حول العلاقة الرائعة بين الرياضيات والفيزياء
تمثل النماذج الرياضية المختلفة صورة معينة للعالم - حقيقية أو ممكنة أو نظرية. على سبيل المثال، تمثل الهندسة الإقليدية كونًا مسطحًا، بينما تمثل الأكوان المنحنية أشكالًا هندسية كروية أو زائدية. كما يتم تمثيل الأكوان متعددة الأبعاد على سبيل المثال بنظريات مثل نظرية كلوتزا كلاين (في الكون بدون القوى النووية)، أو نظرية الأوتار التي قد تمثل كوننا.
تتنبأ الرياضيات أحيانًا بظواهر فيزيائية، كما في مثال معين تعرضت له منذ سنوات، عندما درست نظرية الكهرباء - وما زلت مندهشًا منها حتى يومنا هذا. سأحاول أن أشارككم إعجابي.
تبدو هذه ظاهرة غريبة، حيث يتم فقدان جزء من الطاقة في عملية معينة، وفقًا للحساب، دون فهم السبب في البداية.
هذا مكثف مشحون بشحنة كهربائية يتم توصيل مكثف آخر غير مشحون به في نفس الوقت. بعد التوصيل، يتم تقسيم الشحنة التي كانت في السابق في مكثف واحد، بين المكثفين.
هناك صيغ تربط بين السعة والشحنة والجهد والطاقة. لن نقوم بنسخ الصيغ هنا، ولكن يمكن للمهتمين العثور عليها في كتاب الفيزياء المدرسي أو على ويكيبيديا.
وإذا قمت بحساب الطاقة، يتبين أنه بعد توصيل المكثفات، يتم فقدان نصف الطاقة (إذا كان المكثفان متساويان في القيمة).
لست على دراية بتاريخ العلم، لكن ربما عندما تم حسابه لأول مرة، تم طرح السؤال أين تذهب الطاقة ومن المحتمل أنه في ذلك الوقت لم تكن هناك إجابة مرضية.
وبالمناسبة، توجد ظاهرة مماثلة أيضًا في الميكانيكا. أعني الاصطدام البلاستيك. عندما يحدث مثل هذا التصادم بين جسمين متساويين، أحدهما متحرك والآخر ساكن، وتنتقل كل كمية الحركة من الأول إلى الثاني، يتم فقدان نصف الطاقة. في مثل هذا التصادم، تكون الصيغ أيضًا مشابهة لتلك الخاصة بحساب المكثفات ولها نفس الشكل فقط، فبدلاً من معلمات الشحن والسعة والجهد، تظهر معلمات الزخم والكتلة والسرعة على التوالي.
من المفهوم أنه في حالة اصطدام البلاستيك، يتم إهدار الطاقة المفقودة في شكل حرارة متولدة بسبب الاصطدام. فقدان الطاقة موجود في اصطدام البلاستيك حسب التعريف (على عكس الاصطدام المرن البحت حيث لا يوجد فقدان للطاقة). لكن في حالة المكثفات، أين تذهب الطاقة بحق الجحيم؟
أحد يعرف؟
والسؤال الأكبر - كيف تعرف الرياضيات أنه من المفترض فقدان نصف الطاقة؟
تعليقات 76
في الحالة الموصوفة، لماذا ينخفض الجهد الموجود على المكثفين فعليًا عن الجهد الذي كان على المكثف المشحون قبل توصيله بالمكثف الفارغ؟ شكرا.
ولم يقل أحد أنه في جميع الأحوال هو النصف. يتم إهدار نصف الطاقة عند توصيل مكثف فارغ بمكثف مشحون - فقط إذا كان المكثفان متساويين. أي قضية أخرى على أساسها. مفارقتك الجديدة لا تبدو لي مفارقة لأنه إذا كانت المقاومة صغيرة فإن التيار كبير وزمن نقل الشحنة صغير. إذا كانت المقاومة كبيرة فإن التيار صغير وزمن نقل الشحنة كبير. والطاقة هي دالة للتيار والزمن. تريد - فكر في الأمثلة. ولهذا تحتاج إلى صيغة من حقل حدوة وأنا لا أجيدها. بدلًا من إجراء العمليات الحسابية، يمكنك إجراء تجربة باستخدام عدة قيم لمقاومات.
إحدى المجيبات هنا - حنان - قامت بتجربة. وقد اقترح في وقت سابق أنه ربما ينخفض الجهد إلى نصف جذر لسنوات ومن ثم لا يتم فقدان أي طاقة. ولكن بعد ذلك لم يكن كسولًا، فقد أجرى تجربة واكتشف أن الجهد ينخفض بالفعل إلى النصف. أخبرنا بهذا هنا وقال أنه يأكل القبعة.
لماذا في كل الأحوال هو النصف! تمامًا كما هو الحال عندما تخفض هذه السعة أو يجب أن تكون 10 مرات أيضًا
أنا لا أختلف مع الواقع، أعتقد فقط أن منارة Argy يجب أن تحتوي أيضًا على عنصر الخسارة عند توصيل المقاوم، في رأيي سوف تحصل على أقل من النصف (أو أنا مخطئ) إذا لم يحدث ذلك بغض النظر عن حجم المقاوم الذي نستخدمه، سيتم الحفاظ على الطاقة الإجمالية للمكثفين، وهذه مفارقة جديدة!
عليك أن تحسب بقيمتين أو ثلاث قيم للمقاومة وسنرى.
ران - لقد أظهرت في ردك الدهشة الأولية التي عبر عنها عنوان المقال. لكن الجواب قد تم تقديمه بالفعل. إذا قام مصدر ما بشحن المكثف، فيمكنك كمهندس كهربائي حساب جميع الطاقات في الدائرة والعملية. إذا قام مكثف بشحن مكثف آخر من خلال المقاومة، فيمكنك بسهولة حساب الطاقة المهدرة عليه. وفي الحالة النظرية للمقاومة الصفرية، أنت تعلم كمهندس ومطلع على الراديو أن نبضة تيار مفاجئة، مثل تلك التي تنشأ عن شحن مكثف استقبال بعد شحنه، تولد إشعاعًا كهرومغناطيسيًا - فما هي المشكلة النظرية هنا؟
لنفترض أن المصدر الذي يشحن المكثف سيتم توصيله عن طريق عداد كهرباء يقيس الطاقة، فهو يقيس مقدار الطاقة التي تدخل إلى المكثف، سواء كان المصدر مكثف آخر أو مصدر طاقة، عند شحن المكثف بقدر معين الجهد، طاقته هي نفسها، لا يهم من هو عامل الشحن! لين هناك مشكلة أساسية هنا! هناك مشكلة نظرية حقيقية هنا!
دعونا نحددها بهذه الطريقة، يتم تعريف جهد المكثف المشحون على أنه نسبة الشحنة إلى الشحنة مقسومة على الجهد، ومن الواضح أنه عند مضاعفة طاقة المكثف، ينخفض الجهد إلى النصف (إذا كانت الشحنة بقي على حاله).
هناك شيء مفقود في شرح العملية. تعطي الصيغة إجابة للجهد بالنسبة للسعة مقابل الشحنة ولكن ليس للطاقة. من الممكن المطالبة في المنظم الخلفي لقياس الفاقد وحسابه أيضاً، فهو منتشر أقل من خمسين بالمائة، ماذا سيحدث لو لم تكن هناك خسائر وحصلنا على أكثر من نصف الجهد؟ في الواقع، لا!
ولهذا السبب توجد مشكلة هنا!أقترح أن يحاول عالم فيزياء رفيع المستوى أن يقدم حلاً. (أنا مجرد مهندس)
ج: في رأيي، بمساعدة أحد الموردين ذوي العلامات التجارية، سيكون من الممكن نقل الطاقة من مستلم إلى آخر.
وفيما يتعلق أيضًا باللوحات إذا قمت بتحريك اللوحة من مسافة متر واحد إلى عشرة أمتار، فلا أعتقد أن تأثير الشحنة سيكون كبيرًا، وأعتقد أنها مقدمة بشكل جميل مفارقة ليس لها إجابة بسيطة وأنت تحاول فرضها. حل.
Ran - المثال الآخر الخاص بك يختلف بالطبع عن المشكلة المعروضة في المقالة. أنت على حق في كلامك - إذا قمت بتقليل سعة مكثف مشحون، فإنه يضيف طاقة والعكس صحيح. ولكن لا ينبغي اعتبار هذا لغزا، حتى لو لم تظهر الطاقة الميكانيكية في الصيغ. حتى في حالة اصطدام البلاستيك، فإن الطاقة المفقودة على شكل حرارة الاصطدام لا تظهر في الصيغ. في المكثف المتغير، تستثمر الطاقة في إبعاد الألواح عن بعضها البعض، أو إزالة العازل الكهربائي (المادة العازلة بين ألواح المكثف التي يؤدي وجودها إلى زيادة السعة) وتضاف هذه الطاقة إلى الطاقة المخزنة في المكثف. والعكس في العملية العكسية – تقترب الصفائح من تلقاء نفسها إذا سمح لها بذلك نتيجة تجاذب الشحنات المعاكسة، أو إذا سمح للعازل الكهربائي فيسحب إلى داخل المكثف من تلقاء نفسه، و هذا هو المكان الذي تذهب إليه الطاقة المتجهة من المكثف. من الواضح أن الطاقات المعنية ذات حجم صغير مقارنة بالطاقات الميكانيكية (الاحتكاك والتسارع) التي تستخدمها لتغيير سعة مكثف عملي.
وسنعود لموضوع المقال - على عكس ما كتبته في التعليقات السابقة هنا، ففي الحالة العملية أن تكون هناك مقاومة في الدائرة بين المكثفين، أو إذا قمنا بتوصيل المكثفات بمقاومة نصف الطاقة في الواقع يذهب إلى تسخين المقاوم أو المقاومة وتسرب الطاقة من خلال الإشعاع لا يكاد يذكر (على العموم - للأغراض العملية - وليس كما كتبت أن الطاقة المهدرة مقسمة بين التدفئة والإشعاع). وفي هذا الصدد، كان جميع المعلقين الذين أصروا على إدخال المقاومة لحل المشكلة المطروحة على حق، ولكن مرة أخرى - في الحالة النظرية للمقاومة الصفرية - يتم تحويل الطاقة المفقودة كلها إلى إشعاع.
وسنأخذ مثالاً آخر لمكثف متغير مشحون إذا قمنا بتقليل سعة المكثف إلى النصف فستتضاعف الشحنة في
مضاعفة القدرة، سيتم تخفيض الطاقة إلى النصف. أي أنها عملية عكسية في كلا الاتجاهين وتنجح في كل النواحي! هنا لا يوجد تيار، والشرر! ربما لا يظهر الاستثمار في الطاقة الميكانيكية أيضًا
قطعا.
66- كلامك لا يمكن تفسيره حسب نية حاييم. ووفقا له، أنا الثرثار الوحيد الذي أعطى إجابة صحيحة. حاييم - لقد كتبت بسرعة كبيرة. لا يذهب نصف الطاقة إلى المكثف الثاني، بل يذهب ربعها (نصفها إلى الإشعاع والنصف الآخر يتم توزيعه بين المكثفات).
حياة:
كلا من "الحل" وأعطيت الإجابة الصحيحة.
أفهم من كلامك أنك لا تدخلنا في "الثرثرة" وسؤالي هو لماذا تدرج آرييه سيتر في الثرثرة.
أول شيء يتعلمه طالب الإلكترونيات هو أنه عند توصيل مكثفين متماثلين، يذهب نصف الطاقة إلى المكثف الثاني والنصف الآخر يتحول إلى إشعاع كهرومغناطيسي. يتم تقسيم الطاقة الموجودة على المقاومة على الإشعاع ويمكن حسابها ببساطة. من بين جميع الثرثرة هنا، فقط أرييه سيتر، الذي حسب إجابته هو عالم إلكترونيات أو فيزيائي، أعطى إجابة صحيحة.
من المضحك أن مثل هذا السؤال البسيط تم جره إلى مثل هذا النقاش غير الضروري مع 62 إجابة.
ومن لا يعرف كيف تتحول الطاقة إلى إشعاع عليه أن يعود إلى معادلات ماكسويل.
التعليق يحتاج موافقة؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
لا عجب أن هناك مقالات مثل هذا.
أريستر
لا تمر الشحنات في زمن الصفر، ولا يمر الموصل أيضًا.
على الرغم من أن النفق، وهو عملية كمومية، ليس له وقت.
في الحالة التي وصفتها صفر الوقت غير ممكن.
وخلاصة القول - عندما تكون هناك مقاومة، فإن هدر الطاقة على المقاومة ليس "معجزة"، ولكن حتى عندما تكون المقاومة صفرًا، يتم إهدار الطاقة - وهي بالفعل "معجزة"، حتى تدرك ذلك يهدر على الإشعاع الكهرومغناطيسي وهذه هي فكرة المقال.
صديق جوش:
ليس من الضروري أن يتفق الأصدقاء ولكن هذا ما يحدث عادةً.
أنت لم تتحدث عن الإشعاع، لذلك تحدثت عنه.
أفترض أن قانون حفظ الطاقة معروف لديك وبالتالي فإن كل الطاقة التي لا تفقد كحرارة تفقد كإشعاع.
فإذا كانت الطاقة الكلية المفقودة ثابتة (وهذا واضح)، وإذا كانت كمية الطاقة المفقودة كحرارة ثابتة كما تزعم، فمن الواضح أن كمية الطاقة المفقودة كإشعاع ثابتة.
فقط لا؟
ولهذا السبب سألت إذا كان هذا هو نيتك.
داني - في الحالة النظرية للمقاومة الصفرية، ليس صحيحًا أن الأمر يستغرق وقتًا حتى تنتقل الشحنة من الاستلام إلى الاستلام. الوظائف التي تتحدث عنها تصف شحن أو تفريغ مكثف في دائرة RC. ووفقاً لهذه الوظائف، يستغرق الشحن أو التفريغ، لأغراض عملية، وقتاً قدره 5RC (وفي ذلك الوقت يتم الانتهاء من أكثر من 99 بالمائة من التفريغ أو الشحن). من هذه الوظائف يتم اشتقاق فقدان الطاقة فقط نتيجة للفقد الأومي (وليس من الإشعاع). ولكن في حالة المقاومة الصفرية، يكون منتج RC (الذي يساوي t - الوقت في حسابات الوحدة) صفرًا، مما يعني أن الشحنة تمر بين المكثفات (نظريًا) في زمن صفر.
صديق جوش - الحالة البسيطة هي المقاومة الصفرية، ثم تتحول كل الطاقة "المفقودة" إلى إشعاع؛ عندما تكون هناك مقاومة، عليك أن تبدأ في إجراء حسابات مقدار الطاقة التي استهلكها الإشعاع ومقدار تسخين الموصل.
كما قال أصدقائي الأعزاء، الحالة البسيطة هي عندما تكون هناك مقاومة (وبعد ذلك عندما تحل الحالة البسيطة لدائرة RC أو RLC، تحصل على نصف الطاقة التي ذهبت إلى الحرارة، ومن الواضح أن هناك تبسيطًا للمشكلة منذ ذلك الحين جزء يذهب حقا إلى الإشعاع، لكنه لا يكاد يذكر). عندما تسعى المقاومة إلى الصفر، يجب التعامل مع المشكلة بعناية، كيف بالضبط تسعى جاهدة لصفر المقاومة، وما إلى ذلك.
الطريقة الوحيدة (في رأيي) للتحقق مما يحدث عندما لا تكون هناك مقاومة، هي عند التعامل مع موصل (ليس هناك فائدة من محاولة إعادة ضبط الحل الطبيعي فقط لأنه يحتوي على الكثير من الإهمال، وما إلى ذلك كما كتبت ) ومن ثم يتم حل المشكلة من تلقاء نفسها (لن تبقى على موصل) ومن الممكن أن نحصل على حلول جيبية دون فقدان الطاقة (وعمليا سيتحول كل شيء إلى إشعاع اعتمادًا على كيفية حلك).
مايكل، لم أفهم ما قلته. هل يجب على الأصدقاء الموافقة؟ هل ذكرت الإشعاع؟
داني:
هل تفهم ما تتحدث عنه؟
حقا لا يبدو بهذه الطريقة.
هل يمكنك كتابة نفس "المنحنى المقارب" (يا له من تعبير ملتوي! أقول لك هذا كعالم رياضيات).
صديق جوش:
هل أنت متأكد أنك صديقه اتضح أنك لا تتفق معه!
أنت لا تتفق مع الواقع أيضا.
إذا كانت كمية الطاقة المنبعثة كحرارة ثابتة فإن كمية الطاقة المنبعثة كإشعاع ثابتة أيضًا.
هل هذا ما تظنه؟
آريا كما ذكرت - عند حل المسائل في الميكانيكا تبدأ بدون احتكاك ثم تضيفه. وبهذه الطريقة يتم فهم الحالات البسيطة، ومن ثم تتعقد المشكلة. لكن هنا بالتحديد عندما تكون هناك مقاومة تكون المشكلة بسيطة، وعندما تتم إزالتها تتعقد الحسابات بسبب الإشعاع. ولذلك، في رأيي، ليس من المفيد تجاهل الحالة التي يوجد فيها اعتراض. يبدو لي أنه يمكنك أن تتعلم منه أشياء عامة قد تكون ذات صلة حتى في الحالة المعقدة.
وإذا كنت لا تزال تسمح لي أن أقول بضع كلمات حول حل مشكلة المقاومة: فإن كمية الطاقة التي تحولت إلى حرارة (منذ بدء التفريغ إلى وقت لا نهائي) لا تعتمد على المقاومة على الإطلاق. المعنى: يمكننا تقليل المقاومة بقدر ما نريد، دون تغيير كمية الحرارة المنبعثة. لا أعرف ما الذي تقصده بـ "الموصل المثالي"، ولكن بالنسبة لي، فإن عبارة "يمكننا تقليل المقاومة بالقدر الذي نريده" قريبة بدرجة كافية من المثالية.
ماشيل
مرور حمولة معينة في وقت معين
موصوفة بوظيفة رياضية (منحنى مقارب)
الذي يستمد منه فقدان الطاقة.
ليس هناك عجب في ذلك، العجب الوحيد هو لماذا كتب هذا المقال أصلا.
صديق جوش:
ليس من الواضح حقًا ما الذي تتحدث عنه.
جوش لم يتحدث عن الماء إطلاقاً ومن تحدث عن الماء غيري قدم تشبيهاً ليس له حتى قدرة مكافئة.
التشبيه "المائي" الوحيد المقدم هنا هو تشبيهي وهذا المثال لا يحتاج إلى هواء أو أي وسط حول المكثف وبالتالي لا يحتوي على موجات صوتية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الموجات الصوتية، باعتبارها حركة الجزيئات، تشبه في السياق الحالي الحرارة أكثر من الإشعاع الكهرومغناطيسي.
داني:
ليس من الواضح بالنسبة لي ما تحاول قوله في الرد 49.
إذا كان الموضوع لا يثير اهتمامك - فلماذا تحاول مشاركة عدم اهتمامك مع الجميع.
أم أنني أخطأت في كلامك بعض المحاولات للإجابة على السؤال أين ذهبت الطاقة؟
هل يمكنك إخبارنا عن الوظيفة التي تتحدث عنها أم أنك تتحدث فقط؟
ليست كل التعليقات تحتاج إلى موافقة.
هناك كلمات رئيسية تتسبب في تأخير الرد تلقائيًا حتى التأكيد اليدوي
وكان الرد سيصدر حتى بدون سؤالك لأنه لا يخالف إجراءات الموقع.
صديق جوش – أنا لا أستهين بموضوع المقاومة. أنا ببساطة أدعي أن الافتراض في السؤال المطروح في المقالة هو أنه لا توجد مقاومة ومن ثم فإن الطاقة "المفقودة" - كل هذا النصف "المفقود" يصبح إشعاعًا ولا شيء غير ذلك. في حالة عملية حيث تكون المقاومة قليلة، يتحول جزء من الطاقة التي يمكن حسابها بسهولة إلى حرارة في الموصل. ولا أعرف الآن كيف أقدم حساب الطاقة التي تتحول إلى إشعاع.
وملاحظة أخرى لجوش - أنت تستمر في الحديث عن موصل ممتاز. أنا أتحدث عن موصل نظري بمقاومة صفر حيث لا يوجد حد تيار وتبقى دائمًا مقاومة صفر.
إلى المحرر:
وهنا حصلت على الجواب.
من الواضح أن اتصالها بك فقط هو الذي لا يحتاج إلى موافقة.
كن بصحة جيدة
إلى المحرر:
هل جميع التعليقات هنا تتطلب الموافقة؟
ذلك جديد!
מיכאל
يمكنك أن تفعل العكس والعكس مرة أخرى. لكن التركيز ينصب على عملية الانتقال من دولة إلى أخرى.
لا تظهر الشحنة الكهربائية فجأة على المكثف الثاني.
لا توجد عملية نفق أو قفزة كمية هنا.
هناك قدر معين من الوقت يستغرقه مرور البضائع.
تصف الوظيفة التي تصف هذا التحول أيضًا فقدان الطاقة.
لذلك، يبدو لي أن كل هذه الضجة غير ضرورية.
آريا، أعتقد أنك متسرعة في التقليل من شأن قضية المقاومة. والفكرة هي أن هناك آلية لفقدان الطاقة. يمكن أن يكون الإشعاع، ويمكن أن يكون الحرارة. الحساب أبسط بكثير ومألوف للجميع في حالة الحرارة، لذلك يفضل جوش التركيز عليه. صحيح أنه سيكون من المثير للاهتمام رؤية حساب تفصيلي لفقد الطاقة بسبب الإشعاع. إذا كان بإمكانك تقديم مثل هذه الحسابات، فأنا أحب أن أرى.
مايكل، في حالة الماء، من المحتمل أن يتم نقل بعض الطاقة إلى موجات صوتية، لذا فإن التشبيه لا يزال مناسبًا. وبطبيعة الحال، تختلف تفاصيل فيزياء الإشعاع الكهرومغناطيسي عن تفاصيل "الإشعاع" الصوتي، ولكن على المستوى الأساسي على الأقل يوجد تشابه هنا. أيضًا، كما هو الحال مع المكثفات والموصلات الفائقة، من الممكن إجراء تجربة الدلو باستخدام سائل فائق.
جوش - أكرر - الصيغ لا تأخذ في الاعتبار المقاومات (ولا المحاثة)، ولا الموصلات ولا المكثفات ولا المفتاح. في مثل هذه الحالة النظرية، يتم إشعاع نصف الطاقة. وفي الدائرة العملية، كما حاولت حنان، فإن الفارق ليس كبيراً. إذا كانت هناك مقاومة في الدائرة، فنحن جميعًا نعرف كيفية حساب دوائر RC البسيطة هذه. ضعيف جدا. السؤال المطروح في المقال يتحدث عن دائرة دون اعتراضات، فلماذا نشير باستمرار إلى الاعتراضات؛ إنه مثل حل مشكلة أساسية في الميكانيكا والإصرار على أخذ الاحتكاك بعين الاعتبار دون أن يكون مطلوبا أو معطى في المشكلة. وبشكل عام، فإن القول بأن الافتراض بأن مقاومة الموصلات وألواح المكثفات صفر هو أمر معقد، بعبارة ملطفة، هراء. إن الافتراض المعاكس، وهو أن هناك مقاومة، هو الذي يعقد الحسابات.
داني:
ربما سنفعل العكس؟
ربما سترى ما يشبه؟
على سبيل المثال - في الموقف الذي تصفه - ما هو تشبيه سعة المكثفات؟
يمكنك اختراع قصة ما هنا، ولكن عادة - عند وصف مكثف يستخدم نظام نقل المياه - فإن الوصف الأكثر نجاحًا في رأيي هو خزان المياه المقسم بطبقة مطاطية محكمة الغلق.
أفترض أن أولئك الذين يعرفون ما هو كيبال يفهمون أيضًا سبب كون هذا المثل جيدًا، لذلك سأوفر على نفسي التفاصيل.
على أية حال، فهو مجرد مثال يوضح بشكل جيد الجهد، والسعة، وحركة الشحنة، لكنه لا يشبه الإشعاع.
وهذا أحد أسباب الفرق بين مهنة الإلكترونيات ومهنة السباكة.
نقطة:
ليس من المهم في الوقت الحالي التحقق مما إذا كان هناك تشابه بين الأكواب التي وصفتها والمكثف.
ما قلته هو أن كلامك لا يجيب على سؤال "أين ذهبت الطاقة؟"
هل تعتقد أنهم يجيبون على هذا السؤال؟
حاجز:
في الرد رقم 29، أشرت بالفعل إلى أنك في الرد رقم 28 اعترفت بأن الإشعاع هو أيضًا مصدر لفقد الطاقة ولكن لأنك فعلت ذلك بإجابة ضعيفة ولأنك قصرته على موصل فائق دون رؤية الموصل الفائق كنهاية واحدة في سلسلة من الحالات التي هي دالة للمقاومة (عندما تكون في أحد الطرفين، عندما تكون المقاومة كبيرة، تذهب الأغلبية للحرارة، وفي الطرف الآخر، عندما تقترب المقاومة من الصفر، تذهب الأغلبية للإشعاع) أردت إيجاد طريقة توضيح الأمور لإقناعك تماما.
اسد:
ولعلك ترى كيف يختلف هذا الأمر عن توصيل الأوعية المتشابكة التي تحتوي على دلوين من الماء، أحدهما مملوء والآخر فارغ.
وفي كلتا الحالتين لا تظهر الشحنة المائية أو الكهربائية فجأة على الجانب الفارغ.
هناك عملية تدفق ناتجة عن الطاقة المنبعثة
اسد:
ولعلك ترى كيف يختلف هذا الأمر عن توصيل الأوعية المتشابكة التي تحتوي على دلوين من الماء، أحدهما مملوء والآخر فارغ.
وفي كلتا الحالتين لا تظهر الشحنة المائية أو الكهربائية فجأة على الجانب الفارغ.
هناك عملية تدفق ناتجة عن الطاقة المنبعثة.
لا تحتاج إلى إجراء هذا الاختبار، في الإجابة الثانية قمت بتصحيح نفسي، وقلت أنه في الموصل العادي سيكون هناك أيضًا فقدان للطاقة من خلال الإشعاع وسيتم فقدان معظمها للحرارة (كما يتم الحصول عليه إذا فعلت ذلك) التكامل)
السؤال الأكثر إثارة للاهتمام هو ماذا يحدث للموصل لقد أجبت على عدة إجابات (قد لا يكون أي منها صحيحًا)
المكثفات نفسها مصنوعة من مادة موصلة عادية، لذلك توجد مقاومة (الإجابة الأبسط).
إذا تعقيدت الأمور وقلت أن المكثفات أيضا فوق موصل، فيمكنك القول أن الموصل لديه تيار حرج يتصرف فوقه كموصل عادي، وبما أن تيار التفريغ الذي سيتدفق عبر السلك سيكون لا نهائيا (بعد على كل حال، لا توجد مقاومة)، لذا على أي حال سيفقد الموصل الفائق خصائصه (وسيكون موصلًا بدون مقاومة) نظرًا لوجود تيار حرج فوقه يكون موصلًا عاديًا
أنت لم تأخذ في الاعتبار الحث الذاتي للدائرة والذي يخلق أيضًا مقاومة
ومن الممكن أن يكون هناك تذبذب بين التفريغ والشحن طوال الوقت بحيث يذهب الأغلبية (والتأكيد على الأغلبية) إلى الإشعاع هنا
ومن الممكن أيضًا أن تكون جميع الإجابات صحيحة
مرحبا مايكل،
لماذا يكون مثال كوبين من الماء متصلين ببعضهما غير متشابه؟
اعتقدت أن قانون حفظ الشحنة يوازي قانون حفظ الكتلة وأن معادلة الجهد المطلوبة هي نفسها سواء كانت كهربائية أو جاذبية.
إذن ما هو الفرق الأساسي بين كوبين من الماء متصلين بمكثفين؟
جوش أقترح عليك أن تلخص العمل الذي قامت به المقاومة من الصفر إلى ما لا نهاية (أي التكامل مع مرور الوقت)
وبهذه الطريقة سترى مقدار الطاقة "المهدرة" على شكل حرارة كدالة للمقاومة
نعم؛ لا أفكر حاليًا في طريقة لقياس كمية الطاقة الإشعاعية. لهذا تحتاج إلى مصفوفة، في رأيي، لا يمكن تحقيقها بالوسائل التي أعرفها (مصفوفة مثل هوائي واسع النطاق جدًا، والذي يحتضن المكثفات بشكل كروي، عندما تكون متصلة ببعضها البعض). من الممكن الإظهار بدون قياس - باستخدام جهاز استقبال راديوي يتم ضبطه على ترددات مختلفة وفي جميعها سيتم سماع نقرة عند توصيل المكثفات. علاوة على ذلك، كتب جوش على وجه التحديد في الرد 28 أن هناك بالفعل إشعاعًا عند المقاومة 0 وإذا كان الاتصال من خلال المقاوم فإن معظم الطاقة تذهب إلى فقدان الحرارة في المقاوم، مما يعني أنه يتفق معنا.
اسد:
يبدو لي أنك نسيت في أي سياق تم تقديم الاختبار.
تم عرضه لإقناع جوش بوجود طاقة مفقودة في الإشعاع.
ولا يبدو لي أن أي فحص لما اقترحته من شأنه أن يقنعه بذلك.
إذا لم يتم قياس الحرارة أو الإشعاع، فيمكنهم فقط تأكيد الادعاء بفقدان الطاقة، لكن هذا لا يحدد كيفية إهدارها.
مايكل - قياس المعلمات الحالية كما اقترحت حنان أمر جيد. يستجيب مثل هذا القياس فقط للمعلمات الحالية وليس للإشعاع، ولا توجد مشكلة في التكامل خلال وقت التفريغ. أنا وحنان نعرف الكهرباء جيدًا بما يكفي لكي تثق بنا في هذا الشأن. وعلى أية حال ليست هناك حاجة لمحاولة ذلك. إن المقاوم العملي حتى مع قيمة صغيرة جدًا سوف يقلل الإشعاع إلى الحد الأدنى من القيم ومن الممكن إظهار أن معظم الطاقة ستهدر في المقاوم على الحرارة. بشكل عام، الأمور واضحة ومعروفة تماماً ولا توجد هنا صيغ سحرية، إذ ربما يكون الانطباع قد نشأ في المقال.
حنان:
لقد كتبت "الجرافيت" لأنني أتذكر أنني عندما كنت طفلاً كنت أبني لنفسي جنودًا مرتجلين عن طريق إنشاء دائرة كهربائية تتكون من حشوة قلم نحاسي برأس صغير من الجرافيت مثبت عليه (على الجانب المثقوب).
أود أن أقوم بتغليف الحشوة بمادة عازلة للحرارة وأوصلها إلى طرفها الآخر (الذي لا يحتوي على الجرافيت) بسلك كهربائي متصل من أحد طرفيه بجانب واحد من البطارية. من الجانب الآخر من البطارية سأقوم بإخراج سلك آخر.
عندما أردت لحام شيء ما في دائرة كهربائية، كنت ألمس قطعة القصدير التي أريد إذابتها بالطرف الحر للسلك الكهربائي وطرف الجرافيت.
تسببت الدائرة المغلقة في تسخين الجرافيت على الفور وصهر القصدير.
بمعنى آخر - الجرافيت مادة تحول الطاقة الحالية إلى حرارة محسوسة.
كنت آمل أن يؤدي استخدام مثل هذا المقاوم إلى تبسيط التجربة لأن فروق الحرارة التي سيتم إنشاؤها ستكون واضحة بدرجة كافية بحيث لا تكون هناك حاجة لقياس السعرات الحرارية.
إن قياس الطاقة المهدرة على المقاوم لن يعطي بالضبط ما نبحث عنه لأنه لن يتضح منه ما إذا كانت الطاقة مهدرة على الحرارة أو الإشعاع.
بالإضافة إلى هذا - هذا يتعلق بعملية التفريغ وليس بالحالة الساكنة وليس من الواضح بالنسبة لي كيف ستتمكن من متابعة كل ما يحدث فيها في لحظاتها المختلفة.
إذا كان لديك برنامج محاكاة قياسي يقوم أيضًا بحساب الإشعاع أو الانبعاث الحراري، على الرغم من أنه لن يكون تجربة حقيقية، إلا أنه سيحظى ببعض الدعم لأحد الأطراف لأنه إذا كان هذا البرنامج الذي يخدم المحترفين قد أخطأ في الحسابات ، فالناس سوف يتغلبون عليه بالتأكيد.
מיכאל
هل يمثل الجرافيت المقاومة بالنسبة لك؟ إذا كان الأمر كذلك، يمكنني تركيب المقاوم العادي.
فيما يتعلق بالتجربة، ليس لدي وسيلة لقياس السعرات الحرارية التي ستتطور على المقاوم، لكن يمكنني تنزيل منحنى التيار أو الجهد كما يسمح لي Scope ومن ذلك حساب الطاقة التي ضاعت على المقاوم.
من الأسهل بكثير إجراء المحاكاة الكهربائية، لكنها لم تعد تجربة.
يوم جيد للجميع.
ما زلت لم تفكر في ما قلته عن الموصلات الفائقة
حنان:
باعتبارك شخصًا أظهر بالفعل مهارة في إجراء التجارب - هل يمكنك التحقق من جوش إذا كان هناك فرق بين كمية الحرارة المتولدة عند توصيل المكثفات بسلك نحاسي وتلك المتولدة عند توصيلها باستخدام الجرافيت (المادة التي يتم منها ملء الحشوة) يتكون قلم رصاص)؟
أعتقد أن الأمر صعب لأنك تحتاج إلى مكثفات خطيرة جدًا حتى يصبح شيء ما ساخنًا بشكل يمكن قياسه، ولكن ربما لديك الوسائل اللازمة لذلك؟
حاجز:
أنا لست غاضبًا، لقد حيرتني كلماتك فقط وحاولت أن أشرح لك السبب.
لقد فشلت، ولكن هذا ما يرام معي.
أنا حقًا لا أفهم سبب انزعاجك، لقد أجبت على السؤال المحدد وهو توصيل مكثفين في نفس الوقت، اقرأ المنشور بعناية وسترى أن هذا ما سأل عنه، ومن الواضح أن الأمر لا يتعلق بأي دائرة كهربائية.
وأنت لم تشر إطلاقا إلى ما أجبت عليه بخصوص الموصلات
حاجز:
بادئ ذي بدء - أنت الآن تعترف بالفعل أن جزءًا من الطاقة سوف يُفقد على شكل إشعاع - وهو ما يتناقض مع كلامك السابق.
بالإضافة إلى ذلك، أنت تدعي أن كمية الطاقة التي ستفقد في الحرارة لا تعتمد على المقاومة، والسؤال الذي يطرح نفسه هو ما إذا كان هذا هو ما تدعي فقط للتكوين المحدد لمكثفين متصلين على التوازي أو لأي دائرة كهربائية.
كيف برأيك يتم إنتاج البرامج الإذاعية؟ لماذا لا تتحول طاقة المرسل في الغالب إلى حرارة؟
أعني - ليس لدي شك في أنك مخطئ - أنا فقط أحاول أن أجعلك تفهم هذا أيضًا.
لقد أجبت بالفعل عما يحدث (في رأيي) إذا كان موصلاً (مقاومة صفر) انظر الإجابة رقم 26
تشع شحنة كهربائية متسارعة، لكن معظم الطاقة تتبدد في موصل مقاوم
حاجز:
ربما يكفي الحرب ضد قوانين الطبيعة؟
هل تحاول حقًا القول بأن الشحنة الكهربائية المتسارعة والمجال الكهربائي المتغير لا يولدان إشعاعًا كهرومغناطيسيًا؟
إذا أثبتت ذلك، فستستحق جائزة نوبل، ولكن بما أنه من المستحيل إثبات ما هو غير صحيح، فمن المحتمل أنك لن تحصل حتى على جائزة إجنوبيل.
ماذا تعتقد أنه سيحدث في حالة المقاومة الصفرية؟ هل المكثفات لن تتوازن أبدا؟
إذا قمت بإجراء تكامل خلال وقت التفريغ، والذي يكون من حيث المبدأ من الصفر إلى ما لا نهاية، فإن النتيجة التي تم الحصول عليها هي بالفعل نصف الطاقة بغض النظر عن R
وأما سؤال الموصل فيمكن الإجابة عليه كالآتي:
المكثفات نفسها مصنوعة من مادة موصلة عادية، لذلك هناك مقاومة. إذا قمت بتعقيد الأمور وقلت إن المكثفات هي موصلات فائقة أيضًا، فيمكنك القول إن الموصل الفائق له تيار حرج يتصرف فوقه كموصل عادي
أنت لم تأخذ في الاعتبار الحث الذاتي للدائرة والذي يخلق أيضًا مقاومة
حاجز:
تعال!
لقد كتبت كل شيء هنا بالفعل وتبدأ من البداية!
فهل تكفر بأن يتم خلق إشعاع كهرومغناطيسي يحمل معه بعض الطاقة؟
هل حسب منطقك - الحرارة المتولدة لا تعتمد على المقاومة إطلاقاً؟
جوش - لم يُقال أن المكثفات متصلة بواسطة موصل ذو مقاومة R. من الناحية النظرية فهو موصل مثالي ومن ثم، نعم، بشكل مثير للدهشة، "يختفي" نصف الطاقة. ليس صحيحًا أنه يمكن إثبات أن كل نصف الطاقة (حتى لو كان للموصل مقاومة معينة) يتحول إلى حرارة. وإذا كانت هناك طاقة حركية فهي للجزيئات (حركتها بفعل الحرارة) وليست بلغة الإلكترونات. و"الحل المدرسي" تجدونه في التعليقات السابقة.
عند توصيل المكثفات بموصل ذو مقاومة R، يحدث تفريغ، ويمكن إثبات أن كل نصف الطاقة يذهب إلى الحرارة (للموصل ذو المقاومة).
وبلغة الإلكترونات يمكن القول أن نصف الطاقة تذهب إلى طاقة حركية.
حنان:
لقد أثبتت أنك عالم في القلب.
التجربة دائمًا هي الحكم النهائي، ونشر النتائج حتى عندما تتعارض مع الرأي الذي أبديته سابقًا هو بالفعل الفعل النبيل المنتظر من العالم.
لا أحد أكثر حكمة من الذي لديه الخبرة.
لقد قمت بإجراء اختبار بسيط وبالفعل انخفض الجهد إلى النصف مما يعني اختفاء نصف الطاقة.
لذلك اليوم أكل القبعة.
اسد:
وليس من العدل أن نقول إن من يتحدث عن المعارضة مخطئ، وذلك لسببين:
السبب الأول هو أنه في الواقع يتم فقدان بعض الطاقة بسبب المقاومة،
النقطة الثانية هي أنك في صياغة السؤال لم تقل شيئًا عن الاعتراض، وبالتالي لم يكن لديك أي سبب لتوقع أن يفهم الناس أنه لا يوجد اعتراض.
الصيغ الوحيدة التي أشرت إليها هي تلك الخاصة بسعة المكثفات المتصلة على التوازي.
هذه الصيغ غير مبالية - سواء بموضوع المقاومة أو بموضوع الإشعاع.
كل من يعزو فقدان الطاقة إلى فقدان مقاومة الموصلات (أو مفتاح التوصيل)، سواء في الردود على هذا المقال أو في الردود على الرابط الذي قدمه لنا شلومي، مخطئون. في الواقع، حتى أولئك الذين يجيبون على السؤال بأن جزءًا من الطاقة يذهب إلى فقدان الحرارة في مقاومة الموصل وجزء إلى الإشعاع الكهرومغناطيسي - مخطئون. لا تأخذ الصيغ في الاعتبار الخسائر الأومية، ولكنها تحلل الوضع المثالي حيث لا توجد مقاومة وعندها يكون فقدان الطاقة هو النصف تمامًا وتتحول هذه الطاقة إلى إشعاع كهرومغناطيسي بسبب نبض التيار أثناء انتقال الشحنات إلى مكثف. يبدو الأمر كما لو أننا نحل مشاكل في الميكانيكا ونتجاهل الاحتكاك. فصحيح أنه في دائرة أفعاله توجد مقاومة ويذهب جزء صغير من الطاقة إلى مقاومة الموصلات (ثم لا تصل طاقة الإشعاع إلى النصف بالضبط). مرة أخرى، الإجابة الدقيقة على السؤال كما هو مطروح هي - الإشعاع الكهرومغناطيسي، حيث أجاب عدد قليل فقط من المشاركين على الرابط. بالمناسبة، عندما تقوم بقصر مكثف - كل الطاقة تذهب (تافهة)، من الناحية النظرية - إلى الإشعاع.
إيثان - إن مسألة ما يحدث في مكثف مشحون إذا سُمح (نظريًا) لألواحه بالتجاذب مع بعضها البعض، أو إذا طبقنا قوة وحركناها بعيدًا عن بعضها البعض، هو سؤال مثير للاهتمام في حد ذاته، ولكنه لا علاقة له بالمسألة السؤال الذي قدمناه.
حل الحل غير دقيق أيضًا: تردد يتم تحديده بواسطة خصائص المكثف والسلك، أي ادعائه بوجود دائرة رنين - مرة أخرى تتحدث الصيغ عن دائرة نظرية بدون مقاومة وبدون محاثة، لذلك ليس صحيحًا الادعاء بأن الطاقة الكهرومغناطيسية موجودة عند تردد معين (وهناك أيضًا خسائر أومية). وفقا لتحليل فورييه - نبضة التيار، كما في حالتنا، تشع في كامل الطيف.
حنان - الجهد ينخفض إلى النصف وليس إلى الجذر 2. أنت تحاول إلغاء "فقدان" الطاقة في مطالبتك، لكن الطاقة تفلت - في الإشعاع.
Reut - تنسيق الممانعات من أجل أقصى قدر من نقل الطاقة، وهو مناسب عندما يكون هناك مكون مقاوم. في السؤال المطروح هنا - من الناحية النظرية لا توجد مقاومة (المقاومة + الحث أو السعة)، ولكن ردود الفعل السعة فقط (رد الفعل = الحث أو السعة) وفي شبكة التغذية المرتدة النقية لا يوجد فقدان للطاقة.
محامي الشيطان:
إذا قرأت كلامي بعناية، سترى أنني لم أحاول اتباع أي نظرية رياضية خاصة على الإطلاق.
ومن ناحية تحدثت عن إمكانية استخدام نماذج غير مناسبة لغرض وصف ظاهرة فيزيائية. مثل هذا الاستخدام يمكن أن يكون صحيحًا تمامًا من الناحية الرياضية ولكنه لا معنى له في العالم المادي.
ومن ناحية أخرى، كنت أتحدث عن التعاليم الرياضية القديمة التي تم دمجها بشكل جيد في الفيزياء ومع ذلك لم يتم التعبير عنها بشكل كامل فيها. لقد أحضرت كمثال مصطلح "الفضاء 85 بعدًا" لكنه كان مجرد مثال.
اللانهاية، على سبيل المثال، هي مصطلح رياضي مشروع ومفيد وحتى أساسي في تطوير الصيغ التي نستخدمها في الفيزياء، ومع ذلك فإننا نعتقد أنه لا يوجد شيء لا نهائي في الفيزياء، و"اللانهايات" يتم الحصول عليها من الحسابات القائمة على أساس موجود. يُنظر إلى النظرية في محاولة وصف ظاهرة فيزيائية على أنها نقطة فشل للنظرية (أي أن هناك في الواقع استخدام الظاهرة التي وصفتها تحت عنوان "من ناحية أخرى" لتحديد حالة نموذج غير مناسب التي وصفتها تحت عنوان "من ناحية").
من * آل
يقال، إن لم أكن مخطئا، عن عالم الرياضيات النرويجي لي أنه عندما انتهى من التفكير في كدماته، فرك يديه بكل سرور وأعلن أنه أصبح لديه أخيرا مجال رياضي لن يلوثه الفيزيائيون بأبحاثهم أبدا. وعلى هذا قيل "رؤية أخرى للوقت". وليس من المؤكد ضرورة الانتقال إلى أكوان أخرى (إذا كانت بعيدة).
فارس
إن الواقع المادي الذي نعرفه لا يتطابق حقًا مع ما تدركه حواسنا (يعتمد الأمر على التعريفات، لا يوجد جدل حول الأمر)، وليس من المؤكد أن الكون يتطابق مع أي منهما، ومع ذلك فمن المحتمل لنا.
مايكل: لقد ادعيت كما زعمت. لقد كتبت في ذلك الرد - الذي قمت بالفعل بالتعليق عليه فيما يتعلق بنظرية جاديل (في المقالة التي قدمت رابطًا لها) - أن الفيزياء هي حالة خاصة من الرياضيات، بمعنى أنها مجموعة فرعية موجودة بالفعل. بمعنى آخر: كل الفيزياء هي رياضيات، ولكن ليس العكس (بالطبع، من الممكن أن يتم التعبير عن كل الرياضيات ماديًا، ولكن ليس في عالمنا - على سبيل المثال، فيما يتعلق بعدد الأبعاد، تسمح الرياضيات بمثل هذا الرقم الذي تختاره، بينما في عالمنا هذا يعني أن الواقع المادي المعروف لنا أو الذي ندركه بحواسنا هو فقط ثلاثي الأبعاد).
الحل بسيط للغاية: في لحظة الاتصال، يمر تيار بين المكثفات والتيار "ينفق" الطاقة على مقاومة الأسلاك.
لحساب ذلك عليك أن تفترض أن مقاومة الأسلاك عالية جداً (تهدف إلى ما لا نهاية) ومن ثم يكون التيار ضعيفاً، وإلا فإن التيار سيكون قوياً ومن ثم سيتم إنشاء مجال كهرومغناطيسي كبير أيضاً، وهو أيضاً شكل من أشكال الطاقة، إلا أنه من الصعب حسابه.
بالمناسبة، لقد قمت بحل هذه المشكلة بالفعل في المدرسة الثانوية.
أنا مهتم بمعرفة سبب استمرار الأشخاص في محاولة حل المشكلة بعد تقديم الحل بالفعل.
سيتم تبديد الطاقة على شكل حرارة وإشعاع كهرومغناطيسي.
كلما كانت مقاومة الموصل أصغر، كلما زاد فقدان الطاقة نحو الإشعاع.
كلما زادت المقاومة، كلما تم فقدان المزيد من الطاقة على شكل حرارة.
فيما يتعلق بالسؤال الكبير، فهذا ببساطة نتيجة لحقيقة أن نماذجنا تعكس الواقع جيدًا.
لم يتم إنشاء صيغ حساب سعة المكثفات المتصلة على التوازي في الفراغ. وقد تم اختبارها تجريبيا وتبين أنها صحيحة. وكذلك هي الصيغ المتعلقة بتوزيع الشحنة على الموصل.
فإذا كانت صحيحة، وإذا كان قانون حفظ الطاقة صحيحًا، فهذا يعني أن الطاقة يجب أن تُفقد.
إذا استخدمنا صيغًا غير صحيحة لسعة المكثفات الموصلة على التوازي، فبالرغم من أن الرياضيات كانت صحيحة، ربما لم نكتشف أن الطاقة يجب أن تُفقد.
وبما أننا تمكنا أيضًا من اكتشاف حقيقة أن الشحنة التي تخضع للتسارع - أو المجال المغناطيسي المتغير تنتج إشعاعًا كهرومغناطيسيًا وأيضًا حقيقة أن الشحنة المتدفقة في وسط مقاوم تولد حرارة، فيمكننا أيضًا فهم أين ذهبت الطاقة والحصول على تأكيد إضافي من صحة التجمع.
وينبغي أن يكون مفهوما أنه إذا لم تتطابق النتائج - فإن ذلك لن ينتقص من صحة الرياضيات، ولكن فقط من صحة الطريقة التي اخترناها لتمثيل الفيزياء داخلها.
فارس:
قرأت التعليق الذي قمت بالتصويت عليه.
في ذلك الوقت لم ألتفت إليها لأنني كنت مشغولاً بالتجادل مع ليزا، ولكن مما قلته في بداية الرد الحالي يمكنك أن تفهم أنني لا أتفق مع ادعائك بأن الرياضيات والفيزياء هما نفس الشيء.
لا على الإطلاق.
ولا يمكن أن يكون كذلك، لأن الرياضيات تحتضن مجالات ليس لها إدراك في الفيزياء (مثل الفضاء 85 بعدًا أو زجاجة كلاين).
بالطبع، أنا أتحدث هنا فقط عن الفيزياء الموجودة في عالمنا.
من الممكن أن الأكوان الأخرى لديها قوانين أخرى، وفي النهاية كل بنية رياضية لها تمثيل مادي في كون ما، لكن هذه تكهنات لا يمكننا تأكيدها أو دحضها. على أية حال – هذه هي التخمينات الممثلة في كلام تاغمارك وهي مختلفة عن التفسير الذي حاولت تقديمه له.
رعوت
الطاقة لا "تهدر" أبدًا، لأن هناك قانون حفظ الطاقة.
فالطاقة لا يمكن أن تتحول إلا إلى نوع آخر من الطاقة.
صحيح أننا نتحدث عن هدر الطاقة، لكن هذا المصطلح يشير إلى هدر الطاقة المتاحة للاستخدام وتحويلها إلى طاقة غير متاحة للاستخدام.
المكثف هو مصدر طاقة ينقل الطاقة إلى مكثف مطابق له في خصائصه،
الحد الأقصى للطاقة التي يمكن نقلها من خزان إلى آخر يحدث عندما تكون مقاومة الخزان مساوية لممانعة مستقبل الطاقة (الحمل).
ومن ثم يتم نقل نصف الطاقة ويضيع النصف الآخر على ممانعة النظام، وهي في حالتنا الممانعة الداخلية لكل مكثف.
بشكل عام، فقط مسافة قصيرة بين اللوحين وسوف تتبدد كل الطاقة. إنه نفس الشيء تقريبًا.
فيما يتعلق بهذا السؤال، فقط افترض أن هناك مقاومة بينهما في لحظة الاتصال. بعد ذلك سوف تستنشقه إلى 0 (لن يعتمد ذلك على المقاوم إذا كان هناك حفظ للطاقة أم لا). قليل من الجبر أن التيار هو مشتق الشحنة، الشحنة مرتبطة بشحنة كل مكثف على حدة، فرق الجهد مرتبط بالتيار (أوم) وهذا يكفي. إن فقدان الحرارة لكل وحدة زمنية من خلال المقاوم يساوي فقدان الطاقة المحتمل (ليس مفاجئًا بشكل خاص، 3 أسطر، الأمر بسيط جدًا). بالنسبة لأولئك المهتمين، هناك العديد من الأسئلة الرياضية التي يمكن حلها بمساعدة الفيزياء، وهو أمر مثير للاهتمام للغاية. مثال: أثبت أن كل مضلع له عمود واحد على الأقل من مركز الكتلة إلى الجانب بحيث يمر عبر الجانب نفسه (وليس بشكل مستمر). الجواب: ضعه على الأرض وإذا لم يتحقق الشرط فإنه يتدحرج إلى الأبد ويسرع ويحفظ أنجيا، الخ. واحد آخر: إعطاء الفاون (شكل ثلاثي الأبعاد مع الشعر المستعار). لكل شعر مستعار أقوم بإخراج متجه عمودي "عادي" طوله هو مساحة الباروكة. مجموع كل المتجهات، خرج 0. لماذا؟ لأنه إذا لم يكن الأمر كذلك، فسنضعه على الغاز (الضغط) وسيبدأ في الدوران من لا شيء. للتفكير: أحتاج إلى الانتقال من نقطة إلى أخرى (وليس على نفس الارتفاع). بدءاً من السرعة 0، ما هو شكل المنحنى حتى أتمكن من الوصول إلى هناك بأسرع ما يمكن؟ (الدراجات عديمة الاحتكاك، وما إلى ذلك).
هناك قدر هائل من هذه الأشياء ومعظمها جميل جدًا ومبتكر (استنادًا إلى عزم الدوران الثابت، وقانون فيرما بشأن قانون سنيل، وما إلى ذلك). آسف لأي شخص كان عليه أن يقرأ هذا ولم يكن مهتمًا به حقًا.
يمكن العثور على محاولتي للإجابة على سؤالك "الأكبر" في رابط رسالتي هنا:
https://www.hayadan.org.il/for-one-tiny-instant-physicists-may-have-broken-a-law-of-nature-0604107/#comment-265170
إن المعايير الجمالية العالمية المتأصلة فينا - وهي ثمرة الخلق التطوري - هي "عمود النار أمام المعسكر" لأولئك الذين يستكشفون مساحات الرياضيات ومناظرها الطبيعية. إن المتعة التي ينطوي عليها عرض العناصر التي تتشكل معًا في هيكل بدرجة أعلى من "الأناقة" من كل عنصر من مكوناته على حدة، تشكل حافزًا كبيرًا في سعينا وراء اختراعها أو اكتشافاتها. إن الإيمان بأساس واضح لـ "الأناقة" في مجالات العلوم الدقيقة هو بمثابة دليل إرشادي يساعد في اكتشاف الهياكل الأكثر تجريدًا وبالتالي الأكثر تعقيدًا أيضًا. وهذه الهياكل - بسبب طبيعتها على وجه التحديد - هي التي أدت إلى ظهور ما يسمى "ملكة العلوم" المرتبطة بالرياضيات.
لغز جميل.. عليك أن تجعله قسماً يومياً..
لقد وجدت ذلك:
http://www.edaboard.com/thread168490.html
وبالمناسبة: الرياضيات لا "تعرف" أي شيء.
في المجمل، نحن بحاجة إلى الحفاظ على الشحنة ومساواة الإمكانات والنتيجة هي خفض الطاقة إلى النصف.
إلى أين ذهبت؟ الرابط يشرح ذلك بشكل جيد، على الرغم من أنني لم أختبره بنفسي.
ودائمًا ما تختفي الطاقة عندما يقوم شخص/شيء ما بعمل ما. (في لغة أكثر عامية يطلق عليه التبديد).
الحل الذي قدمه "الحل" صحيح.
يعرف أرييه أيضًا أن هذه كانت إجابتي كجزء من محادثة أجريناها قبل نشر المقال.
حل حنان خاطئ، فنتيجة النصف هي التي تم الحصول عليها في الحسابات.
إجابة النقطة لا تعالج المشكلة على الإطلاق.
فيما يتعلق بالسؤال الذي يطرحه "الحل" - يبدو لي غريباً بعض الشيء في صياغته. ربما كان القصد هو أن المجرات تكتسب بالفعل طاقة الجاذبية المحتملة، وحتى الطاقة الحركية وربما من أين تأتي هذه الطاقة كان ينبغي أن يكون السؤال.
الإجابة على هذا السؤال غير معروفة حقًا، لكنها تسمى "الطاقة المظلمة":
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy
http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy/
من الواضح أنه أثناء توصيل المكثفات، لن ينخفض الجهد إلى نصف جهد المكثف المشحون، وإلا فسيتم انتهاك قانون الحفاظ على الطاقة، وبالفعل سينخفض الجهد إلى نصف الجذر فقط، أي إلى 0.707 من قيمة المكثف الكامل.
إنها بالفعل مشكلة جميلة أن حدس الأطفال الثلاثة.
في لحظة توصيل المكثفات، ستنشأ تذبذبات بتردد تحدده خصائص السلك والمكثفات، وبعد ذلك تتبدد الطاقة على شكل طاقة حرارية وطاقة كهرومغناطيسية.
والآن لسؤال حقيقي؟
إذا كان الكون يتوسع بمعدل متسارع فإن جميع المجرات تفقد طاقة الارتفاع؟
ومن أين تأتي الطاقة المستهلكة؟
هناك إجابة لذلك، لكننا سنراكم أولاً.
والمثال المناسب هو كوب مملوء بالماء متصل به كوب آخر. سينخفض مستوى الماء بمقدار النصف وستنخفض الطاقة الإجمالية بمقدار النصف.
فرضيتنا هي أن هناك طاقة وضع في المكثف، ففي النهاية هناك قوة تجاذب بين اللوحين، ومع تغير المسافة بين اللوحين تتغير طاقته (سواء الكهربائية أو الجهد المتعلق بالقوة المؤثرة بين اللوحين) اللوحات) لا يوجد فقدان للحرارة. لم نلعب بالصيغ ولكن هذا هو التفسير الأكثر منطقية.
الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو ما يجب فهمه بالضبط هنا.
للتوافق مع المثال الذي قدمته، يمكن أن ينظر إليه كما لو كنت متصلاً في نفس الوقت ويتساوى معه.
ثم احصل على مكثف يساوي مجموع المكثفين السابقين وهكذا.
من السهل فهم ذلك إذا قمت بتوصيل مكثف ذو سعة لا نهائية بالمكثف المشحون.
يبدو الأمر كما لو أنك قمت بتقصير الألواح وتحولت الطاقة إلى حرارة أثناء تدفقها.