Spuleninduktivität

Induktivität und die fehlende Gesetz  im heutzutage Elektromagnetismus

             Maxwell 1864 formuliert einen Satz von Differentialgleichungen zur Beschreibung der Raum und Zeitabhängigkeit des elektromagnetischen Feldes und diese werden als die die Basis der klassischen Elektro betrachtet.

Maxwellgleichungen in differentieller Form sind:

   Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion (1)

  Generalized Ampere-Gesetz (2)

 Es sind keine magnetischen Monopole (3)

  Gauss Gesetz der Ladungserhaltung (4)

 Neben diesen gibt es die konstitutiven Beziehungen:

                                                                     (5

                                      (6)

                                            (7)

und die Kontinuitätsgleichung:

 (8)

  Von besonderer Bedeutung für die heutigen und die weitere Diskussion sind die ersten beiden Gleichungen:

1. Induktionsgesetz beschreibt ein zeitveränderliches Magnetfeld B führt zu einem elektrischen Feld E.

2.Generalized Ampere gesetz sagt aus, dass ein zeitveränderliches elektrisches Feld zu einem Magnetfeld, auch in Abwesenheit eines freien Strom (J = 0) zu ergeben. Folglich wird ein Magnetfeld, kann auf zwei Arten erzeugt werden: durch elektrischen Strom (dies die ursprüngliche "Gesetz von Ampère" war) und durch Ändern elektrischer Felder.

Maxwell beobachtet, dass Ampere Gesetz nicht mathematisch konsistente Ergebnisse in Schaltungen mit Kondensatoren zu geben, damit er eine neue Amtszeit als,, Verschiebungsstrom '' bekannt sind, eingeführt. Das Konzept der,, Verschiebungsstrom '' stellt die ursprüngliche Arbeit von Maxwell und dieses Konzept wird in dem Buch detailliert besprochen werden.

             Soweit in einer Trainingsphase sind wir, wir Aufwärmen mit einem einfachen Konzept - Induktivität und wie dieses Konzept in der Praxis Elektrogesetze integriert.

             Alle modernen Texten zugeben, dass, Maxwell-Gleichungen verwendet werden, um zu erklären und vorherzusagen, alle makroskopischen elektromagnetischer Phänomene.

             Daher ist eine sehr einfache Schaltung vorgeschlagen wird, und es ist sehr interessant zu beobachten, was die Vorhersage dieser,, bekannten Gleichungen ". Die Schaltung wird aus einer langen Leitung mit Widerstand R in Reihe mit der Lampe der Widerstand R 'verbunden ist. Eine Gleichstromquelle und eine Quelle von Wechselstrom mit der Möglichkeit, die Frequenz zu modifizieren sind notwendig.

Im ersten und einfachsten Fall mit Hilfe der Gleichstromquelle, hat die Schaltung in Fig. 1 aufgebaut ist. Die anderen benötigten Leiter präsentieren einen vernachlässigbaren Widerstand.

Figure 1

Wenn die Maxwell-Gleichungen sind in diesem speziellen Fall anzuwenden, wird die Intensität des elektrischen Stroms in dem Schaltkreis hat den Ausdruck:

Wir ändern ein bisschen den Stromkreis, indem der Widerstand R in einer Schleifenform, wie in Abb. 2

Figure 2

Die Komponenten der Schaltung sind die gleichen, nur die geometrische Form modifiziert und als Ergebnis ein neuer Begriff in der Gleichung, die die Form hat angezeigt:

wobei L einen bestimmten Wert charakteristisch für die Schleife.

Ändern wir erneut auf die geometrische Form der Schaltung und um eine Spule zu bilden, wie in Abb. 3.

In diesem Fall wird der Wert des Terms L modifiziert wieder L 'und der Strom durch den Schaltkreis hat die Form:

             Beide L und L 'Werte (und das Konzept per se) basierend auf experimentellen Betrachtung ohne die Möglichkeit einer Vorhersage von tatsächlichen Elektro eingeführt.

             Wenn die Gleichstromquelle mit einem Wechselstrom geändert wird, ist die Situation noch schlimmer. Mit zunehmender Frequenz des Wechselstroms, stellt eine einfache Leiter eine messbare Induktivität (L). Sorgfältig Messungen dass auch bei der Figur zu zeigen. 1 mit einer Gleichstromquelle, besitzt der Widerstand R Induktivität comportment auch, aber zu klein ist, um zu beobachten und in üblichen Anwendungen verwendet werden.

Wie im gezeigten Beispiel zu sehen ist, ist die Intensität eines Stroms in einem Stromkreis,, abhängig "Schaltungsgeometrie . So gibt es notwendig, in Maxwell-Gleichung einen neuen Begriff, um die elektrischen und magnetischen Eigenschaften von geometrischen Verbindung einzuführen. Wenn wir ein wenig weiter gehen, ist es möglich, dass zu demonstrieren,, Elektromagnetismus "ist eine einfache N-dimensionalen Raum-Geometrie mit einigen Tensoren Gleichungen wie tatsächliche Gravitation.

             Kommen wir zurück zu Wirklichkeit sollte eine vertrauensvolle Theorie der Physik die Umsetzung einer Schaltung zu einer Änderung eines stationären Regime als ein Grundprinzip umzusetzen.

             Tatsächliche Elektromagnetismus ist nicht in der Lage, dieses Konzept als spezifisches Gesetz einführen, weil es wie eine,, innere Kraft Gebrauch erscheinen ". Genauer gesagt, nach generali Ampere Recht ein variables elektrisches Feld (E0) erzeugen eine magnetische Wirkung (B0). In einem,, common sense "Interpretation, diese,, erzeugten Magneteffekt " (B0) nicht mehr erzeugen eine neue elektrische Feld (E1). Wenn die tatsächliche Elektromagnetismus gibt die neue elektrische Feld (E1) als real, sollte diese Variable Feld eine neue magnetische Wirkung (B1) zu erzeugen, und diese Umwandlung wird auf unbestimmte Zeit fortsetzen. Die reale Verhalten einer Spule widerspricht diese unendliche Zyklen von Elektromagnetfeld-Konvertierung.

             In dem Buch eine neue Perspektive dieser Phänomene werden zur Verfügung gestellt. Das in dem magnetischen Feld der Induktivität gespeicherte Energie einen neuen Interpretation zu erhalten. Es ist absurd anzunehmen, dass Induktivitäten speichern die kinetische Energie der bewegten Elektronen in Form eines magnetischen Feldes