Комментарии 40
А всего бы этого шума не было, если бы он сразу в видео рассказал бы про длинные линии, о которых и была задача, если я правильно понял.
А как это просто объяснить? Это уже из разряда специальных знаний и делает видео менее понятным, снижает рейтинг.
Я как-то предлагал автору одного популярного русскоязычного YT-канала сотрудничество по теме разработки печатных плат. Было сказано, что такое у нас трудно развить, аудитория YT, цитата, дегродная. Я тогда, конечно, очень удивился такому отношению. Но цифры говорят сами за себя - у того же Дэйва с EEVBlog подписчиков в 6 раз меньше, чем у мужика, который бьёт себя электрическим током на канале ElectroBOOM.
Моя позиция тут, что, во-первых, аудиторию нужно направлять и ожидать от неё большего, а во-вторых, именно те, кто подписываются на интересный контент, меняют мир и развивают технологии, ради них и стоит что-то делать.
Очень согласен с Вашей позицией, есть тому и пожтверждения в виде Numberphile, 3blue1brown и т.п. с огромной базой подписчиков.
ElectroBOOM, кстати, тоже выкатил ответ Veritasiumy, видели?
3blue1brown - это вообще гениальная вещь, при этом настолько интеллигентная и интересная!
ElectroBOOM, кстати, тоже выкатил ответ Veritasiumy, видели?
Да, он как раз один из двух англоязычных авторов, которых посмотрел, второй - Дэйв с EEVBlog. Он там что-то более-менее адекватное рассказывал, но, похоже, просто подсмотрел у того же Дейва. Я не знаю его компетенций, но не кажется, что он больше в развлекательный уходит контент, клоунаду. При этом совершенно безответственно - кто-то может и умереть, если такие фокусы попробует повторить.
а если линия "короткая", энергия не вдоль вектора Пойнтинга распространяется, а как-то по другому?
Вектор Пойнтинга и теорема выводятся из уравнений Максвелла, коим подчиняется всё, так что ничего другого быть не может. Но глубокая математика электромагнетизма - это не то, чем я сходу могу жонглировать, так что могу где-то ошибиться. Насколько я понял из вывода теоремы Пойнтинга, там эта история теряет смысл для статической задачи, для случая постоянного тока. Но тут, конечно, хочется, чтобы в чат зашёл специалист в этом вопросе :-).
>> Насколько я понял из вывода теоремы Пойнтинга, там эта история теряет смысл для статической задачи, для случая постоянного тока.
Почему теряет? Ток течёт -- есть магнитное поле. Напряжение на нагрузке падает -- есть электрическое поле. Учитывая, что силовые линии электрического поля начинается на проводниках и почти (с поправкой на конечную проводимость) перпендикулярны им, а магнитные поля практически параллельны поверхностям проводников, получаем ненулевое векторное произведение E и B, направленное в нужную сторону. Доказательство теоремы Пойнтинга не требует, хотя и допускает, изменения электромагнитного поля с течением времени.
>> Но тут, конечно, хочется, чтобы в чат зашёл специалист в этом вопросе :-).
Вопрос уровня институтского курса общей физики и вполне может быть уточнён даже по статьям в Википедии. Стоит ли из-за этого беспокоить специалистов?
Если Вы посмотрите на вывод теоремы Пойнтинга на той же Википедии, то увидите там производные векторов напряжённости ЭП и МП по времени. Вектор Пойнтинга был введён в это уравнение как обозначение, после чего из математической записи уравнения получалось, что вектор с таким определением играет роль плотности потока энергии.
Следует ли из этого, что его можно применять для статических полей - я не знаю, я бы задался этим вопросом, по крайней мере. Например, таким вот дурацким. Вот у меня статическое поле плоского конденсатора, и я перпендикулярно ему направляю поле постоянного магнита. Там где будет перенос энергии в пространстве?
Посмотрел третий том великого и прекрасного Сивухина, по которому учились в институте, и там он очень спокойно выводит для постоянного тока джоулевы потери из определения вектора Пойнтинга. Красиво? Красиво, но я бы не был уверен в простоте сложных задач всё же.
>> Вот у меня статическое поле плоского конденсатора, и я перпендикулярно ему направляю поле постоянного магнита.
И чему у вас будет равна дивергенция такого вектора?
Вот, правильные вопросы, дивергенция равна нулю, поэтому потока не должно быть по определению. То есть тут нельзя просто с таким вектором ассоциировать какие-то потоки энергии, как минимум.
В общем, Вы заставляете меня курс общей физики вспоминать. Это интересно всегда как упражнение, но тут мне цель не понятна.
Если Вы этим не занимаетесь по основной работе, но держите это всегда в голове - почёт и уважение. Я с этими уравнениями давно не сталкивался, потому что прекрасно получается печатные платы разрабатывать без теоремы Пойнтинга :-). Поэтому я и назвал специалистами тех, кто решает реальные научные задачи в своей профессиональной деятельности, используя этот математический аппарат. И они бы сразу ответили. Например, а что в зоне краевых эффектов поля конденсатора? Что там с этой дивергенцией? Для меня этот вопрос не очевиден, надо разбираться. Но понятно, что никакого потока энергии там тоже нет.
А разве с помощью такой штуки нельзя передавать информацию быстрее скорости света? Ну например возле лампочки сидит A, на расстоянии светового года от него Б, от А до Б протянуты провода. Посредине между ними синхронизатор С. Далее рассматриваем все в СО связанной с С. С посылает в обе стороны световой импульс. В момент прихода импульса А включает рубильник, а Б размыкает, или не размыкает цепь в зависимости от того, какой бит он хочет передать. Передали информацию от Б к А с бесконечной скоростью. Либо лампочка включается не сразу, либо ошибка в моих рассуждениях, но не могу понять где.
Очень упрощенно - при включении провода работают как антенны, при этом первый передает часть импульса на второй за 1/с (по воздуху), а через секунду приходит основной сигнал (по проводу). Если на луне поставить резистор, то наводка останется прежней, но резисторе мы узнаем только через секунду.
Ну то есть загорится ли лампочка или нет зависит от того была ли разомкнута или нет цепь в прошлом, в момент времени L/C секунд назад. Где L это расстояние от лампочки до точки потенциального разрыва. Так?
Да, и не зависит от того, что происходит на луне. Более формально - лампочка "горит" если на стороне переключателя был переходный процесс 1/с секунд назад. И чем дальше в прошлом был импульс тем тусклее горит лампочка.
Можете посмотреть вот это видео - https://www.youtube.com/watch?v=OSkudhqU3Ck , там более менее наглядно показано как это работает
Лучше к таким выкладкам чертёж прикладывать, иначе можем не разобраться. Ошибка точно где-то есть. Мне непонятно откуда взялся тезис о бесконечной скорости передачи от А к Б. Возможно, неверно обобщёны выводы для задачи из видео.
Я задумывался о том же самом, что и GospodinKolhoznik, вот схема. Если утверждается, что лампочка загорается через 1/с, и при этом не уточняется, что лампочка сверхчувствительная, а зажёгший ее импульс не зависит от всей схемы, то может сложиться впечатление, что А спустя 1/с после нажатия своего переключателя может узнать о состоянии выключателя Б. Это все, в принципе, уже разобрано выше в этой ветке.
Что-то я не понял официальное разъяснение.
Там так легко расщепили источники ссылаясь на эквивалентность суперпозиции при этом проигнорировав расстояние.
Откуда берётся этот ток антенного режима ? Где тут рубильник?
.
Исходное видео посмотрел. По-моему, автор в стремлении пролить свет истины на не очевидный в быту вопрос, впал в несколько противоположную крайность. Вопрос-то школьный. Раньше его любили задавать на устных вступительных экзаменах по физике: отчего течет ток в цепи (если он там течет)?
(1) А он там течет? Это не теоретический вопрос. Вот у вас есть лампочка. К ней подходят провода. Берёте вольтметр, амперметр - ток течет.
(2) Так это, оказывается, вектор Пойнтинга срывается с полей вокруг проводов и жадно всасывается нашей лампочкой (так у автора). Использовать вектор потока энергии очень заманчиво. Но таит некоторые неприятности.
(3) Пусть у нас есть некая электрическая цепь неизвестной топологии. Найдём её удаленный участок. Посмотрим, что там делается. Измеряем разность потенциалов. Она есть. Когда по проводнику течет ток, то он уже не является эквипотенциальной поверхностью, как в статике. Значит, вдоль проводника направлено электрическое поле (откуда оно взялось - это, собственно, и есть вопрос). В проводнике есть свободные электроны. Под действием поля они двигаются. То есть, есть ток. То есть, имеется локальное кольцевое магнитное поле вокруг проводника. Всё, как у автора. Только вот с вектором Пойнтинга беда - он направлен, очевидно, внутрь проводника перпендикулярно его поверхности. Это не я такой умный - у Фейнмана в лекциях этот вопрос разобран.
(4) Я уже не говорю о том, что вектор Пойнтинга неоднозначно определён (с точностью до ротора любого вектора). Поэтому физический смысл имеет только поток этого вектора и только через замкнутую поверхность.
(5) Сам тезис "ток вызывается внешним электрическим полем" тоже нельзя понимать буквально. Простой мысленный эксперимент. Есть заряженный плоский конденсатор. Соединим его пластины тоненьким "пробным" проводником хитрой формы: он идёт от отрицательной пластины к положительной, не доходит, поворачивает обратно, не доходит, обратно - и на положительную пластину. Такой сифон. Ток пойдёт? Конечно. Но если ток определяется внешним полем, то средний участок сифона не даст ему пройти.
(6) Так что же гонит электроны через амперметр в локальном участке цепи? Это же экспериментальный факт. Уж точно не внешнее поле. Можно, как в конденсаторе, придумать завитой проводник так, что ток скомпенсируется и его не будет. А он будет, что очевидно, если есть батарейка.
(7) Раз внешнее поле не при чём, остаётся только внутреннее электрическое поле в самом проводнике. А откуда оно берётся? А ему неоткуда больше взяться, кроме как от распределения зарядов в самом проводнике. Этим, собственно, батарейка и занимается - создаёт "волну" разностей потенциала, которые устанавливаются в цепи рано или поздно (зависит от протяженности и сложности цепи, и от элементов, включенных в неё, скажем, ёмкостей, индуктивностей и всего прочего).
(8) Остальные выводы на усмотрение читателя.
Заигрался - это точно :-). Для постоянного тока вектор Пойнтинга направлен внутрь провода, да, это про тепловые потери как раз. Про проводник хитрой формы - у меня сомнения в том, что электрическое поле не изменится между обкладками.
У меня бомбануло уже от самой первой картинки (скриншот с вектором Пойтинга). Он нарисован неправильно и по амплитуде и по направлению :)
Рисунок условный с точки зрения амплитуды, конечно же. И там ещё есть момент, что проводники сверху и снизу идеальные - это эквипотенциальные поверхности, так что тут нормально всё с направлениями, на мой взгляд.
Да, идеальные проводники и идеальная лампочка это выдумка, после которой я считаю видео можно не смотреть.
Ну, некоторые идеализации всё же помогают понять важные вопросы. Главное всегда понимать границы применимости упрощений - в этом мастерство :-).
Тут Вы правы, безусловно. В составлении физических задач (в этом есть и были большие мастера) есть важнейший принцип: задача должна быть корректно поставленной. То есть, вы не должны двумя разными решениями получать два противоречащих друг другу решения. У одного моего знакомого мастера был хороший пример задачи, которая реально стояла в задачниках: кирпич на наклонной плоскости. Если это реальный кирпич на реальной плоскости - то нужно смотреть на этот конкретный кирпич. Если это идеальный параллелепипед на идеальной плоскости, то решающий вправе сделать свои предположения о том, где именно приложена равнодействующая сил. и от этого предположения будет зависеть ответ.
Данная задача про Луну и лампочку является типичным примером такой противоречивой задачи. Действительно, а почему Луна? Давайте с тем же успехом забросим провода в одну далёкую галактику. Сопротивление? Уберём. Упс. И вот тут всё ломается. Электроны на длинных локальных участках цепи будут разгоняться до релятивистских скоростей - батарейка не выдержит. Выдержит? Пусть. Но вот коварный инопланетянин (типа, демон Максвелла) в той галактике перережет провод. А наш друг в ролике включит рубильник. Что с лампочкой? Загорится, говорит автор. ОК. А зачем вам тогда провода-то нужны? Выкинем их (хотя жалко). Лампочка горит. А откуда тогда батарейка знает, какую именно лампочку зажигать?
Если лампочка загорается от сколь угодно малого тока, как у Дерека, то провода действительно не нужны. Можно поднести к полюсу батарейки кусочком металла, заряды в ней начнут перераспределяться, движение зарядов создаст ЭМ волну, она наведет в лампочке ток и она загорится. Ток конечно будет ниже квантовых флуктуаций и исчезнет, если ничего не двигать, но такая идеальная лампочка загорится.
Это аналог пробного заряда в электростатике. Ток через проводник можно сделать сколь угодно малым (сопротивление в нашей власти). Тут важен принцип - пойдёт или не пойдет этот малый ток. Он точно пойдёт.
Не понял название этого блог поста - "SamsPcbLab, часть 3", а где часть один?
Я остался не доволен видео Дерека, на мой взгляд одно из худших видео в его карьере. И я также остался не удовлетворён теми видео-ответами что я увидел. Была одна симуляция более менее адекватная в каком-то пакете где рассмотрен кусок железа прямоугольный, но там явно не ютубер делал и получилось занудно и долго, так что я просто прокликал и не понял какой вывод. Были симуляции в каких-то пакетах для электросхем, через набор нескольких десятков идентичных елементов, но там не решён вопрос с изначальным пиком. Так же там цифры для емкостей и индуктивностей брались непонятно откуда, а обычного джоулевского сопротивления вообще не было.
Хотя я уверен что задача о двух параллельных проводах, это что-то очень элементарное. Просто "shut up and calculate". Но видимо как написал выше, негласное правило ютуб блогеров заключается в том что они делают контент для деградантов.
вот неплохое видео, но,опять же, они остаются в сугубо теоретической области.
Да, смотрел я то видео. На заданный вопрос ответил что-то другое. Ибо да, проф деформация, самоиндукция и все такое однозначно не дают привязаться к скорости света, а ответ 1/С для практика выглядит чем-то совсем не тем.
Правда видео посмотрел только вчера. И комментировать не стал. А смысл? В идеальном мире с отсутствующими RLC у линии связи наверное так и будет. А в видео специально оговаривалось, что речь именно о таком идеальном мире.
В целом, я согласен с выводами @iamsamЛюбая популяризация всегда должна заканчиваться фразой про то, что реальный мир сильно сложнее и даже в первых трансатлантических (сильно более коротких!!!) кабелях качество довольно низкоскоростного телеграфного сигнала падало очень и очень существенно. Но, пожалуй, я готов оставить это на совести автора. В конце-концов у меня всегда есть способ простенько и наглядненько опровергнуть данное утверждение. И лишний раз доказать умеющим гуглить всезнайкам что реальный мир сильно сложнее представления о нем экспертов из интернета.
Потому у меня не бомбануло. Но задуматься заставило. А ведь именно это основная цель популяризаторских видео. И в этом смысле оно вполне сработало.
Ценная мысль, что популяризаторское видео должно заставлять задуматься! При этом тогда оно и сценарировано должно с соответствующим акцентом. А тут всё же по схеме "задача - ответ". И есть иллюзия того, что тебе всё рассказали. Было бы здорово в конце делать или ещё один вопрос на подумать, или предостерегать от неправильных обобщающих выводах. Но то, что многие задумались - это, действительно, здорово, околонаучная дискуссия интересная получилась на YT.
Вот Дерек (автор канала Veritasium) рассказывает, как и почему он продвигает свои видео (RU):
Да, видно, что человек порядочный, дело хорошее делает. Тем более было обидно за него, когда коршуны хейтерские набросились :-).
И вот ещё одно отличное видео с его мыслями на тему, я даже подписался.
Там важна форма проводника, это прямоугольник с микроскопической длинной и огромной шириной, почему-то в видео на этом внимание не заостряется, видимо чтобы потролить зрителей. Если бы это были не просто провода а кремниевая микросхема такой формы, то вопросов почему она так быстро работает возникло меньше.
SamsPcbLab, часть 3: Обратная сторона популяризации науки или интересные стратегии продвижения на YT