Statische velden en energietransport

Moderator: physicalattraction

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Statische velden en energietransport

In een nu gesloten topic kwam de vraag aan de orde of er middels statische elektromagnetische velden ook energietransport plaats kan vinden. Voor het beantwoorden van die vraag werden de onderstaande twee artikelen aangevoerd:

http://article.aascit.org/file/pdf/9150724.pdf

http://teachers.parklandsd.org/wetherho ... fields.pdf

Nu is het wonderlijke dat deze artikelen elkaar radicaal tegenspreken. Dus interessant om te achterhalen wie er gelijk heeft. 8-)

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.900

Re: Statische velden en energietransport

Ik vond 'jouw' artikel niet sterk beginnen, met makkelijk weerlegbare uitspraken over langzame elektronen die toch niet in staat zouden moeten zijn om in een ogenblik een lamp te kunnen laten branden. Maar in het vervolg werd het toch wel overtuigend.

Vragen die ik had, als "hoe kun je zien welke kant de energiestroom gaat in een geleider bij een gelijkstroom" worden prima beantwoord.
En verder, Feynman zegt hetzelfde (deel II, hoofdstuk 27). Die zal ik maar niet tegenspreken :D

Het blijft een vreemd idee dat energie niet door de geleider getransporteerd wordt maar door de Poyntingvector in de hele ruimte (tenzij je met coaxiale geleiders werkt).
Maar daarin heeft dit idee goed gezelschap in zaken als bijvoorbeeld verstrengeling.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: Statische velden en energietransport

Ja - het is even wennen. Maar daarna ziet een simpel circuit met een batterij en een lampje er wel veel interessanter uit. Dat lijkt dan plotseling op geavanceerde microgolftechniek. :mrgreen:

In het andere artikel wordt iets gezegd over het afschermen van delen van het circuit, maar ze geven niet aan hoe dat gedaan is. Daar zouden mogelijk nog wel interessante experimenten mee gedaan kunnen worden. Wellicht kunnen de energiestromen door de statische velden zo zelfs experimenteel worden aangetoond.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.900

Re: Statische velden en energietransport

Ik zie niet snel gebeuren dat een simpel gelijkstroomcircuit zich anders gaat gedragen als je waar dan ook, hoe dan ook, afscherming aanbrengt. Natuur is altijd wel zo slim om toch dezelfde uitkomst te geven ;)

Verder sluit ik allerminst uit dat een beschrijving met elektronen en velden binnen de geleiders ook overtuigt en identieke resultaten geeft.

Het zal niet de eerste keer zijn dat geheel verschillende beschrijvingen hetzelfde antwoord geven.
Wat dan 'echt' correct is valt dan moeilijk vast te stellen. Is misschien niet eens mogelijk.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: Statische velden en energietransport

Als de energie grotendeels door de ruimte van de batterij naar de lamp gaat, dan moet dat ook gelden voor de bijbehorende impuls. Zou dat wellicht een meetbaar verschil kunnen opleveren met de voorstelling dat alle energie door de draden vloeit?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.900

Re: Statische velden en energietransport

Die impuls is natuurlijk wel heel erg klein, S/c2

En hoe zou je die kunnen meten (dus nog afgezien van het probleem dat-ie zo gigantisch klein is)?

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: Statische velden en energietransport

Als alle energie geheel door de draden zou vloeien zou dat ook voor de bijbehorende impuls gelden, zodat de lamp enkel bij de aansluitpunten met een aanvoer of afvoer van impuls te maken heeft. Als de energie echter voornamelijk door de ruimte vloeit krijgt de lamp rondom een impuls te verwerken. Ik heb het niet uitgerekend, maar het lijkt mij goed denkbaar dat er dus een verschil tussen deze twee situaties moet optreden in de wijze waarop de lamp zich (weliswaar op microscopische schaal) beweegt. Dan wel in welke evenwichtsstand de lamp aanneemt.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.900

Re: Statische velden en energietransport

Maar die impuls is zo klein!

Even slordig en met de heel natte vinger, om een orde van grootte te krijgen:Lamp 1000 W, oppervlak dat de Poynting vector tot z'n beschikking heeft is 1 m2, S=1000 W/m2
Impuls = 1000/c2 ≈ 1E-14 N.s/s = 1E-14 N

(Gloei)lamp geeft rendement 10 %, stralingsdruk (niet alleen zichtbaar licht!) = I/c = 100/c ≈ 3,3E-7 N/m2

De kracht op de lamp door de straling die hij uitzendt is vele ordes van grootte groter dan die door de impuls van de Poyntingvector.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: Statische velden en energietransport

Een grote uitdaging voor de inventieve experimentele fysicus! ;)

Maar deze kwestie zal waarschijnlijk geen prioriteit hebben... :(

Reageer