Продольные электрические волны и вектор Умова-Шаляпина

[Шаляпин А.Л.]

ПРОДОЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ И ВЕКТОР УМОВА-ШАЛЯПИНА

http://osh9.narod.ru/cl/prod.htm

   Беседа о продольных электрических волнах у подавляющего большинства физиков и радистов вызывает очень большое недоумение, поскольку этот вопрос в учебной литературе, практически, не рассмотрен.

   Эти волны выпали из рассмотрения по самой простой причине: с их помощью невозможно передавать полезные сигналы на большое расстояние из-за их быстрого затухания с расстоянием. Однако в ближней зоне излучателя продольные электрические волны всегда присутствуют как обычные волны, как волновые процессы в среде. Все это достаточно подробно рассмотрено в Классической электродинамике. Лишь поперечная модуляция продольных волн может обеспечить дальнюю связь.

   А ведь именно эти продольные волны и составляют основу Классической электродинамики, поскольку именно с этих волн начинается формирование основных силовых полей, как электрического, так и магнитного поля.
   Продольные электрические волны достаточно хорошо наблюдаются в электрическом проводнике при подаче переменного сигнала на вход. Задержка при прохождении сигнала говорит о волновом процессе в проводнике.
   И вполне понятно, что здесь мы имеем дело с продольной электрической волной, поскольку сила направлена вдоль распространения волны.

   Продольные электрические волны проходят через плоский конденсатор и могут образовать между обкладками конденсатора резонансные частоты. В электрическом конденсаторе продольные электрические волны, по воле некоторых физиков, спрятались под новым красивым названием «токи смещения» в вакууме, что само по себе является бессмысленным, поскольку явно принижается роль электрического вектора  Е.

   В классической электродинамике электрический вектор  Е   в любом случае является волной, поскольку всегда удовлетворяет волновому уравнению. Запаздывание всех силовых полей также свидетельствует в пользу волновых процессов в вакууме.
   Таким образом, можно сделать вывод, что от каждого электрона также исходят продольные сферические электрические волны, которые характеризуются потоком энергии с использованием вектора Умова.  

ВЕКТОР УМОВА ХАРАКТЕРИЗУЕТ ЛЮБЫЕ ПОТОКИ ЭНЕРГИИ В ЛЮБЫХ СРЕДАХ.
ВЕКТОР УМОВА-ПОЙНТИНГА - ЧАСТНЫЙ СЛУЧАЙ ВЕКТОРА УМОВА - ТОЛЬКО ДЛЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН.
ДЛЯ ПРОДОЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛН ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТОКА ЭНЕРГИИ ПО АНАЛОГИИ С ВЕКТОРОМ УМОВА-ПОЙНТИНГА БУДЕТ ВЕКТОР
УМОВА-ШАЛЯПИНА - ОН РАБОТАЕТ ВО ВСЕХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДАХ.
ПРОДОЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ БЫЛИ БЕЛЫМ ПЯТНОМ В КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ, ПОКА ЗА НИХ СЕРЬЕЗНО НЕ ВЗЯЛСЯ А.Л. ШАЛЯПИН [1, 2].

   В учебной литературе это поле волн считается электростатикой, но более правильным было бы воспринимать это явление как стационарный волновой процесс.
   Мы уже договорились с Вами, что электрический вектор  Е  - всегда волна, поскольку силы в полях всегда запаздывают. Электродинамика Максвелла-Лоренца основывается на запаздывающих силовых потенциалах.
   Теперь посмотрим, что происходит вблизи электрона. Электрический вектор  Е  направлен здесь по радиусу, исходящему из электрона (т.е. почти центральное поле). Сферическая волна силового поля отходит от электрона, т.е. фронт этой волны перпендикулярен этому же радиусу и распространяется вдоль радиуса. А это и есть определение продольной волны.

   Таким образом, вблизи электрона мы встречаемся с первичными продольными (электрическими) волнами, которые за счет волнового давления способны совершать реальную работу над другими частицами. В инженерной практике мы называем это работой электрического поля, но физикам приходится обычно заглядывать глубже в механизмы этих явлений. Иначе мы не сможем понять все многообразие других силовых полей и других физических явлений.

    В заключение, остается предположить, что эти продольные электрические волны являются самыми обычными квазиупругими колебаниями физического вакуума-эфира – так называемыми «нулевыми» колебаниями физического вакуума, которые могут рассеиваться на электронах и превращаться в сферические продольные электрические волны.


ОЧЕНЬ МНОГО ПУСТОЙ БОЛТОВНИ У ФАНТАЗЕРОВ И - НИКАКОГО ТОЛКУ ИЗ НИХ НЕ БУДЕТ.

ВСЕМ ФАНТАЗЕРОМ ОЧЕНЬ ТРУДНО ДАЕТСЯ МИКРОМИР - все время их тянет на глупые домашние фантазии.

НИКАКОГО КВАНТА В ПРИРОДЕ НЕ СУЩЕСТВУЕТ.
Квантование энергии и орбит в атомах и молекулах - это всего лишь Статистические закономерности для электронов.

ВСЕ ЭТО СПОКОЙНО РЕШАЕТСЯ В РАМКАХ ОБЫЧНОЙ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОПТИКИ.
ВСЕ ДЕЛАЕТСЯ НАИЛУЧШИМ ОБРАЗОМ.

Я по специальности физик-атомщик, и имею достаточно большой научный опыт и большие практические и теоретические знания в разных областях Фундаментальной физики.

Читайте этот Учебник по Фундаментальной физике, и будет полная ясность.

КЛАССИЧЕСКАЯ ФИЗИКА БЕРЕТ РЕВАНШ ЗА СВОИ ПОРАЖЕНИЯ В НАЧАЛЕ ХХ ВЕКА.

Отныне вся Фундаментальная Физика становится Классической Физикой.
Постулаты остаются для догматиков.
ВЕСЬ МИР ПРОЛЕТЕЛ ИЗ-ЗА ПЛОХИХ ЗНАНИЙ СТАТИСТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ.

Более внимательно читайте учебник  -
http://s6767.narod.ru/k6/k6.htm ;  -  Решение Ключевых задач физики ХХ века без Постулатов.
Классическая физика берет Реванш за свои поражения в начале ХХ века.
Отныне вся Фундаментальная Физика становится Классической Физикой. Постулаты остаются для догматиков.
Учебник физики для ХХ1 и ХХ11 веков  Первого физика-теоретика Планеты.

Данная монография изложена очень простым доступным языком в рамках Классической физики. Все основные Ключевые задачи физики ХХ века впервые решены полностью в рамках Классических представлений. Таким образом, Классическая физика берет реванш за свои поражения в начале ХХ века.  

В физике огромное количество фантазеров - ни один из них до сути не докопался.
Никто в мире не понял Квантовую механику (Фейнман).
Никто не понял происхождение массы и гравитации электрона (Окунь, Зельдович).
Никто не понял Природы электричества (Весь Мир).
Никто не понял Природы и механизма спина электрона (Дирак).
Бестолковщина с фотонами так и процветает (Все профессора и все академики всего Мира – как будто нет очень точной и хорошо проверенной по Фейнману Классической электродинамики, а также Статистической оптики и Статистической физики).

[Новичёк]

Выделю в отдельную тему мою гипотезу:

Никаких чистых продольных волн или поперечных волн НЕ СУЩЕСТВУЕТ.
Любая волна состоит из составляющих продольных и поперечных волн.

Не надо никаких гипотез! Просто нужно учить классическую электродинамику и уравнения Максвелла. Постараюсь объяснить это на пальцах: прежде всего, нужно понимать, что излучать электромагнитные волны может только диполь, не важно какой - электрический или магнитный. Конечно, могут существовать и излучатели более высоких порядков: квадруполь, октополь и т.д. Главное, что число зарядов в излучателях - всегда чётное, либо может быть сведено к чётному, если, например в квадруполе два заряда имеют одни и те же пространственные координаты, хотя это физически не реализуемо. Почему чётное число зарядов? Очень просто - это следствие закона сохранения заряда: если в одном месте заряд убыл, то в другом месте он обязан прибыть, иначе не будет выполняться закон сохранения зарядов. Понятно, что простейшей излучающей системой будет диполь, т.е. система с минимально допустимым числом зарядов, которая может излучать. Вспомним так же, что обязательным условием излучения электромагнитных волн является ускоренное движение зарядов. Т.е. пусть имеются два заряда противоположных знаков, которые колеблются около некоторой точки - назовём её центр диполя. Это могут быть как линейные колебания, так и вращение вокруг этого центра, что в принципе можно разложить на линейные колебания по двум взаимно перпендикулярным осям. А теперь рассмотрим, каким же будет поле от этих движущихся зарядов:
 - Первая составляющая, это по сути дела статическое поле диполя. Можно представить, что заряды двигаются очень медленно, т.е. практически неподвижны. Если вы хотя бы немного знакомы даже не с электродинамикой, а с электростатикой, то должны знать, что поле диполя (неподвижного) спадает обратно пропорционально кубу расстояния, - это и будет первой составляющей общего поля колеблющегося диполя.
- Вторая составляющая будет связана с тем, что заряды всё же движутся, предположим, что ускорение весьма мало, т.е. скорость практически постоянна. В этом случае из-за запаздывающих потенциалов поле диполя с движущимися (считая с постоянной скоростью) зарядов будет спадать обратно пропорционально квадрату расстояния. Это будет второй составляющей общего поля колеблющегося диполя.
- И наконец третья составляющая связана именно с движением зарядов с ускорением. Решая уравнения Максвелла для этого случая мы получим, что эта составляющая оказывается обратно пропорциональна первой степени расстояния.

Таким образом, полное излучение диполя содержит три компоненты, которые спадают соответственно обратно кубу расстояния, обратно квадрату расстояния и обратно первой степени расстояния. Причём первые две компоненты всегда имеют как продольную, так и поперечную составляющие. А вот третья, которая спадает обратно пропорционально первой степени расстояния, имеет только поперечную компоненту! Именно поэтому поле излучающего диполя делят на зоны, в зависимости от того, какая из компонент в этой зоне преобладает.
В ближней зоне преобладает первая компонента, которая спадает обратно пропорционально кубу расстояния. Естественно, что поле в этой зоне будет соответствовать тому, какой диполь: если диполь магнитный, то и поле будет преимущественно магнитным, если же диполь электрический, то и поле будет преимущественно электрическим. Ближняя зона, т.е. зона статического поля, находится на расстояниях от диполя примерно до r < 0,1λ/2pi. Где r - расстояние от центра диполя, λ - длина волны излучения, pi = 3,1416...
В переходной зоне, поскольку первая компонента очень быстро (по кубу) спадает с расстоянием, преобладает вторая компонента, спадающая обратно пропорционально квадрату расстояния. Границы переходной зоны находятся в пределах 0,1λ/2pi < r < 0,8λ/2pi.
В дальней зоне остаётся лишь третья компонента, которая спадает обратно пропорционально первой степени расстояния. Эта зона начинается с расстояний r > 0,8λ/2pi.

Следует отметить, что в ближней зоне излучения как такового нет, поскольку в этой зоне магнитная и электрическая составляющие сдвинуты на 90°, т.е. в этой зоне нет переноса энергии. Поэтому её ещё называют реактивной зоной. Соответственно отношение электрической составляющей к магнитной (волновой импеданс) может быть каким угодно, в зависимости от устройства излучателя.

Во второй, промежуточной зоне этот угол (сдвига) изменяется с расстоянием от 90° до 0° (это уже дальняя зона). Соответственно волновой импеданс изменяется от значения, соответствующего ближней зоне к постоянной величине - 377 Ом, волновому сопротивлению вакуума.

В третьей, дальней зоне, волновой импеданс остаётся постоянным и равным волновому сопротивлению вакуума - 377 Ом и он не зависит от конструкции излучателя! В этой зоне сдвиг фаз между электрической и магнитной составляющей всегда 0°, и вектора электрического и магнитного поля перпендикулярны друг другу и направлению распространения. Т.е. волна здесь становится строго поперечной!

Таким образом, говорить о каких-то продольных волнах можно только во второй, переходной зоне. Поскольку в первой зоне нет переноса энергии (нет волн вообще!), а в третьей зоне волна становится строго поперечной. Т.е. в принципе (но только в этой зоне!) продольные волны существуют, вот только использовать их для целей, например, передачи информации, совершенно не имеет смысла, поскольку это попросту экономически не выгодно. Для примера: на расстоянии уже в 10λ напряжённость поля продольной волны становится в 10 раз слабее поперечных волн, на расстоянии в 100λ - в 100 раз и т.д. Если опять же взять для примера телевидение, у которого длина волны порядка 1 м, а принимать сигнал можно на расстояниях около 100 км, то продольная компонента в этом случае будет слабее поперечной в 100000 раз! Т.е. её приём попросту невозможен.

Вот, где-то так. А вообще-то - учите матчасть, в смысле электродинамику. 

P.S. Кстати, вы зря пытаетесь связаться с Шаляпиным! Это же попросту физический фрик, которого практически на всех форумах поместили в аналог здешней палаты № 6 - научную кунсткамеру!