Никак не получается у меня провести несколько простеньких опытов. Может я зря об этом думаю, и ничего интересного не будет?


Вот сила Лоренца:



К чему приложена реакция? То есть, справедливо ли утверждение, что реакцией силы Лоренца будет некая сила(рFл), приложенная к индуктору (точнее, к току индуктора, еще точнее - к "токовым элементам" тока индуктора):



Проводились ли опыты по регистрации подобной реакции? С каким результатом? Дело в том, что каждый из ответов:
1. Реакция на индуктор равна по моду силе Лоренца.
2. Реакции в Ньютоновом пространстве нет вовсе.
3. Реакция на индуктор проявляется частично.
приводит к довольно интересным выводам. Я склоняюсь к первому варианту. Но не мог найти упоминаний непосредственно опыта в данной конфигурации. Знакомился как-то с комментариями Морозова В.Б. к другим опытам, и из контекста понял, что В.Б. данную реакцию учитывает. Встречал также утверждение, что-то типа "давление заряда на провод под влиянием силы Лоренца вызывает, в свою очередь, реакцию (силу), удерживающую заряд в проводнике". И следующим предложением, что-то типа: "вот это-то и есть реакция на силу Лоренца". Но, как я понимаю, реакция опоры, в примере, когда на столе лежит кирпич, и давит своим весом на столешницу, не является реакцией на силу гравитации. Поэтому и в случае с зарядом в проводнике механическая реакция проводника является реакцией на "давление" со стороны заряда, а не реакцией силы Лоренца. Поэтому я пока считаю, что реакция на индуктор имеет место быть в полном объеме (равна по моду силе Лоренца), что как раз-то и объясняет все якобы "странности" униполярных машин.

Проводить опыты есть смысл всегда и везде, если есть смысл в самих опытах. А смысл в опытах есть только тогда, когда они могут дать новую информацию. Новую же информацию они могут дать только тогда, когда они чем-то отличаются от предыдущих - оборудованием, материалами, методикой-технологией и, наконец, местом и временем. А информация отличается от шума только тогда, когда есть настроенный на ее прием-дешифровку приемник-декодер, конечной частью которого всегда является квалифицированный-понимающий экспериментатор, человек или кто-то, или что-то другое. Без чего-то из перечисленного проводить опыты равноценно тому, что "толочь воду в ступе", по образному народному выражению, то есть, бесполезно и бессмысленно тратить труд и, соответственно, жизнь.
В данном случае Вы правы в мнении, что Единственно можно добавить, что проводник-индуктор сам является множеством зарядов, равноценных пробному вне этого проводника, только в другом количестве. А одинаковые элементы одинаково же и взаимодействуют. Это логическое заключение было проверено множеством опытов в разных вариациях и закреплено в виде теории в учебниках и справочниках. Так что, если не хотите бессмысленно и бесполезно потратить свои ресурсы, попробуйте найти неопробованный еще вариант опыта с другими условиями. Опробованные все описаны и стали основой разных теорий-моделей. Правда, сейчас они завалены множеством теоретизирований, не имеющих отношения к теориям, но при наличии желания и времени их можно распознать и отсеять. К сожалению, такой отсев компьютеры еще не умеют делать. Но они тоже учатся

2 АИД Благодарю Вас за ответ! Не будем теоретизировать, займемся детектированием, чтобы не "толочь воду" в ступе. Я, если честно, знал ответ на свой вопрос без эксперимента. Просто без этого ответа очень сложно перейти к полному описания опыта. Мог бы начаться "помол воды".
Не стреляйте в пианиста - он ни разу не художник!



Закрепленный на свободной оси дисковый магнит. Изображено направление тока Ампера (Ia) и помечен полюс, обрашенный к нам (S). На ток Ампера в аксиальной или касательной к нему плоскости движется по нормали к току заряженная уединенная емкость с одной степенью свободы (в одном измерении, только возвратно-поступательно).
При движении заряда с одной степенью свободы (только возвратно-поступательно) дисковый магнит, закрепленный на свободной оси, вращается в ту или иную сторону, в зависимости от направления движения заряда. Это обусловлено действием на него реакции с.Л., действующей на заряд. При вращении магнита не происходит изменений его поля в пространстве. Заряд не отклоняется под действием с.Л. вдоль (по или против) тока индуктора благодаря жесткости конструкции. Вопрос к участникам: будет ли заряд испытывать магнитное противодействие при возвратно-поступательных перемещениях.

Сообщение отредактировал almaster - 12.10.2011, 12:50

При каких премещениях? Извините, вопрос не совсем понятен: каково конкретное взаимное расположение и ориентация тока и движения заряда?. В разных местах реакции тока и заряда будут разные. Это уже давно не ново. Движение заряда вдоль оси магнита и электромагнита, тоже перпендикулярное току, всегда должно давать нули из-за симметрии взаимодействия всех элементов тока и заряда. При движении заряда не вдоль оси магнита, но перпендикулярно какому-то элементу тока вдоль пересекающей его прямой, заряд всегда будет пересекать круговые "магнитные линии" вокруг тока и будет отклоняться сам и отклонять большинство элементов тока. Но в некоторых точках мимобегущей траектории, где заряд будет двигаться вдоль этих самых "магиитных линий" он, как и вдоль оси, не будет отклонятся сам и не будет отклонять рамку с током при всей условности и "нематериальности" их "магнитных линий", зато будет ее поворачивать. В общем, интерес, и только учебный, может составлять только методика "домашнего" эксперимента без камеры Вильсона и ей подобных игрушек, недоступных большинству учащихся, например, по оптическому наблюдению под микроскопом кривизны траектории колебаний заряда, подвешенного возле тока. Хотя и такой эксперимент доступен, наверное, не во всех домах.

Понимаю, о чем Вы. Уточняюсь:

Плоский дисковый магнит в одной плоскости с линией Оb. По линии от точки b к точке a, перпендикулярно касательной через точку а, под действием сторонней силы F движется заряженная уединенная емкость q. На заряд действует сила Лоренца Fл, которая компенсируется жесткостью конструкции (на рисунке компенсирующая сила не указана). Вопросы:
1)Будет ли магнит испытывать действие реактивной силы Fр? Вроде, ответ: "да"..
2)Будет ли заряд испытывать действие какой-либо силы Fх, препятствующей поступательному движению заряда?

Сообщение отредактировал almaster - 16.10.2011, 7:36

Один мой пример был не понят в другой теме. Переношу сюда, это не офтоп, как раз в прямой связи с описываемым здесь опытом.

Уточню:

Здесь цилиндры имеют одну степень свободы - могут смещаться вдоль оси. При вращении в одном направлении цилиндры притягиваются, при вращении в другом - отталкиваются. Если цилиндры не вращать, то они не взаимодействуют. Хотя во всех случаях цилиндры неподвижны относительно друг-друга. Желающие могут смеяться, только имейте ввиду, что самое смешное здесь - это не "нарушение" принципа относительности. Самое смешное здесь, это то, что при взаимоперемещении цилиндров вдоль оси не возникает противного вращению момента на оси (ЭММ). Насколько один цилиндр тормозится, настолько же другой ускоряется во вращении реакцией. Про это у Алеманова С.Б., описывающего этот опыт, ничего не сказано.

Сообщение отредактировал almaster - 27.10.2011, 5:34

Согласно принципу равенства действия и противодействия - "да". Сам постулат о силе Лоренца об этом ничего не говорит, так как просто не предназначен для этого.
Нет, если линия останется прямой благодаря конструкции устройства. И да, если она искривится в СО магнита или магнит сдвинется в СО заряда. Формула Лоренца остается в силе. Только в нее надо подставлять вместо радиальной тангенциальную составляющую скорости, для которой Fх перпендикулярна-радиальна.

Я тоже желаю смеяться, даже очень, только не понял пока с чего. Где нарушение принципа относительности? Есть два магнита, создающие общее магнитное поле, разное в разных случаях, и взаимодействующие с этим полем каждый порознь, а не друг с другом напрямую. Поэтому и результаты разные. Или я опять чего-то не понял? А здесь, к сожалению, вообще не пойму, что тормозится, когда, как, чем и когда смеяться, хотя слова, вроде бы, все русские?

То есть, если я правильно Вас понял, при продольном возвратно-поступательном перемещении заряда индуктор (дисковый магнит) получает импульс вращения? И на его валу (или оси?) возникает момент вращения? А заряд не испытывает ни магнитного, ни электрического противодействий при своих возвратно-поступательных перемещениях? Я, кстати, тоже так думаю. Интересное дежавю. Что же это мне так сильно напоминает?

Это у меня рецидив офтопа с другой темы. Там мне сказали не соваться: "...открой свою тему - там над тобой посмеемся..." Я почему и взял "нарушение" в кавычки. Речь я веду не о том. Да, речь об этом. При вращении цилиндров возникает ЭДС и взаимодействие цилиндров. Все тот же пресловутый униполярный принцип. Лоренцева ЭДС. На Фарадеевской машине. При движении, например, заряженного цилиндра к магниту под влиянием ЭДС, обусловленной вращением цилиндров, возникает сила, противодействующая вращению цилиндра ("Электро-Магнитный Момент генератора", "генераторный момент", етс). Реакция этой силы (противодействующей вращению заряда) на магнит является сонаправленной вращению магнита. Сумма моментов от силы и реакции на ось вращения обнуляется. То есть данное изделие подобно униполяру с вращающимся магнитом без внешнего участка цепи. И при переменном (разнонаправленном) вращении системы, мы получим механические колебания цилиндров, затратив энергию только на преодоление сопротивления среды. Это тот же самый предыдущий опыт, "только в левой руке".

А попроще, по русски можно? А то приходится догадываться, а я не слишком догадливый, могу не так понять... Не могли бы уточнить, что значит "Реакция этой силы... на магнит" и "реакции на ось вращения"? Это неологизмы? В учебниках таких не встречал, да и давно это было...

При вращении заряженного цилиндра и магнита на одной оси возникают силы, действующие на них. Например - направленные на сближение (притяжение) цилиндров. Допускаем возможность движения вдоль оси под влиянием этой, обусловленной вращением цилиндров, силы, заряженного цилиндра. То есть, позволим заряду притягиваться к магниту при их вращении. При движении заряда к магниту возникнет сила, препятствующая вращению заряженного цилиндра. Одновременно с этим возникнет сила, ускоряющая вращение магнита. Обе эти силы равны по моду и противоположны по направлению (топовый пост темы). Так как оба цилиндра вращаются на одной оси, то влияние этих обеих сил (действующей на заряд, и действующей на магнит) на ось (на суммарный моммент на оси) обнуляется. То есть, сила, тормозящая вращение заряда, компенсируется силой, ускоряющей вращение магнита.

Меня, собственно, смущает только "влияние этих обеих сил ... на ось" - ненаблюдаемый объект, вводимый только для описания взаимного размещения реальных дисков. Если его убрать, то все упрощается. Два магнита взаимодействуют с общим полем - один при вращении, другой независимо от вращения. Я правильно "догадался" или нет?

Меня самого смушает! Я же хотел написать "на вал". Тяжело с математиками сосредоточиться на семантике. Они обычно думают, что реальные диски сами-собой в пространстве висят и вращаются. А ось специально придумали, чтобы математикам было удобно представлять, как объекты взаиморасполагаются!(Шутка. Не злая.)
А вал (который бывшая "ось") в данном опыте - самая главная деталь. Без нее нет самого важного эффекта. Вы догадались правильно. Про взаимодействие магнитов с полем. Но я догадался еще правильней. Про компенсацию генераторного ЭММ реакцией на индуктор.

Сообщение отредактировал almaster - 19.10.2011, 10:43

Зато меня опять смутили сочетанием ненаших слов "компенсацию генераторного ЭММ реакцией на индуктор". Кто кого компенсирует, как, чем, какой такой реакцией и на что? В учебниках такого нет, вроде. Там моменты "взаимодействуют" только теоретически в условной картинке их условной же геометрической интерпретации. Мерой же взаимодействия реальных тел считаются силы, способные ускорять-перемещать эти тела. Тоже условности, но четко определенные и, поэтому, пригодные для использования в пределах своих определений в любых моделях. Проекции же любых кольцевых сил, создающих "моменты" на их оси, равны нулю всегда, в том числе и в Вашем примере. Суммы же нулей тоже всегда равны нулю. Поэтому я и не могу понять, что же компенсируется. Нули? И что на что реагирует. Нули на нули? В то же время, когда Вы говорите о полях и магнитах, там ничего не противоречит знакомым мне общепринятым терминам и определениям. Но без Вас я не могу сделать выбор в пользу одной половины Вашего сообщения в ущерб второй. А вдруг я ошибусь и вместе с отвергнутой мной половиной Вашего сообщения я отвергну и ценное для меня же открытие? Не хотелось бы...

Про равенство нулю проекций кольцевых сил на ось - это я, с Вашего позволения, законспектирую. Эту "нулевость" проекций тангенциальных сил на ось необходимо будет учитывать в другом, предлагаемом мною, опыте (позже). Сам же я в "моментах" плыву. Точнее - "тону". Я учился электротехнике. Там, при описании процессов в электрических машинах, используют термины-синонимы: "электромагнитный момент (ЭММ) генератора", "генераторный момент", "тормозящий момент (генератора)". В разных работах - по разному. Я так понял, что особого правила тут нет, на усмотрение автора... Так же и "противоЭДС", "генераторная ЭДС (двигателей)", и еще какой-то - боюсь ошибиться. Последние термины относятся к явлению возникновения ЭДС, направленной против внешней (сторонней, питающей - тоже термины-синонимы) ЭДС в работающих двигателях. Такие вот все не ГОСТовские термины. А! Так вот этот пресловутый (ЭММ) генератора возникает, когда к работающему генератору подключают нагрузку и по якорю идет ток. Якорь, став, в этом случае, магнитом, взаимодействует с индуктором. Само-собой, против рабочего вращения вала машины. И обычно говорят о "сумме моментов", рабочего (под влиянием приложенной внешней механической силы), и тормозящего (или по другому - см. список ) на валу(да, не на оси!) генератора. Подобный тормозящий ЭММ возникает и на валу дискового униполярного генератора ("Фарадея") в рабочем режиме (на нагрузку). Пример с двумя цилиндрами неудачен, там индукция радиальна. Мне-то все равно, я на вскидку, по направлениям изгибов тока и движения заряда определяю направление сил. А вот человеку, пользующемуся буравчиком, линиями (индукция), и (левой-правой) рукой, сориентироваться сразу бывает трудновато. Поэтому попробую объяснить на примере стандартного диска Фарадея, где индукция, (как это правильно по-русски?) "ортогональна", что ли, плоскости диска.
Вот система магнит-диск (или просто - проводящий магнит) вращается на валу. Обозначены ток Ампера (Ia) магнита, заряд (q), ЭДС (Е), обусловленная вращением диска, сила Лоренца (Л), действующая на заряд, движущийся под влиянием ЭДС, реакция силы Лоренца (Р), действующая на магнит (на ток Ампера), направление вращения системы (стрелка W):



Разумеется, мы знаем, что реальная траектория заряда в пространстве в данном случае представляет "улиточную" спираль, разворачивающуюся от центра окружности. Но в СО нашей "экспериментальной установки" траектория будет соответствовать нарисованной. Разумеется, мы также понимаем, что на самом деле и ЭДС (Е), и сила Лоренца (Л) - это две составляющие некой "диагональной" к ним (составляющим) силы Лоренца, которая, как мы знаем, действует на заряд строго перпендикулярно к его спиральной траектории в пространстве. Но в нашем случае справедливо проводить анализ и расчеты в СО диска. Т.е., используя мой рисунок с радиальной траекторией заряда, и условно называя составляющие СЛ просто Л и Е. В общем, на это мое отступление можно не обращать внимания, так как я его написал из соображений остудить возможное желание иных знатоков указать нам на эти нюансы. Так же вместо проводящего диска я просто изобразил, для анализа, некий заряд.

Итак, при вращении заряда и магнита на общем валу, возникает ЭДС, действующая на заряд. При движении заряда под влиянием ЭДС, возникает и действует на него сила Лоренца. Эта сила тормозит вращение вала, создает момент против рабочего вращения вала. На ток индуктора действует реакция этой силы Лоренца. Эта реакция ускоряет вращение вала, создает момент, "попутный" вращению вала. То есть, действие этих двух сил на вращение вала не проявляется, "обнуляется".

П.С. Перечитал и подумал, что про заряд надо было написать не "вращение", а "обращение". Ну, да ладно...

Сообщение отредактировал almaster - 20.10.2011, 12:35

Ну, да ладно... Спасибо. Так бы сразу

Что же наэкспериментрировали? 1)Заряд движется на индуктор - индуктор вращается. 2)Вращаем на одном валу заряд и индуктор - заряд движется на индуктор. Правило Ленца, вроде, выполняется. Но в первом случае заряд не испытывает противодействия поступательному перемещению. А во втором - вал не испытывает противодействия вращению. Какие там у нас еще есть правила?

Можно, наверное, еще один опыт представить. Простейший вид электродинамического взаимодействия – два тока взаимодействуют с силой Ампера.
К полому металлическому цилиндру (обрезок трубы), закрепленному через диэлектрик на вращающейся оси, подведены два скользящих контакта(СК), между которыми по цилиндру течет ток проводимости (In). На соседней оси жестко закреплен магнит (красный, S), обращенный к току проводимости одним током Ампера (Ia). Токи отталкиваются (антипараллельны)

Сила Ампера, действующая на ток проводимости, вызывает вращение цилиндра (по типу униполярных машин). Следовательно, на каждую точку цилиндра действует некая тангенциальная к цилиндру сила С, численно равная Fа минус трение СК. Частично (на величину трения) оказывается продольное действие на скользящие контакты. Вид сверху:

Таким образом, радиальная составляющая проекций сил на ось цилиндра обнуляется.

Интересует: действительно ли при вращении цилиндра будет возникать дисбаланс сил в системе?

Сообщение отредактировал almaster - 31.10.2011, 4:29

А в чем по типу?
Да, будет, если Вы имеете в виду силы взаимодействия двух витков с токами. К указанному Вами отталкиванию цилиндров-частей витков добавится торможение вращаемого цилиндра.

Сообщение отредактировал АИД - 31.10.2011, 9:16