe i nowe zadania

nie ma siły na tę siłę?

[Gość: wiki]

> Gdyby ta siła rozrywajaca była łatwo do policzenia,
> lub w ogóle mozliwa do policzenia na papierze, to jak amen
> w pacierzu dawno juz ktos by zrobił z tego zadanie egzaminacyjne.

Ta siła jest pewnie zbyt łatwa do policzenia
i dlatego nie nadaje się na egzamin.

Trzeba trochę potrenować, na czymś podobnym, ale prostszym:
jaka będzie siła rozrywająca wirujący pierścień,
może być nawet taki kręcony sznurek - lasso.

[picard2]

Jest zupełnie za darmo z kolorowymi wykresami i dowolnym kształcie przewodów
www.google.fr/search?hl=fr&q=matlab&btnG=Recherche+Google&meta=

[cs137]

która jest w tym przypadku sciskająca (jesli prąd płynie wzdłuz rurki).
Rozwiązuje się analitycznie i rozwiązanie lezy u mnie na biurku w pracy.

Przypuszczam, ze tą samą metodą dało by się rozwiązać dałoby się obliczyć
rozrywającą siłe w przypadku rurki, w ktorej prąd zasuwa po obwodzie.
Prawdopodobnie byłoby nawet łatwo wykazać, że mozna użyc poprzedniego
rozwiązania i tylko należałoby "przetłumaczyc" natęzenie prądu przy wdłuznym
przepływie na odpowiednia gęstość prądu przy przepływie po obwodzie.

Niestety, jesli sie rurke z obwodowym przepływam "potnie na plasterki", to sie
nie dostanie pierścienia. W srodku rurki jest zawsze to samo B w każdym punkcie,
a w pierścieniu jest inaczej.

W przypadku pierścienia, jak przypuszczam, trzeba sie uciec do metod
numerycznych, tutaj az sie prosi, by użyć FEM. Siła rozrywająca to nie jedyny
przypadek. Próbował kto policzyc L (współczynnik samoindukcji) dla pierścienia?
Dla długiej cewki to jest operacja wręcz elementarna, a w płaskim pierscieniu -
no, proszę sobie spróbować policzyc strumień pola przez pierścień.

[Gość: wiki]

Jaka wychodzi siła w tej rurce?

Można z tego obliczyć jaki prąd zgniecie miedzianą rurkę,
taką niedużą, powiedzmy 1mm średnicy?

Z tymi rozrywanymi pętlami coś jest nie tak.
W praktyce pętle z prądem nigdy się nie naprężają,
a z obliczeń dla cienkiego drutu wychodzą kosmiczne siły.

Dla cylindra siła zależy od proporcji:
R/L, R - promień, L - wysokość,
dla naszej pętli L musi być niewielkie (np. R/L = 100),
a zatem im cieńszy drut tym siła większa - przecież to bzdury.

Zob.:

[petrucchio]

en.wikipedia.org/wiki/Pinch_(plasma_physics)

[kala.fior]

pinch link, świetny link !

I dlatego pioruny maje stosunkowo małe przekroje, można byłoby przypuszczać ze
wolny przepływ ładunków a tym samym znaku wypchałby ładunki na zewnątrz.

Są to chyba zwalczające się siły i ściskanie wygrywa gdy prąd wzrasta.

uczono mnie ze prąd płynie na powierzchni przewodów wysokiego napięcia i
dlatego można zastępować pełne kable rurkami.
dzisiej przewody linij wysokiego napięcia są aluminiowymi rurkami wyplenionymi
kompsitami.

[Gość: cs137]

ze wszelkich dyskusji, bo musze sie bez reszty skoncentrowac na jednej pracy. Po
5 listopada bardzo chetnie wróce do dyskusji. Sprawa zaciekawiła mnie na
zasadzie "trudnej łamigłówki".

Myśle, ze dało by sie policzyć siłę numerycznie, przy pomocy metody elementów
skończonych, czyli FEM, siłe rozrywająca nie tyle dla pierścienia z drutu, co
dla "obręczy" (czyli cienkiego paska np. folii zwinietego w pierścień).
Programik by sie udało do tego napisac całkiem prosciutki, mysle. Przypuszczam,
ze uwinąlbym sie z takim zadaniem w jeden wieczór. Ale sprawa musi poczekac, jak
powiadam.

A co do rurki z prądem 'wzdłuznym", to najwygodniej wyjsc z Prawa Ampera.

[picard2]

Gość portalu: cs137 napisał(a):

> ze wszelkich dyskusji, bo musze sie bez reszty skoncentrowac na jednej pracy. P
> o
> 5 listopada bardzo chetnie wróce do dyskusji. Sprawa zaciekawiła mnie na
> zasadzie "trudnej łamigłówki".
>
> Myśle, ze dało by sie policzyć siłę numerycznie, przy pomocy metody elementów
> skończonych, czyli FEM, siłe rozrywająca nie tyle dla pierścienia z drutu, co
> dla "obręczy" (czyli cienkiego paska np. folii zwinietego w pierścień).
> Programik by sie udało do tego napisac całkiem prosciutki, mysle. Przypuszczam,
> ze uwinąlbym sie z takim zadaniem w jeden wieczór. Ale sprawa musi poczekac, ja
> k
> powiadam.
>
> A co do rurki z prądem 'wzdłuznym", to najwygodniej wyjsc z Prawa Ampera.

Trudno dyskutować z kimś kto nie czyta odpowiedzi podałem Ci link
do rozwiązania metoda FEM i Calkowa gdzie znajdziesz wykresy tego
rodzaju elementarnego zjawiska.Możesz nacisnąć na "download" w wolnej
części MATLAB później narysować kolo (pętle sznurek i bawet zob
po francusku) podac na tabeli kierunki prądu i będziesz miała
wynik kolorowy.O MATLAB wie obecnie kazdy student 1go roku.

P.S Dla cs137 czy wiesz co to znaczy zob po francusku. NIE no widzisz
ze ja mam wiecej wiadomosci fizycznych niz Ty.

Bardzo przepraszam Tomku

[picard2]

Moja odpowiedz byla skierowana do wiki i oczywiscie z Twoim postem
nie miala nic wspolnego.
Chris

[Gość: cs137]

picard2 napisał:

>
> Moja odpowiedz byla skierowana do wiki i oczywiscie z Twoim postem
> nie miala nic wspolnego.


Alez tak to od razu zrozumiałem.

Wiki juz mnie do imentu wkurzył(a) swoją derwiącą postawą typu: "To co, to ty
nie umiesz policzyc takich prostych rzeczy?!"

Skoro są takie proste, to niech sobie sam(-a) radzi.

Ja mam w piatek deadline na złozenie NSF-owskiego proposalu, a jestem jeszcze "w
lesie" z pisaniem. Ponieważ obaj jestesmy w tej samej "mafii zawodowej", więc Ty
bedziesz rozumiał, co to znaczy.


Sluchaj, mam jeszcze taka prosbę. Pamiętasz może, że jesienia rozmawialiśmy o
tym, ze jeden ze współautorów pewnego artykułu pracuje wręcz w tym samym
budynku, co Ty. Mnie zalezy na informacji, czy ta praca została ostatecznie
wydrukowana - czy byłbys w stanie tego pana zapytac? Tylko musze odgrzebać ten
manuskrypt, gdzieś go na pewno mam, bo inaczej przeciez chyba Ty sobie nie
przypomnisz, o jakiego pana chodzi. Wiec jak tylko odnajde to info, to Ci
prześlę na e-mail, a tutaj jeszcze napisze z prosba, bys zajrzał.

Serdeczności, Tomek

komputer mądrzejszy od programisty?

[Gość: wiki]

> Trudno dyskutować z kimś kto nie czyta odpowiedzi podałem Ci link
> do rozwiązania metoda FEM i Calkowa gdzie znajdziesz wykresy tego
> rodzaju elementarnego zjawiska.Możesz nacisnąć na "download"
> w wolnej części MATLAB później narysować kolo (pętle sznurek
> i bawet zob po francusku) podac na tabeli kierunki prądu
> i będziesz miała wynik kolorowy.O MATLAB wie obecnie kazdy
> student 1go roku.

Są rozwiązania dokładne i tam wychodzą głupoty - im cieńszy drut tym większa siła.
Komputer pewnie tak samo obliczy, więc po co marnować czas...

[cs137]

Gość portalu: wiki napisał(a):

> Są rozwiązania dokładne i tam wychodzą głupoty - im cieńszy drut tym większa si
> ła.
> Komputer pewnie tak samo obliczy, więc po co marnować czas...

Istnieje mnóstwo przykładów, zwłaszcza w elektrodynamice i magnetyźmie, że
wyrażenia sie nie całkują, bo przy wyidealizowanych załozeniach (np. drut
nieskończenie cienki) wychodza osobliwosci. Jest cała fura różnych narzędzi
wymyslonych do radzenia sobie z takimi osoblowiościami, metoda residuuów,
funkcje Greena i inne cuda niewidy, i takie problemy sie rozwiazuje, jesli
bardzo potrzeba.

Ale ja mam już dosyc Twojej arogancji, wiec dowidzenia.

[Gość: wiki]

Tu wychodzi ewidentnie błędny wynik, niezależnie od metody przybliżania.
Zrób sobie pętlę, puść z 1000A, i sprawdź czy się napręża.

[Gość: cs137]

walilismy 40-50 kA z baterii kondensatorów w cewki i potrafiły one eksplodowac,
choc były z brazu berylowego, wyjątkowo mocnego metalu. Cewki miały tak po 10
zwojów.

[Gość: wiki]

Gdy prąd szybko się zmienia jest zupełnie inaczej.

ale proste druty też rozrywa.
www.df.lth.se/%7Esnorkelf/Longitudinal/node3.html
Oblicz teraz matcadem te siły rozrywające wzdłuż prostego przewodu.