Matematické Fórum

↑ Herly:
Ahoj,
Faradayova klec chrání proti elektromagnetickým vlnám a elektrostatickému poli, ale stacionální magnetické pole propouští. Podle mě bys mohl vytvořit tak silné magnetické pole, že by spotřebiče roztrhala Lorentzova síla, která působí na vodič protékaný proudem ve směru kolmém na směr šíření proudu.

Co na to říkají ostatní?

↑ Herly:

Není to možná to pravé, ale pomoct by mohl třeba elektromagnetický puls.

KennyMcCormick napsal(a):

↑ Herly:
Ahoj,
Faradayova klec chrání proti elektromagnetickým vlnám a elektrostatickému poli, ale stacionální magnetické pole propouští. Podle mě bys mohl vytvořit tak silné magnetické pole, že by spotřebiče roztrhala Lorentzova síla, která působí na vodič protékaný proudem ve směru kolmém na směr šíření proudu.

Co na to říkají ostatní?

Zajímavý nápad. Ovšem proti magnetickému pulsu se dá zase chránit magneticky vodivým materiálem. Takže by stačilo budovy zabalit do faradoyve kleci s vrstvou železa. Kdyby ovšem bylo pole příliš silné, trvalejší a pravidelné, tohle železo by se silně zahřívalo takže by bylo ještě třeba přidat žáruvzdornou vstrvu...tohle není bohužel cesta, které by se dalo postavit čelem.

No má vize je taková, že se pokusím co nejvíce přiblížit realitě a tam, kde to nepůjde, zapracuje fantasie. Čím dál víc se ale setkávám s krkolomností takového konceptu a pomalu své myšlenky stáčím do nerealistického směru. Ideální bude to vhodně zkombinovat. Přesto mohl by jsi to prosím trochu blýž rozvést? asi jsem správně nepochopil tu myšlenku stacionárního pole. Jak to funguje? Jaký je rozdíl mezi stacionárním a nestacionárním? a jak to může mít vliv na vodivost? elektromagnetismus mi do hlavy nikdy nešel a doted mi dělá problém to pochopit.

↑ Herly:
Veličiny stacionárního pole nezávisí na čase. Nestacionární pole je časově proměnné. Všude tam, kde máš časově proměnnou např. elektrickou složku, bude existovat i časově proměnná magnetická složka (a obráceně). To plyne z teorie pole, matematicky jsou to Maxwellovy rovnice. Separovaně může existovat pouze stacionární el. resp. mag. pole. Dá se říct, že v takovém případě jedno neindukuje druhé.

Ale abych to trochu zkomplikoval, to co je pro někoho stacionární, může být pro někoho jiného nestacionární. Záleží na vzájemném pohybu pozorovatele vůči onomu poli. Pokud budeš mít např. el. náboj v klidu (vůči tobě), budeš vnímat pouze jeho stacionární elektrické (jedním slovem elektrostatické) pole. Když ale kolem tohoto náboje proběhneš, zjistíš i magnetickou složku pole.

A jak je to s tou vodivostí Faradayovy klece?
Přítomnost vnějších časově proměnných polí způsobuje pohyby náboje v materiálu klece. Princip stínění spočívá v tom, že současně tento pohybující se náboj (tj. indukované el. proudy v materiálu klece) vytváří vlastní pole kompenzující účinky vnějšího pole uvnitř F. klece. Je jasné, že pokud bude pohyb náboje omezen (omezena vodivost), stínění nebude dokonalé.

U elektrostatického pole náboje ve stínění zareagují na vnější pole pouze změnou svojí polohy a dál už se nepohybují. Zbývá tedy jen výše zmíněný problém s odstíněním stacionárního mag. pole. Tam stínění spočívá jen v dostatečném odklonění mag. siločar tak, aby nepronikly dovnitř. Na to je potřeba odpovídající tloušťka materiálu o vysoké permeabilitě. A to může být opravdu problém.

Vidím, že kolega KennyMcCornick zareagoval, je tedy možné, že zde budou některé informace dvojmo :-).
Supravodič by byl řešením, ale to už je na další téma. Mám ale podezření, že s intenzivním mag. polem supravodivost nejde velmi dohromady.

↑ KennyMcCormick:
Omlouvám se za opakované komolení Tvého nicku. Chvíli jsem na to musel koukat, aby mi došlo, že je to můj problém :-)

Namátkou uvedu některé citace zmiňující negativní vliv magnetického pole na supravodivost. Ne tyto, ale jim podobné dřív publikované zdroje mě ovlivnily při vyslovení mého "podezření" v předchozím příspěvku.

... Zajímavý je vliv magnetického pole na supravodivost. Při nízkých magnetických polích supravodivost přetrvává. Zvyšujeme-li hodnotu magnetického pole, dojde při určité kritické hodnotě magnetické indukce B_c k náhlému zrušení supravodivého stavu. Fázový přechod do supravodivého stavu je tedy podmíněn jak nízkou teplotou tak nízkou hodnotou magnetického pole. V roce 1934 ukázal Walther Meissner, že supravodiče mají výrazné diamagnetické chování. Vytlačují ze svého nitra magnetické pole, které od povrchu exponenciálně ubývá. Při kritické hodnotě pole přestává být látka diamagnetická a není již schopna aktivně vytlačovat magnetické pole ze svého nitra ...

Prof. Kulhánek, FEL ČVUT http://www.aldebaran.cz/bulletin/2004_36_hts.html

... Supravodiče II. typu také dokonale odstíní malá okolní magnetická pole, ale ne tak dokonale již silnější pole, které odstíní jen částečně. Tedy nejsou dokonalými diamagnetiky...

http://cs.wikipedia.org/wiki/Supravodivost

... Ale ukázalo se, že to nejde, že supravodič, jakmile sám generuje svoje magnetické pole, se taky sám zruší, v magnetickém poli prostě nemůže fungovat jako supravodič. Ale šlo se dál, hledaly se další materiály, a to už byl cílený výzkum. A našly se slitiny, ze kterých se podařilo udělat dráty. Dneska jsou to ty dráty, které vytvoří třeba 7 tesla v CERNu, nebo dnešní vrcholné hodnoty jsou 16 tesla, což je hrozně moc ...

Prof. Rotter, MFF UK http://iforum.cuni.cz/IFORUM-6497.html

Jak je vidět z poslední citace, dnešní supravodivé magnety mohou vytvářet velice intenzivní magnetická pole. Ovšem když se překročí kritická hodnota mag. intenzity, nastává problém. Veškerá energie "uvězněná" v magnetu se v krátkém čase může přeměnit na teplo. V LHC v CERNu se v supravodivých elektromagnetech ukrývá energie až 10 GJ! Při havárii v září 2008 došlo k náhlému uvolnění jen části této energie, přičemž se odpařilo 6 tun tekutého hélia.

Velmi přístupnou formou je napsaná kniha "Superconductivity" od V.L.Ginzburga - jednoho ze zakladatelů teorie supravodivosti a supratekutosti - laureáta NC za fyziku v r. 2003 http://www.amazon.com/Superconductivity … 981238913X