Comments 53
В описании проскакивает идея о ёмкостной передаче, а потом она называется "индукцией".
А впринципе, так и есть — основной путь передачи в случае такого телеграфа — именно ёмкостная связь между проводом и пластинами на крыше вагона.
И да. Таки- переменный ток "в прямом смысле" течёт через диэлектрик конденсатора.
переменный ток «в прямом смысле» течёт через диэлектрик конденсатора.Меня несколько пугает категоричность этого утверждения. А если в конденсаторе не воздух, а вакуум? Ведь работа конденсатора почти не изменится (с точностью до пренебрежимо малого отличия диэлектрической проницаемости воздуха от единицы). Тогда и там «в прямом смысле» течёт ток? Нет. Через воображаемую поверхность, пролегающую между обкладками, не пройдёт ни одного электрона или иона. Значит, тока нет. Там есть только «ток смещения», но теперь уж всем известно, что это никакой не ток.
Это ток Шредингера. В целом, через конденсатор он течёт, а через обкладки нет. Я в школе чуть не свихнулся, пытаясь понять. Потом понял, что я не теоретик, а практик, и просто принял это как данность. Есть задача, есть формулы, остальной терфиз меня не колышет )))
В целом, через конденсатор он течёт, а через обкладки нет. Я в школе чуть не свихнулся, пытаясь понять
Конденсатор — два изолированных друг от друга проводника (их называют обкладками), перекачивая между которыми электроны, можно запасти энергию.
То есть, конденсатор хранит не сами электроны, не избыточное их количество, а разницу — на одной обкладке их сколько-то не хватает, на второй точно такой же излишек. Конденсатор хранит энергию, затраченную на на перенос электронов с одной обкладки на другую.
Зарядить конденсатор можно подключив его к источнику тока (1). При этом от плюса источника к минусу потечет кратковременный зарядный ток (голубая линия показывает путь зарядного тока). По окончании заряда конденсатора (когда напряжение на нем станет равным напряжению источника), ток прекратится. Теперь энергию заряженного конденсатора можно использовать. Переведя переключатель S1 в правое положение (4), мы подключаем конденсатор к лампе, которая кратковременно загорится током разряда конденсатора. Гидро аналоги конденсатора — разряженного (2) и заряженного (3) помогут понять суть. Заряжая гидро конденсатор, мы деформируем его гибкую мембрану. А затем энергия деформации мембраны позволит нам совершить какую-либо работу…
Через конденсатор может течь переменный ток.
Как это? Конденсатор же есть две железки (пластины) разделенные диэлектриком?
Покажем на примере аналога. Соединим те же штуки в ином порядке:
Убран клапан в насосе (слева), ибо нам необходим переменный ток жидкости. Дергаем рукоятку насоса вверх-вниз, точно так же будет смещаться поршень в аналоге конденсатора (наверху). И такой же поток будет проходить через нагрузку (справа). Получается, “гидроконденсатор” не препятствует потоку, движущемуся то туда, то сюда. Понятно, что поток одного направления через него невозможен.
Такая же картина с конденсатором электрическим. При подаче на него переменного напряжения, избыток электронов собирается то на одной обкладке, то на другой. А перебегают они через нагрузку (на рис .10 — через лампу). А это означает, что через нее течет переменный ток…
Чем больше емкость конденсатора, тем меньшее сопротивление он оказывает переменному току. Кроме того, сопротивление конденсатора зависит и от частоты тока — чем чаще меняется направление (выше частота) тока, тем ниже сопротивление конденсатора. Аналог поможет понять почему — смещая поршень чаще, мы перекачиваем больший объем жидкости за единицу времени, почти не деформируя возвратные пружины. А больший объем жидкости соответствует большему току через конденсатор. Больший ток означает меньшее сопротивление. Вот и все.
sites.google.com/site/kontrudar13/elektricestvo
Теперь я тоже всё понял.
Гигантское спасибо.
Для волны не получится так просто говорить «излишек» или «недостаток».
Вообще, речь о том, что все уравнения колебательных процессов выглядят аналогично. Природа разная, а математика одна.
Задачи с постоянным током это частный случай обобщенных. Ну то есть, у вас есть колебательная система. Она описано уравнением или системой. Решение дает вам некий спектр. Если система тривиальна, то он вырождается в ω=0.
При этом нам ни в какой части модели не важно, имеет ли моделируемое корпускулярную природу. Важно только чтобы выполнялись правила Кирхгофа или их аналоги (если говорить не о токе).
А какая разница какой там диэлектрик?
"Всем известно, что ток смещения — не ток". А что же это? Это именно ток, обусловленный изменением электромагнитного поля. Не движутся электроны-протоны? Так это только одна из моделей тока. Зато, движутся "фотоны", создавая полную аналогию движения "виртуальных" зарядов.
Им среда-диэлектрик не нужна вообще никакая.
"Выглядит как утка, плавает как утка, крякает как утка… Утка и есть!".
Кстати, и в проводнике "электричество течёт" не потому, что "заряды движутся", а скорее наоборот — заряды движутся потому, что их движет э/м поле.
Саорость движения электронов несопоставима со скоростью передачи "тока".
составляющая, связанная с поляризацией диэлектрика, обусловленная смещением связанных зарядов в диэлектрике;
«абстрактная» составляющая, определяемая производной напряженности электрического поля по времени — заряды не перемещаются, поэтому под формальное определение эл. тока не подпадает ;-)
Таким образом, остаётся только вторая, «абстрактная» составляющая — переменное электрическое поле. И она лишь «выглядит как утка» (создаёт магнитное поле) но не «крякает» и не «плавает» (не является направленным движением заряженных частиц, т.е. не соответствует определению тока). Фотон, кстати, заряда не имеет.
Из статьи Википедии:
Строго говоря, ток смещения не является электрическим током, но измеряется в тех же единицах, что и электрический ток.
Я бы остался при строгом определении тока (не мною придуманном).
Проблеса в том, что вы слишком плоско воспринимаете физику. Все эти «условности» обеспечивают непрерывность и позволяют использовать обобщенное понятие импеданса. То есть, фактически, на них строится вся современная теория цепей, электроника и тд. Так что наоборот стоит говорить, что «ток, как поток частиц» это просто частный случай и легаси из времен, когда люди любили механистические аналогии.
Если и «крякает», и «плавает», то почемуПотому, что вы не определили понятия «крякает» и «плавает», а постфактум подобрали так чтобы они противоречили моим словам. А я могу сказать, напрмиер:
выглядит — имеет заряд
крякает — подчиняется всем законам Ома, сохранения и тд
плавает — создает могнитное поле
почему не изучают пучки дырок в ускорителях частиц?Потому что ученые так и не смогли отделить дырку от бублика.
открывает огромные возможности по предотвращению железнодорожных аварий и поимке преступников.
Что-то похожее было в 80х годах в СССР.
Автобус подъезжал к конечной, останавливался возле закрепленного на остановке (на столбе возле остановки) щита и посредством антенны (петля), установленной на первом окне автобуса справа — связывался с диспетчером.
Подробностей не знаю, описываю эту систему сугубо как пассажир )
Если кто-то в курсе, что это было, как называлось и как именно работало — буду весьма благодарен за разъяснения.
Часто, эта система служила для простого отмечания прохождения транспорта через контрольные пункты, то есть остановки с ответной частью. На транспорте стоял кодовый ответчик. Связь с диспетчером реализовывалась не всегда.
Где-то рамка антенны устанавливалась на крыше, где-то — на окне. Иногда — в днище (соответственно, ответная часть — под асфальтом).
Автоматизированная система диспетчерского управления АСДУ.
Спасибо!
Прочитал статью в приложенной вырезке. По ней может сложиться впечатление, что это чисто саратовское изобретение.
На самом же деле подобная система мне попадалась в самых разных городах страны.
Причем исполнение было намного более аккуратное.
Попутно вспомнилось, что на крыше автовокзалов и автостанций в те же годы (и даже раньше) располагались достаточно заметные по размеру сдвоенные направленные антенны с круглыми отражателями и большим числом элементов (возможно, это были спиральные антенны).
Интересно, куда они были направлены и что за информация по ним передавалось.
В Уфе что-то подобное было у трамваев и троллейбусов. Собственно, на троллейбусах где-нибудь в Стерлитамаке по сей день можно увидеть спереди круглую антенну. Подъезжали они этой антенной под нечто зонтиковидное и, насколько знаю, связывались с диспетчером. В действии ни разу не видел.
В телеграфных линиях скорость электронов значительно меньше. Так, в линии длиною 20 км при напряжении 10 вольт скорость электронов равна 0,000005 см в секунду, а время, необходимое электрону для преодоления этого расстояния, составит около 1300 лет!
zhurnalko.net/=nauka-i-tehnika/tehnika-molodezhi/1953-06--num42 || zhurnalko.net/images/5/0/505c8ae20daf2f935f0c/page0042.jpg
Техника — молодёжи 1953-06, страница 42 ;-)
Однако все эти дальности много меньше длины волны, а следовательно, можно пренебречь собственно волновыми явлениями (взаимным порождением электрического и магнитного полей) и объяснить работу телеграфа одним только законом индукции.
Before about 1910 when radio became dominant, the term wireless telegraphy was also used for various other experimental technologies for transmitting telegraph signals without wires, such as electromagnetic inductionНет сомнения, что и тот и другой телеграф описываются уравнениями Максвелла. Однако с точки зрения истории важно, что индукционный телеграф оказалось возможно изобрести тогда, когда теория Максвелла ещё не была подтверждена опытами Герца и о радиоволнах никто не говорил.
Я нашёл единственное понятное мне физическое обоснование противопоставления радиотелеграфа и индукционного телеграфа: на расстояниях, много меньших длины волны, можно пользоваться одним законом Фарадея, пренебрегая остальными уравнениями Максвелла и волновым характером их решений. Индукционный телеграф, в отличие от радиотелеграфа, не предназначен для работы на расстояниях больше длины волны.
Если вы найдёте другую причину такого противопоставления, я с интересом её изучу. Если же вы полностью отрицаете такое противоставление, то вам придётся объяснить, в чём ценность опытов Герца, Маркони и Попова, когда у Эдисона уже был настоящий радиотелеграф, и почему Эдисона не считают изобретателем радио.
Однако все эти дальности много меньше длины волны, а следовательно, можно пренебречь собственно волновыми явлениями (взаимным порождением электрического и магнитного полей) и объяснить работу телеграфа одним только законом индукции.
И сейчас повторяете это:
на расстояниях, много меньших длины волны, можно пользоваться одним законом Фарадея, пренебрегая остальными уравнениями Максвелла и волновым характером их решений.Опять та же ошибка: в XXI веке — нельзя. В реалиях того времени, о чем вы совсем не пишете — только так и можно было.
Если вы найдёте другую причину такого противопоставления, я с интересом её изучу (etc.)Спасибо за приглашение, но так далеко отходить от темы (хотя бы исходя из вышесказанного) я не планировал. Мой коммент имел скромной целью показать принципиальную неверность отквоченных рассуждений.
… в XXI веке — нельзя. В реалиях того времени, о чем вы совсем не пишете — только так и можно было.Если было можно тогда — можно и сейчас. Вопрос лишь в требуемой точности. Зная один только закон Фарадея (и даже вовсе отрицая теорию Максвелла), хоть тогда, хоть сейчас можно грубо оценить свойства индукционного телеграфа и показать, что он возможен. А вот для радиотелеграфа — принципиально нельзя: закон Фарадея для трансатлантической радиолинии Маркони дал бы практически нуль, а тем не менее линия работала.
Неужели ваше возражение лишь о том, что закона Фарадея недостаточно на уровне точностных требований XXI века? Разумеется, недостаточно. Более того, потом найдутся задачи, где и теории Максвелла мало — нужна квантовая электродинамика. Этот процесс бесконечен. Поэтому я ограничиваюсь одним вопросом: допускает ли теория явление или нет. Закон Фарадея (без остальной теории Максвелла) допускает индукционный телеграф, но не допускает радиотелеграфа.
Напрасно вы уклонились от вопроса отличия индукционного и радиотелеграфа. Он прямо относится к теме, и мне искренне хотелось бы узнать, какой вы видите физическую причину этого противопоставления.
Вопрос лишь в требуемой точности.Опять принципиальная ошибка из того же самого непонимания. Никаких изменений в точности законов Фарадея от точности законов Максвела не случилось, лишь эмпирический закон, следующий из некоторых наблюдений, стал понятен как часть закона, куда более фундаментального. Сейчас, повторяю, вообще бессмысленно говорить, что (квочу вашу цитату третий раз):
Однако все эти дальности много меньше длины волны, а следовательно, можно пренебречь собственно волновыми явлениями (взаимным порождением электрического и магнитного полей) и объяснить работу телеграфа одним только законом индукции.
потом найдутся задачи, где и теории Максвелла мало — нужна квантовая электродинамикаДа, но вы же помните, о чем пост? Когда найдутся, обязательно и кэд вспомним.
Закон Фарадея (без остальной теории Максвелла) допускаетНет никакого закона Фарадея без остальной теории Максвелла в XXI веке. Вы не собираетесь исправлять принципиальную ошибку принципиально, я понял, ок.
Мне кажется, ваша принципиальная ошибка в том, что вы отказываетесь допустить разные уровни детализации описания природы в зависимости от сложности задачи. Если задача в том, чтобы обосновать возможность космической ракеты, мне достаточно одних законов Ньютона, и я буду пользоваться ими даже в XXI веке. Аналогично, если задача в том, чтобы обосновать возможность индукционного телеграфа, мне достаточно одного закона Фарадея.
Нет никакого закона Фарадея без остальной теории Максвелла в XXI веке.
Есть. Есть такое приближение, при котором "работает" не полная теория Максвелла: это приближение, в котором магнитное поле, порождённое вихревым электрическим полем, мало и может не учитываться. В этом приближении электромагнитных волн нет, а порождение электрического поля магнитным (закон Фарадея) — есть.
Именно это приближение описывает процессы, происходящие в цепях переменного тока низкой частоты.
Эдисон, проявив себя блестящим практиком — и, увы, совершенно безнадёжным теоретиком.
Затроллил человека, который даже ответить не может.
Ничего страшного, что сперва была практика, а теорию подтянули позже.
Ну, ошибся Эдиссон с предположением природы явления, много таких теорий кануло в лету.
При желании Эдисон мог бы воспользоваться уже давно готовой к тому времени теорией Максвелла, однако, вероятно, упустил её из виду или воспринял скептически. Что ж, не будем упрекать Эдисона за то, что он не создал всё в электродинамике. Это было бы невежливо по отношению к его и без того гигантскому вкладу.
В любом случае за статью спасибо. Всегда интересно почитать как развивалась наука, а иногда улыбнуться на нелепости и казусы. Но всем, кто в этом принимал участие, огромная благодарность. Кому-то чужой опыт помогал избегать своих ошибок.
То же говорили и его современникиНу да, вечные «войны» теоретиков и практиков :)
Вероятно, Эдисон просто посчитал такой эксперимент ненужным или слишком трудозатратным. Устройство же работает и уже может приносить деньги.
О! NFC — моя тема. Оказывается она куда древнее, чем я думал! (знал только про ж/д и автобусы во второй половине 20го века). Спасибо, буду знать.
Как Эдисон изобрёл беспроводную связь и ничего в ней не понял