Magnetna sila

O naravnih pojavih. Kaj je ...? Kakšen je...?
Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 26.7.2012 22:52

No... klasicno gledano je to delno res, vendar le zato, ker magnetno polje nima izvorov in ce se nic ne giblje imas samo elektrostatiko. V tej sliki lahko reces, da se magnetizem pojavi, ker se nabiti delci gibljejo en na drugega. Imas pa nekaj problemov: pri svetlobi valujeta magnetno in elektricno polje enakovredno in samostojno, tako da sploh ne mores reci, glede na kateri koordinatni sistem naj bi tisto magnetno polje izgledalo kot elektricno. Ne obstaja Lorentzova transformacija, ki bi odpravila eno izmed polj! Tako da na tem primeru vidis, da se moras sprijaznit s tem, da je elektromagnetno polje skupno polje, nobena komponenta nima prednosti pred drugo.

V kvantni mehaniki imas se dodaten problem, da spin delcev avtomatsko pomeni magnetni moment, tako da tudi "v mirovanju" ni vse definirano samo z elektrostatiko.

Ce ne drugega je simetricna obravnava elektromagnetizma elegantnejsa (in lepsa, ker je simetricna), kar je ocitno tudi matematicno, ko zapises Maxwellove enacbe v relativisticnem zapisu.

stoplak
Prispevkov: 666
Pridružen: 25.7.2012 18:15

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a stoplak » 27.7.2012 11:14

Aniviller napisal/-a:No... klasicno gledano je to delno res, vendar le zato, ker magnetno polje nima izvorov in ce se nic ne giblje imas samo elektrostatiko. V tej sliki lahko reces, da se magnetizem pojavi, ker se nabiti delci gibljejo en na drugega. Imas pa nekaj problemov: pri svetlobi valujeta magnetno in elektricno polje enakovredno in samostojno, tako da sploh ne mores reci, glede na kateri koordinatni sistem naj bi tisto magnetno polje izgledalo kot elektricno. Ne obstaja Lorentzova transformacija, ki bi odpravila eno izmed polj! Tako da na tem primeru vidis, da se moras sprijaznit s tem, da je elektromagnetno polje skupno polje, nobena komponenta nima prednosti pred drugo.

V kvantni mehaniki imas se dodaten problem, da spin delcev avtomatsko pomeni magnetni moment, tako da tudi "v mirovanju" ni vse definirano samo z elektrostatiko.

Ce ne drugega je simetricna obravnava elektromagnetizma elegantnejsa (in lepsa, ker je simetricna), kar je ocitno tudi matematicno, ko zapises Maxwellove enacbe v relativisticnem zapisu.
Problem izhaja iz opisa polj. Polja se opisujejo kot izmenjava virtualnih delcev. Ti delci so bozoni. Foton je bozon, nosilec elektromagnetne interakcije. Med dvema nabitima delcema se izmenjujejo virtualni delci, ki so nosilci privlačne in odbojne sile. Ker delec z poljem poslje virtualne delce v vse smeri, gre v resnici za sferno stojni val. Zaradi tega bi bilo veliko bolj pravilno električno polje opisovati z ekvipotencialnimi sfernimi ploščami. Prikaz z silnicami je v resnici zavajajoč. Lep dokaz je opis magnetnega polja v ravnem vodniku. Silnice opisujemo kot krožnice. Če te silnice združimo vzdolž vodnika dobimo plašče valja, to pa je v resnici potujoči sferni val virtualnih delcev. Iz tega tudi vidimo zakaj so silnice magnetnega polja zaključene. Potujoče električno polje pokaže svojo obliko, ki je krožno zaključeno. Zato trdim da je to še vedno električno polje, za opis tega smo uvedle magnetno polje ki pa je zaradi tega fiktivno.
Mezoni ki predstavljajo polja dolgega dosega potujejo z svetlobno hitrostjo. Prost mezon ustvarimo tako da delec izmaknemo njegovemo polju. To dosežemo z trki, pospeševanjem in z zaviranjem delcev. Tako na primer foton nastane pri zaviranju elektrona, kar imenujemo zavorno sevanje. EM valovanje je v resnici modulirano sferno valovanje električnega polja in zato ima lastnost delcev.
Magnetna komponenta sinusnega EM valovanja je odvod sinusne funkcije spreminjajočega električnega polja, torej kosinusna funkcija. Zato rečemo da je magnetno polje pravokotno na električno polje. Magnetna komponenta je pri opisu EM valovanja fiktivna veličina in ni potrebna za opis tega valovanja.
Sam nimam nič proti sedanjim opisom EM polj in valovanj, vendar trdim da za globljo razumevanje fizikalnih zakonov opis magnetnega polja ni potreben in predstavlja nepotrebni balast.
Virtualne veličine delcev in polj nas samo oddaljujejo od pravega opisa fizikalnih pojavov.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 27.7.2012 12:04

Precej strokovnih napak si navedel... prvic, nobenega mezona nimamo, ki bi potoval s svetlobno hitrostjo. Opis z izmenjavo virtualnih delcev je perturbativni razvoj - priblizek, ki pomaga pri izracunu, ni pa ravno pametno tega vzet za "boljsi" opis. Opis elektrostatskega odboja s pomocjo virtualnih delcev samo pomeni, da elektricno polje okrog obeh nabojev smatras za "vezan foton", kar je le drugacen pogled na isto stvar. Fazni zamik med sinusom in kosinusom nima nobene veze s pravokotnostjo polj v prostoru. Ta pride iz tenzorske narave elektromagnetnega polja. Res je tudi, da lahko elektromagnetno polje razvijes v vsoto polj tockastih izvorov, nima pa to povezave s kvantizacijo polja. Glede na ocitno simetrijo med elektricnim in magnetnim poljem ne mores na noben nacin trdit, da je ena izmed polj bolj resnicna kot druga. Edina razlika je, da ima elektricno polje izvore (nabite delce), magnetnih monopolov pa ni. Cim gledas polje stran od izvorov sta povsem enakovredna. V kvantni mehaniki pa sploh magnetno polje igra bistveno vlogo, ne mores ga kar "ukinit". Eno vprasanje: kako ti opises stalni magnet?

stoplak
Prispevkov: 666
Pridružen: 25.7.2012 18:15

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a stoplak » 27.7.2012 14:28

Se opravičujem, mislil sem BOZON navedel pa mezon !
Z vašimi ugotovitvami se popolnoma strinjam. Magnetnega polja ne želim ukiniti ampak ga izraziti kot spremembo električnega polja in da pri tem ne uporabljam izrazov za magnetna polja, kot so B,H itd.
Z odvodom sinusne vrednosti opišemo 90 stopinski fazni zamik magnetnega polja glede na električno polje EM valovanja, ki pa seveda ne pomeni pravokotnosti polj v prostoru. Opišimo valovanje geostacionarnega satelita, ki sinusno niha pravokotno na orbito. Potencialna energijo opišemo z sinusno funkcijo, kinetično pa z kosinusno funkcijo. To valovanje lahko opišemo z funkcijo kinetične energije ali z funkcijo potencialne energije. Opis z obema funkcijama hkrati je nepotreben, a prav to počnemo pri EM poljih in valovanjih.
Edini logična razlaga polj in sile polj je stojno valovanje. To kar mi vidimo kot statično polje je v resnici stojno valovanje v prostoru. Ko si boste polja razlagali na takšen način boste razumeli kaj hočem povedati.
Trajni elektromagnet si razlagam popolnoma enako kot vi. Kot smo se učili v šoli.
Če vam ponovno postavim vprašanje o privlačnosti dveh vodnikov in odbojnosti curkov elektronov za primer tuljave, bom verjetno žal ostal brez odgovora.
G. Aniviller jaz ne nasprotujem uradni fiziki, priznavam vse fizikalne zakone, vendar si želim fizikalne pojave razložiti na logični način.
Razvijam novo teorijo, ki mi je do sedaj že dala odgovore na miselnem nivoju za veliko fizikalnih pojavov:
- spontana emisija
- spin elektrona
- pospešeno širjeneje vesolja
- nastanek delcev
- kje je antimaterija
- zakaj so vsi osnovni delci med seboj enaki
- razlaga polj
- poenotenje sil
- teorijo relativnosti
- planckovo konstanto
- zakaj se delci obnašajo valovanja in kot delci
Naredil sem že nekaj experimentov z ciljem raziskovanja in dokazovanja te teorije. Rezultati so pozitivni, vendar zaradi zapletenosti, bom moral narediti računalniške simulacije.
Teorija je popolnoma skladna z fizikalnimi zakoni, vendar imam problem z magnetnim poljem. Enostavno ga v tej teoriji ne vidim.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 27.7.2012 15:09

Hm... Magnetno polje lahko sicer izrazis iz Maxwellovih enacb s pomocjo elektricnega polja, ampak ta obrat (Biot-Savartova formula) kar naenkrat potrebuje za polje v vsaki tocki podatke o celem prostoru in celi preteklosti. V bistvu le skrijes resevanje Maxwellovih enacb za celo preteklost v en izraz. To je samo okoren nacin zapisa. Originalne Maxwellove enacbe magnetizem in elektricno polje obravnavajo povsem simetricno, in lokalno (sprememba polja v tocki je posledica dolocene konfiguracije polja okrog te tocke, kar je tudi lep opis tega kar se res dogaja). Zdaj pa hoces nacrtno narediti asimetricen zapis in dobit magnetno polje kot nek grd integral...

Ce hoces, da je teorija pravilna, mora najprej zadostiti obstojecim zakonom, ki vemo, da so pravilni. Imas Lorentzovo invarianco in spostovanje Maxwellovih enacb?
Opis z obema funkcijama hkrati je nepotreben, a prav to počnemo pri EM poljih in valovanjih.
Edini logična razlaga polj in sile polj je stojno valovanje. To kar mi vidimo kot statično polje je v resnici stojno valovanje v prostoru.
To je res samo, ce velja ohranitveni zakon med komponentama (v tem primeru je to predpis, da je gibanje krozno). Pa se v tem primeru zgresis smer krozenja, ce vidis samo sinus in hoces pod predpostavko krozenja uganit drugo komponento. To bi mogoce se slo pri VALOVANJU, pa se to samo, ce je koherentno - ce ima tocno predpisano frekvenco. V splosnem moras imeti obe komponenti.

Ce govoris o stojnem valu, mora se vedno imeti neko frekvenco (tudi ce jo ne opazis na spremenljivkah). V bistvu moras na to gledat kot na enosmerno (casovno nespremenljivko komponento, s frekvenco 0). Lahko reces, da je to val ampak to je samo krinka za dejstvo, da vse polje transformiras s Fourierovo transformacijo, kar seveda lahko vedno naredis, za kakrsnokoli polje.

Spisek vprasanj, za katere trdis da imas odgovor, je kar impresiven, visoko streljas, imas kaj za pokazat?

stoplak
Prispevkov: 666
Pridružen: 25.7.2012 18:15

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a stoplak » 27.7.2012 17:29

Z razvojem moje teorije so postali fizikalni pojavi iz spiska sami po sebi razumljivi. Začel sem pisati knjigo. Misel iz uvoda: Če je neki teoriji usojeno da je pravilna potem nas njena usoda pelje do končnega rezultata !
Napredovanje in dokončni rezultat je odvisen od experimentov in simulacij, ki jih načrtujem.
Žal vam ne morem nič razkriti. Če vam razkrijem samo naslov knjige in še kakšno podrobnost lahko teorijo razvijete sami.
Ne želim kompleksnega opisa valovanja. Če satelit v geostacionarni orbiti dvignem za višino h, z tem vložim energijo, ki je enaka kinetični energiji ko bo
satelit zanihal skozi geostacionarno orbito. Opazujem EM koherentno valovanje sinusne oblike in rečem da je električna komponenta energije ko je magnetna enaka 0, enaka magnetni komponeti ko je električna enaka 0. Te dve točki sta na maximumu in ko gre sinus skozi os x, če opišem v koordinatnem sistemu.
Je moja trditev pravilna ?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 27.7.2012 17:59

stoplak napisal/-a:Z razvojem moje teorije so postali fizikalni pojavi iz spiska sami po sebi razumljivi. Začel sem pisati knjigo. Misel iz uvoda: Če je neki teoriji usojeno da je pravilna potem nas njena usoda pelje do končnega rezultata !
Napredovanje in dokončni rezultat je odvisen od experimentov in simulacij, ki jih načrtujem.
Žal vam ne morem nič razkriti. Če vam razkrijem samo naslov knjige in še kakšno podrobnost lahko teorijo razvijete sami.
Mislim da nisi v nevarnosti.
stoplak napisal/-a: Ne želim kompleksnega opisa valovanja. Če satelit v geostacionarni orbiti dvignem za višino h, z tem vložim energijo, ki je enaka kinetični energiji ko bo
satelit zanihal skozi geostacionarno orbito. Opazujem EM koherentno valovanje sinusne oblike in rečem da je električna komponenta energije ko je magnetna enaka 0, enaka magnetni komponeti ko je električna enaka 0. Te dve točki sta na maximumu in ko gre sinus skozi os x, če opišem v koordinatnem sistemu.
Je moja trditev pravilna ?
To je res. Samo energija nima vseh informacij. Potrebujes se polarizacijo in fazo vzdolz polarizacijske osi (ce je sploh linearno polarizirano).

stoplak
Prispevkov: 666
Pridružen: 25.7.2012 18:15

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a stoplak » 27.7.2012 18:14

Vam je mogoče znana zgodovina dielektrične in konstante magnetne permeabilnosti v vakuuma ?
So obe izmerili ali so katero izračunali iz hitrosti svetlobe ?
Maxwel je v svojih enačbah uporabil obe konstanti, so bile takrat že znane ?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 27.7.2012 18:41

Dielektricna konstanta je bila izmerjena (znana je bila pred Maxwellovimi enacbami, ko povezava s svetlobno hitrostjo ni bila znana). Prav tako je bila neodvisno izmerjena hitrost svetlobe. Permeabilnost vakuuma je pa analiticno dolocena z definicijo ampera (to je ocitno iz njene vrednosti). V tem ni nobenega misticnega pomena: ce bi enota amper bila ze zgodovinsko dolocena z nekim drugim neodvisnim pojavom, bi pac bilo treba permeabilnost vakuuma izmerit. Ker pa so amper pametno definirali preko sile, ki deluje med vodnikoma na lepi enotski razdalji, je zato zveza v lepem razmerju. "nakljucno" podobnost med \(c=\frac{1}{\sqrt{\epsilon_0\mu_0}}\) so opazili ze pred Maxwellovimi enacbami, se je pa takrat itak ves napredek zgodil v par letih (pozna sredina 19. stoletja).

O zgodovini elektromagnetizma je veliko literature na wikipediji.
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of ... tic_theory

stoplak
Prispevkov: 666
Pridružen: 25.7.2012 18:15

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a stoplak » 27.7.2012 18:51

[quote="Aniviller"] "nakljucno" podobnost med \(c=\frac{1}{\sqrt{\epsilon_0\mu_0}}\) so opazili ze pred Maxwellovimi enacbami

Zakaj "nakljucno" podobnost !?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 27.7.2012 18:54

Takrat se niso vedeli, da to velja eksaktno, jih je pa napeljalo na pravo pot. Najbrz je prvi, ki je to opazil, rekel "poglej, poglej, zakaj pa tale cudna kombinacija izgleda kot svetlobna hitrost"? :)

stoplak
Prispevkov: 666
Pridružen: 25.7.2012 18:15

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a stoplak » 28.7.2012 13:05

Če sem prav razumel so določili enoto za tok 1A tako da so povečevali tok v dveh dolgih vzporednih vodnikih oddaljenih 1m tako dolgo da so na razdalji 1m izmerili naprej določeno silo 2 · 10-7 N. Iz tega lahko sklepam, da je tudi magnetna permeabilnost posredno izmerjena. Postavlja se vprašanje zakaj so izbrali točno tako silo? V naključje ne verjamem !

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 28.7.2012 13:30

Ja pri enotah je vazno, kaj je prej - merjena kolicina ima mersko napako, predpisana je pa pac eksaktna po dolocilu. Gre za vprasanje standardizacije sistema enot, definicijo se postavi tako, da je kolicine mogoce izmeriti kolikor natancno se da. Tukaj so v bistvu predpisali permeabilnost in izmerili kaksen je amper. Ce je merski instrument nenatancen, 1 amper ne bo 1 pravi amper, permeabilnost pa je kakrsna je. Zakaj so izbrali tako silo? Poleg obicajnega SI sistema enot, je v rabi (se vedno na dolocenih podrocjih, zgodovinsko pa se toliko bolj) cgs sistem enot. Tam je so enote centimeter, gram in sekunda, enota sile je pa dina (10^-5 N). Naravno je torej zahtevati 1 dino na 1cm razdalje, kar pridobi ravno 10^-7. Dvojka je se vprasanje, mogoce so hoteli to zaradi dveh zic (ceprav je sila po 3. newtonovem zakonu stvar obeh, in nima smisla delit). Po drugi strani je definicija taka tudi zato, da je amper kolicina, ki se meri v nekih normalnih stevilkah. Ce bi hotela biti referencna sila 1N, bi bil tok 1A eksperimentalno nedosegljiva vrednost, obicajne tokove bi pa merili v mikro in mili amperih.

Po najnovejsih standardnih recimo svetlobna hitrost ni vec izmerjena vrednost ampak so jo po standardu predpisali na "neskoncno decimalk" natancno. To je zato, ker je zelo dobra referenca in so raje obrnili sistem in izrazili meter s sekundo in svetlobno hitrostjo. Tako, da je meter tista kolicina, ki jo je treba izmerit in s tem pridobi mersko nenatancnost.
V naključje ne verjamem !
Seveda, saj vemo da ni bilo nakljucje, govorim samo o procesu odkritja. Ce stvar izgleda sumljivo podobna, jo gres preverit. Lahko pa sta dve kolicini stevilsko podobni samo po nakljucju - moras pazit kaj delas.

stoplak
Prispevkov: 666
Pridružen: 25.7.2012 18:15

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a stoplak » 28.7.2012 16:04

untitled.GIF
untitled.GIF (1.4 KiB) Pogledano 6202 krat
Če v zgornjo enačbo vstavim silo v dinah, razdaljo r v metrih in dolžino vodnika l v cm (namesto 1 vstavim 100), potem bi dobil pravilni rezultat za konstanto permeabilnosti, kar je seveda nekorektno. Faktor 2 in vrednost te sile je bila verjetno določena drugače.
Če so konstanto določili za silo 2x10-7N, so morali točno vedeti zakaj takšna vrednost sile.
Vprašanje bom postavil drugače. Kako jim je uspelo pravilno določiti konstanto permeabilnosti, da se iz nje in dielektrične konstante izračuna hitrost svetlobe, čeprav še tega takrat niso vedeli.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Magnetna sila

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 28.7.2012 16:30

Vse si pomesal. Izbira enot ne vpliva na fizikalne zakone.
\(\mu_0=4\pi\cdot 10^{-7}{\rm\frac{Vs}{Am}}=4\pi\cdot 10^{-7}{\rm\frac{N}{A^2}}\)
Kot vidis v formuli nastopa amper. Ce bi si pac takrat izmislili neko drugo referencno silo na razdalji en meter, bi bil pac amper drugacen in stevilski predfaktor v \(\mu_0\), tudi. Fizika je ista in \(c_0^2=\frac{1}{\varepsilon_0\mu_0}\) velja ne glede na izbiro enot. Ce spremenis definicijo ampera, ima v takih enotah pac \(\varepsilon_0\) drugacno stevilsko vrednost. Zato vedno ucimo studente, da ne pozabit na enote - stevilka sama po sebi nima nobene fizikalne vsebine.

Ce ze hoces v dinah:
\(\mu_0=4\pi 10^{-2}\frac{\rm dyn}{\rm A^2}\)
Sila na dolzinsko enoto zice pri enem amperu, ce sta zici 1cm narazen:
\(F/b=\frac{\mu_0 I^2}{2\pi r}=\frac{4\pi 10^{-2}{\rm dyn/A^2} (1 {\rm A})^2}{2\pi \cdot 1\,\rm cm}=2\,\rm dyn/m\)
Dvojka je posledica zgodovinske izbire definicije. Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_permeability pravi:
v zgodovinskih enotah so pisali
\(F=2I^2/r\)
tok je bil brez enot, enota toka je bila vredna 10A. Tako da bi namesto "tok je 1A" rekel "tok je 0.1".

Odgovori

Kdo je na strani

Po forumu brska: Google [Bot] in 2 gostov