Fórum: Felmerülő kérdések és problémák topikja

Elnézést kérek, a zárójelbe tett "Javasolt kísérletet" kérem törölni, a többi marad.

Azt hiszem ideje, hogy kicsit részletesebben is megvizsgáljuk ezt az elektromos tér kérdést:

Onnan indítanék, hogy az álló elektron mágneses tere jelentéktelen, az elektromos tere ehhez képest erős, pontosan egy elektronnyi töltés elektromos terének erejével egyenlő.

Az elektron mágneses mezejének erőssége a sebességével nő, és van egy olyan ekvivalencia elv, hogy a fénysebességnél lesz azonos erejű az elektron elektromos és mágneses tere által kifejtett erő.

Nos ez fordítva is igaz:

Egy nyugalomban lévő állandó mágnesnek (gyakorlatilag) csak mágneses tere van, és a mágneses terének erejével azonos erősségű elektromos teret csak fénysebességgel mozgatva képes kelteni.

(Javasolt kísérlet:

Függessz föl vékony cérnára egy nejlonszövettel megdörzsölt ping-pong labdát, és akármilyen gyorsan forgatsz mellette a kezeddel egy tengelyre szerelt nagyon erős mágnest, nem fogja kitéríteni, egy csöppet sem.

Ha viszont egy prémmel megdörszölt ebonit rudat közelítessz felé, ki fog térni.)

Vegyük még figyelembe azt is, hogy a tekercsek a mágnesektől viszonylag messze helyezkednek el a ferrit magokon.

Tehát a mágnes által keltett (gyenge) elektromos tér még árnyékolás nélkül is sokat gyengül a távolsággal.

A ferrit magok viszont jelentős gyengülés nélkül vezetik illetve koncentrálják oda (az eleve erősebb) mágneses teret, a tekercsek belsejébe.

Kedves Fernando!

Nem véletlenül írtam azt, hogy a tekercsek és a ferritmagok vannak elektromosan árnyékolva, és nem a forgó mágnes(ek).

Gondoljatok, vagy nézzetek utána a dolognak, de minden komolyabb elektrotechnika könyvben benne van, hogy az (elektromos) rézfólia árnyékolás csak földelve hatásos.

Én itt a földelésnek semmi jelentőségét nem látom. Térjünk vissza a rúdmágneshez (forgórész), hogy egyszerűbb legyen az úgyis nagyon teoretikus példa. Egyik eset: ha a rúdmágnest "becsomagolod" (tehát az árnyékolás is forog) és kb tökéletesen árnyékolod (elméletileg) elektromos térerősség szempontjából, attól még a forgó és elektromosan árnyékolt rúdmágnes ugyanúgy elektromágneses sugárzást sugároz ki, amiben jelen lesz az idő és hely szerint változó E vektor. Tehát nem változott semmi. Másik eset, ha a forgórészt egy álló elektromos árnyékolással veszed körbe. Na igen, de ekkor nagyon komoly örvényáramok fognak folyni az árnyékolásban (földelés teljesen mindegy), amik jelentősen fékezik a forgórészt, közben hő keletkezik. Itt érdemes a fogyasztásmérő, hétköznapi nevén "villanyóra" működésére gondolni.

Ezt egy kissé másképpen látom:

Az elektromos tér fog az árnyékoló fólián töltésmegoszlást létrehozni.

Ez azt eredményezi, hogy a földelővezeték csatlakoztatásánál a földpotenciálnál nagyobb vagy kisebb elektronsűrűség lesz.

Első esetben esetben az elektronok eláramlanak a föld felé, második esetben elektronok áramlanak a réz árnyékolásba a földelésből, hogy kiegyenlítsék az eltérő elektronsűrűséget.

Abban igazad van, hogy ha ezt az áramot fogyasztóval terheljük, akkor az árnyékolás hatékonysága csökken.

A földelésvezetéken valószínúleg nem folyhat sok áram, mivel a keletkező elektromos teret nem a fólára történő plusz töltés felhozásával tudod kiküszöbölni, hanem a fólián történő elektromos megosztással, tehát a keletkező áram a fólia felületén lesz feltehetőleg.

Amennyiben a fólia ellenállása elhanyagolható, akkor az elektromos tér antennájaként igen nagy áram léphet fel benne, amit csak az önindukciója korlátoz (és mint egymenetes tekercsnek ez igen kicsi). Ha fogyasztót kötsz valami úton módon a fóliára, hogy abból még több energiát csikarj ki, akkor akadályozod az ideális szabad töltésmozgást és a fólia nem fog tökéletesen árnyékolni. Ha a fóliának van ellenállása, akkor ugyanez a helyzet.

Kedves leni 536!

Írod, hogy "a rézfóliában, mivel az leárnyékolja az elektromos teret, folyamatosan változik a töltéseloszlás, így áram lép fel benne, ami valószínűleg fékező hatással lesz az örökmozgódra."

Ehhez tenném hozzá:

Írtam, hogy a réz árnyékolás földelve van.

Tehát ennek a (szerinted) jelentős áramnak a földelésvezetéken kell(ene) (el)folydogálnia.

Ez az árnyékolás max 1 menetes tekercsnek felel meg, a földelővezeték meg még annak sem.

Ha azt gondoljuk hogy jelentős mágneses hatása van (mert másképp nincs jelentős hatása erre az alapvetően a mágneses térre alapozó berendezésre) iszonyat nagy ampereknek kell(ene) folydogálnia ebben a földelővezetékben.

De semmi gond: használjuk föl ezt a hatalmas áramot is, és akkor még több áramot termel a berendezés.

Ezzel tulajdonképen kivesszük ezt a hatalmas elektromos energiát a renszerből, és így ahelyett hogy a berendezés működését akadályozná, még több áramot fog termelni a berendezés.

Ha rézfóliával becsomagolod a tekercseidet, azzal eléred, hogy a tekercsekben az elektromos tér ne indukáljon áramot, viszont a rézfóliában, mivel az leárnyékolja az elektromos teret, folyamatosan változik a töltéseloszlás, így áram lép fel benne, ami valószínűleg fékező hatással lesz az örökmozgódra. Tehát azt az áramot, amit az elektromos tér szükségszerűen indukál, nem tudod leárnyékolni.

Azt egzaktul ebben az esetben nem tudom megmondani, hogy ebben a speciális esetben hol a hiba, de tudjuk, hogy az elektromos tér az egyetlen elhanyagolt tényező a rendszerben. Azt is tudjuk, hogy ha mindent figyelembe veszünk, akkor az elektromágneses és mechanikai energiasűrűségre és a Poynting vektorra felírható a kontinuitási egyenlet, tehát energiamegmaradás van, így szükségszerűen az elektromos tér figyelembevételével cáfolható ennek a szerkezetnek az örökmozgó volta.

Elnézést kérek az elírásért.

"Ez magas frekvencián is kiváló paramágneses tulajdonságokkal rendelkezik" részt kérném kijavítani;

"Ez magas frekvencián is kiváló ferromágneses tulajdonságokkal rendelkezik" - szövegre.

Kedves Leny!

Sajnálom, hogy nem fejtetted ki részletesebben, hogy a kétségtelenül jelen lévő elektromos tér hogyan hat az általam leírt "örökmozgóra". Jelentősen akadályozza, vagy támogatja a működését?

Én úgy gondolom hogy a szerkezetben az általam leírt mágneseses erők és indukciós jelenségek dominálnak, és a kétségteleneül jelen lévő elektromos tér hatása elhanyagolható, de lehet hogy nincs igazam.

Arra az esetre ha bebizonyosodna, hogy az elektromos tér miatt nem működne a szerkezet megfelelően - javasolnám az alábbi módosításokat:

A lágyvas tekercs-magot cseréljük le teljesen hasonló alakú ferrit magra. Ez magas frekvencián is kiváló paramágneses tulajdonságokkal rendelkezik, de az elektromos áramot nem vezeti (lehet hogy ez nem lényeges szempont, de biztos ami biztos).

A ferrit magot és a tekercset vonjuk be réz-fóliával, és rézdrót-fonattal és földeljük le a réz-bevonatot, ezáltal az elektromos tér szempontjából árnyékoltuk egymástól a forgó mágneseket és a tekercseket (a ferrit magjaikkal együtt).

Fölmerül a kérdés, hogy a ferritmag keskeny, a forgó mágnesek közelébe helyezett végét nem szabad réz bevonattal ellátni - ha a szerkezet működőképességét meg akarjuk őrizni - de úgy gondolom ezen a ponton már a mágneses tér hatása jóval erősebb, mint az elektromos téré, ezért itt a rézbevonat elmaradhat.

Gondolom az a gond, hogy a térben nem csak a mágneses tér van, mivel nem magnetosztatikáról beszélünk, hanem elektromos tér is terjed a mágneses térrel. Az az indukciós modell, miszerint az elektromotoros erő csak a mágneses tér változásától függ, az a kvázistacionárius modell. Mivel most jelen van hullámterjedés, ezért a kvázistacionárius modellt nem alkalmazhatjuk és a hullámban terjedő elektromos tér által keltett áramot is figyelembe kell venni, ami által már nem lesz ilyen egyszerű a helyzet.

Ha csak ennyi a gond ezen segíthetünk:

Legyen a jól csapágyazott tengely nem-mágnesezhető titán ötvözetből, és generátorral szembeni végét esztergáltassuk egy mondjuk kb. 33 cm átmérőjű hengerré.

A henger palástjára erősítsünk körben nagyon keskeny mágneslemezeket, fölváltva északi, illetve déli pólusukkal kifelé.

A tekercseket - hasonló számban mint ahány mágnest sikerült fölzsúfolni a hegerpalástra - olyan lágyvas magra tekercseljük, ami hosszú, de hasonlóan keskeny az egyik vége, mint a mágneslemezek. A keskeny végüket tegyük a lehető legkisebb távolságra a hengerpalásthoz - jó mágneses kapcsolat érdekében - a tekercsek pedig legyenek a hosszú lágyvas mag túlsó végén jó messzire.

Ilyen elrendezéssel elérhetjük, hogy a mágneses pólusok elérhető forgási sebesség mellett is gyorsan váltakozzanak, egy-egy tekercsnél, a mágneses térnek pedig hosszú utat kelljen megtennnie, míg oda-vissza ér. Tehát ilyen szerkezettel a szinkronizálás megvalósítható, anélkül, hogy a mágneseknek közelíteniük kellene a fénysebességet.

csak egy tipp es csak az otletet irom le: a magnes vegenek ebben a rendszerben a sebessege nagyobb vagy egyenlo a magneses ter "terjedesi sebessegenel", azaz a fenysebesseggel, ami nem lehet a relativitas elmelet miatt... (nem itthon irom, nincs ekezetem)

Egy kis tréfa:

Hozzuk forgásba azt a mágnesrudat egy jól csapágyazott tengelyen. Helyezzünk a közelébe egy tekercset. Mondjuk éppen ott tartunk, hogy az É mágneses pólus közelít a tekercshez. A tekercsben áram indukálódik - nyilván olyan amelyiknek a mágneses tere fékezi az É pólus mozgását. A folyamat nyilván igenyel némi időt. Az É pólus mágneses terének el kell jutnia a tekercshez, meg kell indulnia az áramnak, ki kell alakulnia a mágneses térnek, és el kell jutnia vissza az É pólushoz. Ha nagyon ravaszak vagyunk, és olyan távolságra tesszük a tekercset, hogy mire az É pólust fékező mágneses tér visszaérkezik addigra már a D pólus közelít a tekercshez, akkor azt nem fékezni, hanem gyorsítani fogja. A déli pólus nyilván olyan áramot idukál a tekercsben amelyiknek a mágneses tere őt lassítaná, de mire ez a mágneses tér visszaér a mágneshez addigra már az É pólus közelít a tekercshez, akit ez gyorsítani fog ... és így tovább. Hogy a forgás sebbessége ne válhasson túl naggyá és a rendszer ne essen ki ebből a szinkronizált állapotból, tegyünk egy megfelelő terhelést bizztosító generátort is a csapágyazott tengelyre. Valamint a tekercsben indukálódott áramot is használjuk föl, és gondolkozzunk el rajta, hogy nincs-e itt valami tévedés, hogy "ingyér" dől hozzánk a sok áram. Ha egy héten belül nem jelenik meg a fórumon, hogy hol itt a turpisság, akkor majd megírom, addig jó szórakozást kívánok.

Amikor felfogunk egy sugárrészletet, akkor a korábban befektetett munkánk eredményét kapjuk vissza. Egészen pontosan azt a munkát, amit a rúd forgatásával ( egyenletes szögsebességen tartásával ) kifejtetettünk abban az időben, amikor az adott sugárrészletet kibocsátottuk.

Azért ez nem annyira bonyolult.

Én úgy gondolom, hogy a vákuumban forgó mágnesrúd energiája több módon is csökken, közülük pl.az egyik:

A forgó mágnes mozgásba hozza a térben (vákuumban) lévő virtuális elektron-pozitron párokat, ezek tovább adják mozgásuk energiáját a mellettük elhelyezkedő virtuális elektron-pozitron pároknak, és így tovább... És íme előáll milyen mechanizmussal terjed az elektromágneses hullám energiája a térben.

Hm. És ha valahol pár fényév távolságra a kisugárzott energia egy részét felfogjuk valahogy, akkor az már a miénk, anélkül, hogy a mágnes "észrevenné"? Ez nyilván lehetetlen, hisz sértené az energiamegmaradás törvényét. (Vagy erre az esetre ott van a Lenz-törvény? végülis ott már kell hogy folyjon áram is.)

Konkrét áram sehol sincs.

Az elektromágneses sugárzás mágneses komponense hat vissza a rúdmágnesre

Miben indukálódik ez az áram?

Avagy: ha nincs a térben vezető, amelyben áram indukálódhat, akkor a forgó mágnesrúd a végtelenségig sugároz?

(Nem tudom a jó választ, csak kérdezek.)

ezt hívják lenz-törvénynek :D

A mozgó rúdmágnes változó mágneses teret kelt, az változó elektromos teret, az megint változó mágneses teret. Na ez a legutóbbi mágneses tér ( és a továbbiak ) visszahatnak a mágnesre és lassítják a megnemmondommelyik erőtörvény szerint.

De úgy is el lehet képzelni mindezt, hogy az elektromágneses tér energiájának szögsebességfüggéséből származik egy virtuális forgatónyomaték.

a lenz törvény a válasz erre: az indukált áram mindig olyan, hogy mágneses hatásával akadályozza az indukáló folyamatot. ezért egy idő után leáll magától a rúd.

Ezt én is így gondolom, de mi lassítja le a forgását a vákuumban, (súlytalanságban)? Egy képzeletbeli tengely körül forog (azzal nem súrlódik).

Van néhány tippem, de kíváncsi lennék a hozzártő(bbe)k véleményére.

Az a válasz nem megfelelő, hogy a világűr is tartalmaz köbkilométerenként néhány hidrogén atomot, mert itt tulajdonképpen elvi (teoretikus) kérdésről van szó.

Rúdmágnes nem marad örökre forgásban, hanem az energiamegmaradásnak megfelelően lassulni fog a forgása.

Egyszer megkérdeztem egy fizikust:

Ha egy rúdmágnest a pólusok közti felezőpontja körül gyorsan forgatok, akkor (alacsony frekvenciájú) elektromágneses sugárzást keltek-e?

A válasz igen volt.

Ha mindezt kint az űrben, súlytalanságban és vákuumban teszem, akkor a rúdmágnes örökre forgásban marad, és örökké elektromágneses sugárzást fog kibocsátani.

Ez ellenkezik az energia-megmaradás törvényével.

Hol a hiba fönti gondolatmenetben?