Материя, поле, взаимодействия.

[sector+]

Да, это сила Ампера, но применительно к опыту с проводником в виде П-рамки - данная сила "потенциальна", она не может двигать П-рамку, потому что точка опоры жестко связанна с "отталкивающимся" телом.
Собственно именно этот момент меня и интересовал с самого начала.

Ток электронов внутри рамки - он жестко ни с чем не связан (в продольном направлении, ессно). По сути, перемычка отталкивается от тока электронов, а не от лыж (продольных частей П-рамки). В том числе и от тока электронов, который течет по лыжам, а не только по рельсам до места контакта с лыжами.
Примерно то же будет происходить, если вы возьмете длинный шланг в виде П-рамки, пустите в него под напором воду, и обнаружите, что вся эта П-рамка целиком пытается отскочить по направлению напора воды.
Разница лишь в том, что электроны, в отличие от молекул воды, действуют на поперечину не только в момент попадания в изгиб токовода, а ещё задолго до этого - на подходе к нему - через магнитное поле.

Я принципиально не вижу "боковых стенок" у проводника с током ..

Тем не менее, магнитное поле, скажем, в соленоиде, прижимает ток к внешней стенке соленоида. Если соленоид намотан трубой - то к той стенке трубы, которая образует внешнюю стенку соленоида. В этом смысле серебрить имеет смысл не всю трубу целиком (скажем, медную трубу в однослойном соленоиде), а только половину ее поверхности, обращенную вовне соленоида.
Тот же эффект используется в датчиках Холла.
Там магнитное поле тоже прижимает ток к боковой стенке (боковой, по отношению к направлению пропускания тока).

[with]

Ток электронов внутри рамки - он жестко ни с чем не связан (в продольном направлении, ессно). По сути, перемычка отталкивается от тока электронов, а не от лыж (продольных частей П-рамки). В том числе и от тока электронов, который течет по лыжам, а не только по рельсам до места контакта с лыжами.
Примерно то же будет происходить, если вы возьмете длинный шланг в виде П-рамки, пустите в него под напором воду, и обнаружите, что вся эта П-рамка целиком пытается отскочить по направлению напора воды.
Разница лишь в том, что электроны, в отличие от молекул воды, действуют на поперечину не только в момент попадания в изгиб токовода, а ещё задолго до этого - на подходе к нему - через магнитное поле.

Тут двуякая ситуация (ИМХО).
Я понял Вашу мысль, мне нужно её обдумать.
На мой взгляд дела обстоят немного по другому. Вы правильно привели аналогию с водяной П-рамкой, где водяная рамка приводится в движение давлением водяного столба. Получается что избыточное водяное давление толкает торцы перемычки под действием внутренних сил ( сил расширения ) а перемычка уже тянет за собой боковые участки. Но фишка в том, что если водяную п-рамку жестко зафиксировать, а источник водяного давления "отпустить в свободное плаванье" то "продольно" двигаться начнет сам источник. То есть двигаться будет та часть которая подвижна.
В опыте с электрической П-рамкой точно такой же процесс ( ИМХО ) Электрический ток создает такое же электрическое давление - давление избыточного электронного газа, результирующая "расширяющая" сила от которого совпадает с направлением протекания тока. В результате торцы поперечного участка тока П-рамки как бы выталкиваются "вперед" под действием этой силы. Сила эта, как видите - продольная.
Из выше сказанного можно сделать вывод что и в случае рельсотрона и в случае П-рамки на подвижный элемент с током действуют две силы - продольная ( давление электронного газа ) и Лоренца ( Ампера ), они обе входят в итоговый импульс.
Пока писал, сам понял  

P.s.  по поводу скалярного магнитного потенциала .. это я дурость спорол, считайте что это была метафора  

[Belostat]

Парни, вы не видите элементарного. Извините..

В каждом магнитном поле, и также и в электрическом, случается так что появляется гравитационное поле..
Само по себе магнитное поле не имеет никакого влияния на материю.
Вот если взять электрическое поле поскольку оно немного проще, то мы видим, что элеутрические заряды иои отталкиваются или притягиваются, зависимо от знака.

Нам так сказали в школе что эти заряды притягиваются или отталкиваются потому что так действует электрическое поле на заряженный объект.но реальность то может отличаться от того что сказали в школе!

Я думаю что механические силы возникают вследствии появления гравитационных полей. Которые в свою очередь являются результатом совокупления нескольких электрических полей.

Подумайте над этим...
И также с магнитными полями. Они лишь создают условия к тому чтобы появились гравитационные поля, которые и дают механическую силу в результате..
А как совокупить магнитные поля, чтобы гравитационные силы возникли, эт уж второй вопрос. Вдоль, или поперек, ведь какая разница? И не надо в этом случае придумывать продольные магнитные поля или поперечные..скалярные или еще какие..

[Belostat]

Даже трудно себе представить что между двумя магнитами действуют гравитационные поля. Причем довольно сильные..
Но сила этого поля то только около магнитов, просто очень большой градиент гравитационного поля в случае совокупления сильных магритных полей в малых объемах..кстати говоря, чтобы проще было поняьь, скажу что гравитационное поле возникает когда имеется поток частиц материи. Причем будет это поток молекул или атомов, или амеров, или фитонов, эли электроно, неважно, хоть даже поток фотонов. В любом случае получается гравитационное приталкивание этим потоком, или притягивание ( в случае эжекторного эффекта). Сила же механическая обусловденная этим потоком, пропорциональна скорости движения частицы, ее гравитационному заряду плотности потока через единицу сечения.

Чем больше гравитационный заряд частицы, тем больше механическая сила или гравитационное поле.
Это могут быть фотоны ренгена например, скорость большая, плотность потока большая, а сила маленькая потому что фотоны имеют очень малый гравитационный заряд.

Если это поток нейтрино например, у которого предположительно гравитационный заряд или отсутствует или крайне мал, то может быть скорость больше света, а силы поля нет, ибо зарД...а вот поток нейтронов допустим имеющтх малую скорость но высокую плотность, будет хорошо давить, ибо нейтроны имеют большой гравитационный заряд.

Но лучше всего обстоит дело создания гравитационного поля у гравитонов. Они имеют большой гравитационный заряд, и в принципе огромную скорость. Но поскольку они не имеют никакого электрического заряда, они не могут разбить атомы или иные частицы. Как это могут делать нейтроны. Потому что у нейтронов внутри имеются положительнй и отрицательный заряд. Потому при большой скорости нейтрон при прохождении через вещество начинает электрически взаимодействовать. Он начинает генерировать электромагнитное поле, примерно как в ЛБВ генерируют электроны. И это поле греет вещество, а при определенных частотах, которые зависят от скорости нейтрона и сечения захвата вещества, случается резонанс. Что приводит к резонансному захвату нейтрона, или же наоборот к резонансному выбросу тз атомов либо бета, либо альфа частиц,

Потому когда частица типа нейтрино или гравитона летит сквозь материю, нет генерации ЭМИ, ЕСТЬ ТОЛЬКО ГЕНЕРАЦИЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ. КОТОРОЕ И СОЗДАЕТ МЕХ СИЛУ.

[Belostat]

Вот в принципе это все позволяет понять как сделать гравитационное поле, дальнодействующим.
И с очень малым градиентом.

[Extint Spin]

думаю, что дело не в тепле, а в разности исходящих от тела (находящихся там) свободных электронов. Если оба тела нагреты, то потенциалы компенсируются, а когда одно выделяет, а другое пассивно, то имеем напряжение. То-же и в термопаре, когда при одинаковой температуре разные способности к выделению электронов при нагреве. Думаю, что если пару вольфрам-цезий, а лучше алюминий-цезий долбить ВВ, получим ту-же "термопару". Да, в принципе, достаточно только вольфрама, хотя, и на меди работает. Кстати, нить обычной эл.лампочки не пробовали греть - процесс обратимый? - попробовал, обратимый, хотя, нельзя не учитывать эффект термопары, "рожки" тоже грелись.
Конечно, в случае с лампой и термопарой есть свои нюансы, такие как объемный съем и съем с проводника, но не думаю, что механизмы, заложенные Природой, сильно многолики. Это как музыка, разнообразна, а нот всего 7(основных), ну и октавы.
Предположение: нагрев, воздействие ВВ, электролиз - способы добывания свободных электронов. А пропускание сквозного тока - эффективный их захват.
Чем не эмиссия:

Спойлер

[attachment=3141]shema_kapanadze.jpg[/attachment]

[свернуть]

и конструктив чем-то напоминает эл.лампу

[Extint Spin]

Потенциалы компенсируются только после того, как на электрод с большей работой выхода прилипнет достаточное количество электронов.

- че-та несоответстаие...  Электрод с большей работой- это тот который греют? Тогда почему к нему липнут, а не к холодному?
А при одинаковых температурах оба электрода эмитируют, либо оба в покое - какое движение?
Думаю, что тепло не переносит электроны, а возбуждает атомы, создавая избыток свободных эл-нов.
Можно утверждать, что тепло (энергию) переносят электроны, пытаясь занять  менее потенциальную зону (холодное тело), отдавая ей энергию (тепло).
Про ниппель не понял

[Extint Spin]

ну-да, логично
а что за "современные уложения"?

[sector+]

Комментарии к термоэмиссионному эксперименту от Vikt1

Спойлер

Казалось бы, разница между термоэмиссионным взаимодействием двух кусков металла и взаимодействием через прямой контакт заключается в том, что при термоэмиссионном взаимодействии два куска обмениваются  друг с другом хвостами ферми-распределений электронов, выступающими за потенциальный барьер, образованный работой выхода. В то время как при прямом контакте происходит перетекание электронов с одной ферми-поверхности на другую (и без всяких хвостов). Соответственно первое впечатление – результат должен быть разным. Контактная разность потенциалов на холодных концах должна отличаться от горячей "эмиссионной" разницы на горячих концах. Однако при более пристальном рассмотрении – если считать, что единственное изменение в электронной подсистеме при нагревании – это образование более длинных хвостов, то окажется, что "контактная" разность потенциалов равна "эмиссионной".

Это верно, но это ещё не все. Будь это так, то совершенно непонятно было бы, как работает термопара. Распишем это более детально.
   
Предположим, мы имеем две проволоки из разных металлов, приведенные в прямой контакт одним из своих концов. Как мы уже говорили, часть электронов из одной проволоки перетечет на другую до выравнивания химпотенциалов (уровней Ферми). В результате чего за счет образовавшихся поверхностных зарядов возникнет разность потенциалов, получившая название "контактной разности  потенциалов".

Понятное дело, что заряд, перетекший из одной проволоки на другую, распределиться по поверхности проволок крайне неравномерно – основная часть поверхностного заряда будет сосредоточена в зоне контакта (в узком поверхностном слое). И там же будет существовать основное поле от этой приконтактной разности потенциалов. На остальной части проволоки зарядов будет крайне мало из-за того, что эти части (будем называть их хвостами проволоки) разведены на очень большое расстояние (по сравнению с глубиной контакта). Так что при равной разности потенциалов между любыми двумя точками этих хвостов, за счет большого расстояния между этими двумя точками – приповерхностная напряженность электрического поля на удаленных от контакта поверхностях хвостов будет на много порядков меньше, чем поле в приконтактной области. Следовательно, и плотность поверхностных зарядов на хвостах будет на несколько порядков меньше, чем поверхностная плотность заряда в приконтактной области.

Однако, если теперь начать сближать (вплоть до соприкосновения) другие два конца проволок, то заряд снова начнет перераспределяться по поверхности проволок – т.к. поверхность каждой из проволок должна оставаться эквипотенциальной. При этом произойдет дополнительное перетекание заряда с одной проволоки на другую через зону первого контакта – и этот дополнительный заряд будет перетекать вплоть до того момента, пока мы не приведем в соприкосновение хвосты проволок до образования второго контакта (противоположными концами). При этом дополнительно перетекающий через первый контакт заряд – по мере сближения – будет заранее образовывать в зоне сближения хвостов электрическое поле, усиливающееся при сближении вплоть до приконтактного поля. А разность потенциалов между двумя проволоками в каждый момент сближения будет поддерживаться постоянной за счет все того же перетекания зарядов через первый контакт (мы же помним о том, что после первого контакта – проводники уже не являются электрически нейтральными). Соответственно, в тот момент, когда возникнет второе касание – через второй контакт никакой ток не потечет, т.к. ситуация с контактной разностью потенциалов в области второго контакта уже будет заранее приготовлена перетеканием заряда через первый контакт.

Следующий вопрос, который возникает: а что будет, если первый контакт будет находиться при более высокой температуре, чем второй? Будет ли по такому контуру циркулировать ток, и за счет чего?

Если считать, что единственным изменением электронной подсистемы металла при повышении температуры металла будет размытие ферми-уровня, то ответ будет "нет". Т.е. по такому контуру ток циркулировать не будет. А что при этом будет происходить?

В результате нагрева хвосты ферми-распределений на горячем конце станут длиннее (размытее), и станут больше вылазить за потенциальный барьер, образованный работой выхода. Соответственно, токообмен между этими двумя металлами, приведенными в соприкосновение – усилится. Но баланс наступит точно при той же разности потенциалов, что и для холодных металлов, поскольку при равной температуре нагретых кусков этих металлов размытие ферми-распределений у них будет одинаковым, и при совмещении их ферми-уровней – совместятся и размытые хвосты.
Соответственно, для двух проволок, приведенных своими концами в соприкосновение друг с другом, контактная разность потенциалов будет одинаковой, что на холодном контакте, что на нагретом.

Однако термопара, как мы знаем, работает. За счет чего?

Ответ кроется в том, что плотность электронных состояний, а, следовательно, и численное значение ферми-уровня сильно зависит от постоянной решетки (от межатомного расстояния в данном куске металла). Зависимость там такая, что энергия Ферми обратно пропорциональна квадрату постоянной решетки. Соответственно, при расширении металла уровень Ферми проседает, и в нагретый конец линейного проводника устремляются электроны. Таким образом, между нагретым и холодным концами проволоки возникает разность потенциалов (термоэлектродвижущая сила). Возникает также и темновой ток в вакууме – электроны, слетевшие с горячего конца в результате электронной эмиссии, возвращаются на холодный конец за счет электрического поля, образованного разностью потенциалов между горячим и холодным концами этой проволоки в окружающем пространстве.

Давайте посмотрим, насколько экспериментальные данные по термопарам соответствуют именно этому механизму образования разности потенциалов между концами термопар. При этом заметим, что контактная разность потенциалов, возникающая вследствие разницы работ выхода, не вносит никакого вклада в термопарную разность потенциалов (здесь работает только разность термо-ЭДС). Так что в термопару металлы должны подбираться не по разнице работ выхода, а по другому принципу (если у вас нет таблицы коэффициентов Зеебека): согласно нашей гипотезе – по принципу максимальной разницы в коэффициентах линейного расширения. Проверим, так ли это.

Наиболее распространенные пары металлов, используемые в термопарах, это: медь-константан, железо-константан, вольфрам-рений, золото-платина, платина-палладий.  Есть ещё термопары с электродами из всяких экзотических сплавов, но для сплавов мы вряд ли найдем табличные значения коэффициентов Зеебека и табличные значения коэффициентов линейного расширения, чтобы сравнить их.
Таблицу коэффициентов Зеебека можно посмотреть, например, здесь.
Таблицу коэффициентов линейного расширения металлов – здесь или здесь.
Из таблицы коэффициентов Зеебека лучшие пары составляются из следующих металлов: (хромель, нихром, железо, молибден, вольфрам, медь) – с одной стороны, и (висмут, константан, никель, алюмель, палладий, платина) – с другой. Здесь в каждом из рядов в скобках собраны металлы в порядке убывания термо-ЭДС (относительно свинца).
Из таблицы коэффициентов линейного расширения можно составить следующие пары: (вольфрам, молибден, хром, титан, платина, железо, золото) и (цинк, магний, алюминий).

Отсюда видно, что некая корреляция между составленными таким образом парами есть, но она не является явно выраженной. Из чего следует, что кроме прямого воздействия линейного расширения на межатомные расстояния, в формировании коэффициентов Зеебека принимают участие и какие-то другие факторы (процессы). Навскидку, к таковым должны относиться: изменение высоты потенциального барьера относительно дна зоны проводимости при тепловом расширении (условно говоря – изменение работы выхода за счет всплывания дна зоны), изменение электронной плотности вблизи уровня Ферми конкретного металла в зависимости от температуры (иными словами, степень перекрытия зон в зависимости от линейного расширения), электронная структура внешней оболочки металла. Но таблиц на эту тему нет. Соответственно проследить, какой из эффектов оказывает максимальное влияние на эффект Зеебека – посему не представляется возможным. Но, на мой взгляд, основных эффектов два: это – прямое влияние линейного расширения, во-первых, на сам уровень Ферми – что уже описано выше, и во-вторых, на плотность электронных состояний вблизи уровня Ферми (чего мы не учитывали).
Дополнительные движения дна зоны проводимости, по-видимому, можно не учитывать, т.к. эффект проседания потолка зоны проводимости при линейном расширении происходит всегда сильнее, чем всплывание ее дна.

[свернуть]

Не знаю, понятно написал, или нет... На всякий случай – вот ещё странички из популярной библиотеки "Школьникам о физике" – это так, чтобы освежить память...

[sector+]

sector+, спасибо. Но, к сказанному вами, электроны, по видимому, тепло как то переносят, это явно следует из описания тепловых эффектов при туннельной эмиссии. А значит, вполне возможен и вариант, преложенный  Extint Spin, электроны, обладающие большей энергией, скатываются к электроду имеющему меньшую энергию.

И не только при туннельной эмиссии... При пропускании тока через контакт из металлов с разной работой выхода тепло тоже поглощается/выделяется. Соответствующий коэффициент выделения/поглощения тепла называется коэффициентом Пельтье.

[sector+]

Если вам интересно, что об этом пишут в книгах, можете почитать здесь.
Все формулы там написаны на основе того же принципа - изменения объемной плотности электронов в результате нагревания одного из концов проводника. Но есть разница.
Там термоэлектронная сила образуется за счет диффузии электронов из горячего конца в холодный.
И нагретый конец там заряжается положительно.
Проверить кто прав - книга или я - можно элементарно: берем радиолампу, нагреваем катод, и тупо меряем ток между катодом и анодом.
Как думаете, будет ток, или нет?

[sector+]

Если сравнивать с эффектом Пельтье, то, возможно, есть некоторая разница. При туннельной эмиссии может быть как нагрев электрода так и охлаждение, зависит от температуры самого электрода.

При пропускании тока через контакт тоже возможен как нагрев слоя контакта, так и его охлаждение.
В чем разница, не уловил.
Туннельный контакт отличается от прямого контакта только отсутствием теплового мостика. А в остальном... Туннельный контакт точно так же приводит к выравниванию химпотенциалов, как и обычный контакт. Т.е. к появлению контактной разности потенциалов. А далее все зависит от разности работ выхода материалов, приведенных в туннельный контакт (здесь и везде выше речь шла о металлах - у полупроводников есть щель, и там свои заморочки).
Кстати, удивительным является эффект охлаждения контакта.
С нагревом - там, вроде как, все проще...
А вот с охлаждением... Можете объяснить, почему при пропускании тока от металла с большей работой выхода к металлу с меньшей работой выхода - слой охлаждается?
Какой из электродов (приконтактный слой какого из электродов) в туннельном контакте в этом случае будет охлаждаться (в отсутствие теплового мостика)? И почему? (если помнить о том, что потенциальный барьер для туннельного тока - не преграда).

Про радиолампу. Конкретно ток не измерял, но разные лампы давали напряжение от 0,5 до 1,1в, подавалось напряжение только на накал, вольтметр подключался к катоду и аноду, значит и ток был

Остается сделать вывод: если ток есть, то где какой потенциал? На разогретом катоде, например, (на разогретом конце проволоки) какой потенциал относительно анода (холодного конца проволоки)... положительный, или отрицательный?

[Belostat]

Парни, вы молодцы что обсуждаете такую важную тему. Так глядишь и дойдете до спиноаых эффектов электронов

[sector+]

Термо-ЭДС Зеебека создается не в зазоре, а в металле. Точнее на том участке металлического проводника, на котором присутствует градиент температуры.

При этом миллионы леммингов переписывают друг у друга одно и то же объяснение этого эффекта:

Если вдоль проводника существует градиент температуры, то электроны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости, чем на холодном; в полупроводниках, в дополнение к этому, концентрация электронов проводимости растет с температурой. В результате возникает поток электронов от горячего конца к холодному. На холодном конце накапливается отрицательный заряд, а на горячем остаётся нескомпенсированный положительный заряд. Процесс накопления заряда продолжается до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не вызовет поток электронов в обратном направлении, равный первичному, благодаря чему установится равновесие.

Плюс ещё пишут про фононное увлечение, про магнонное увлечение...
(Полный текст можно почитать, например, здесь, здесь, здесь, ...)

В последнем источнике, правда, надо отдать должное, автор написал, что:

Необходимо отметить, что "фононное" и "диффузное" слагаемые термоэдс имеют один и тот же знак, в то время  как контактная термоэдс, как правило, противоположна им по знаку.

Но не ответил на вопрос: так какой из процессов в результате пересиливает все остальное? По тексту всех процитированных источников получается, что "диффузное" и "фононное" термоэдс пересиливает самое главное...

[Extint Spin]

Парни, поясните, пжл, неграмотному...
[img size=300]http://termensite.narod.ru/images/lamp/diod_o_p_03.jpg[/img]
Почему электроны пошли вверх, а ток пошел вниз?
Что его несет, если от ИП идут, вроде-бы, те-же электроны (-)?