vaihesiirron pohdintaa

[penttinen]

Tulipas mentyä aika syvälle tähän magnetismiin. Ajatus oli alunperin syventyä vaihesiirtoon. Pieni taka-ajatus tässä oli se, että pystyykö kela vaihesiirtoineen absorboimaan fotoneja? Eli syntyykö kelaan jossain vaiheessa ylimääräistä sähköä, voiko kela olla siis vastaanotin, tms.

Minulle tässä selvisi antennin toimintaa, ja mitä sen ympärillä tapahtuu.

Mielenkiintoisia nuo fotonit. Esim lasersäde kulkee todellapitkän matkan ennen kuin hajoaa. Mitenkä se on mahdollista, aika vaikea kuvitella aineellisesti. Esim järven pinnalla aaltoja, nehän hajautuu lähes aina kaikkialle.

Näitä miettiessä ymmärtää hyvin, miksi eetteriteoria oli kovin suosittu. Fotonit ovat sitä eetteriä, ja kai niiden välissäkin on jotain. Hassua, vanha sanonta radiotoimittajilla: olla eetterissä. Eli siis "on the air", jota jenkit käyttää.

Hmm.. Miksi fotonit ei häiritse toisiaan, kuten esim vedessä olevat laineet? Vai häiritseekö? jos laitetaan riittävän suuri lähetin, niin muuttuuko muu taustasäteily, tms joksikin muuksi? Ilmeisesti ei, koska esim lämpö säilyy aina. Voimakkaan radiolähettimen antennin luona ei ole kylmempää.

[penttinen]

oli pakko laittaa tämä tänne, vaikka hieman offtopikkiahan tämä on.

Tosta voi mietiskellä, että miten ne fotonit käyttäytyy todella kylmässä. Mielenkintoinen ilmiö.
http://www.youtube.com/watch?v=nWTSzBWE ... re=related

[siviili2003]

No miks sitten grafiitti pala ei tarvi superkylmää pystyäkseen samaan levitaatioon?


http://www.youtube.com/watch?v=-08BAmpFDig

[penttinen]

Tossa on eri ilmiöstä kyse. grafiitti hylkii magneettia, ja vuo on järjestetty maljamaiseen muotoon, niin tokihan se nostaa palasen ilmaan. Tossa mun linkissä oli tarkoitus kiinittää huomio siihen, että kylmässä vuo tulee hyytelömaiseksi. Sitä voi muokata, ja se jää siihen asentoon. Se on kummallista.

[mikar]

Sanotaan, että jokainen aine on polarisoitavissa, ja aika helposti.

"The electric charge that arises in the simplest textbook situations would be classified as "free charge"—for example, the charge which is transferred in static electricity, or the charge on a capacitor plate. In contrast, "bound charge" arises only in the context of dielectric (polarizable) materials. (All materials are polarizable to some extent.) When such materials are placed in an external electric field, the electrons remain bound to their respective atoms, but shift a microscopic distance in response to the field, so that they're more on one side of the atom than the other. All these microscopic displacements add up to give a macroscopic net charge distribution, and this constitutes the "bound charge"."

http://en.wikipedia.org/wiki/Gauss%27s_law

Onkos niin,että jokainen aine ei ole magnetoitavissa niinkään helposti ja realistisen ajan. Vai miten on? Eli magnetismi ei olekaan niin perustavaa laatua.

Ja miksei jatkuvassa liikkeessä olevat elektronit elektronipilvessä luo magneettikenttää (ymmärrän summautumisen, mutta kuitenkin)?

[penttinen]

Summa summaarum. Koitan vetää jotain yhteen tästä ketjusta. Aihealue lipesi aika laajaksi.

Mikar kysyi:
"Ja miksei jatkuvassa liikkeessä olevat elektronit elektronipilvessä luo magneettikenttää (ymmärrän summautumisen, mutta kuitenkin)?"

Siis luohan ne jatkuvassa liikkeessä olevat elektronit magneettikentän, mutta se on muuttumaton. tätä nk. Sähkömagneettista säteilyä ei tällöin tule. Tilanne vastaa kestomagneettia. Tässä kohtaa juurikin termi sähkömagneettinen säteily on harhaan johtava. Sähkömagneettinen säteily on jatkuvaa liikettä) Elektronien ollessa vakionopeudella liikkeellä johtimessa (tasavirta siis) tilanne on sama, kuin vaihtovirta, jossa aika on pysäytetty huippuarvon kohdalle.

Kela, johdin ja fotonit tasavirralla:
staattisen kestomagneetin magneettikenttä on sama kuin sähköisen tasavirtamagneetin. Fotonit järjestyy muodostaen vuoputkia s-ja n navan välille. (voihan sitä muullakin tavalla kutsua) Vielä yksinkertaistaen tasasähkövirta ja ns. kestomagneetti järjestää ympärillään olevassa tilassa fotonit jonkin perussäännön mukaan. Kelassa tilanne on aika sama kuin kestomagneetissa. Johtimien kierroslukumäärä, jne, tietenkin vaikuttaa vuon tiheyteen

Sama vaihtovirralla:J
ohtimen ympärillä järjestäytyneet fotonit muuttaa suuntaa (tässä on aukkoja tiedossa) samassa tahdissa elektronien suunnan kanssa. Fotonit järjestyy valon nopeudella, ja vuorovaikutavat seuraaviin fotoneihin (miten?) jolloin elektronien liikehdintä saa aikaan sen "ns. sähkömagneettisen säteilyn" joka on kuitenkin vain fotonien tihentymä-harventuma alueita ilmassa/tyhjiössä ja taajuudesta riippuen jopa eri materiaaleissa. (kts kuva aiemmin) Jokainen hetki on kuvattavissa myös tasavirran käyttäytymisen mallilla (yllä) jos aika totaalisesti pysäytetään.

Vaihesiirto:
Jos tarkastellaan kelaa, antennia tai johdinta, niin elektronien liike järjestää ( tässä ei oteta kantaa siihen, että mistä fotonit tulevat) fotonit ympärilleen juuri sillä hetkellä, kuin elektronien etäisyys toisiinsa nähden (jännite) johtimessa on.
Tapahtuma ilmentyy valon nopeudella käsittääkseni. Eli tässä ei tapahdu mitään viivettä tai etuilua.
Ilmeisesti "vaihesiirto" tuleekin vain, kun tutkitaan elektronien etäisyyttä, "painetta" toisiinsa nähden, eli ns. jännitettä suhteessa elektronien liikkeessä olevaan määrään, (ns. virta)
Jos tarkastellaan tilannetta vain pelkkien elektronien määrinä, niin vaihesiirtoa ei synny.

Todetaan siis, että vaihesiirto on tavallaan vain mittauksellinen ilmentymä, joka johtaa harhaan tehoa määritellessä, koska on tapana laskea sähköteho virran ja jännitteen kertolaskulla. Kyseessä on siis kela- tai anteeniesimerkissä kansankielellä fotonien järjestelyyn tarvittavasta "työstä" (jännite). Jännite 90 astetta edellä. Jos asia ilmaistaan vielä toisin , niin tavallaan elektronien etäisyys määrää vuoputkien lukumäärän ja fotonien järjestäytymisen suuruuden.

Vosi kuvitella, että elektronit joutuu tunkemaan itselleen tilaa, jolloin fotonit joutuu väistymään ja järjestäytymään uudelleen. Mitä enemmän jännitettä, sitä isommalle alueelle vaikutus leviää.

Hyvin epätieteellisiä ilmaisuja, mutta tykkään kuvannollistamisesta.

Vaihesiirto ja jännitteen ja virran kasvu:
Ketjussa esitetyssä muuntaja-konkka kuvassa tapahtuu niin, että mitä enemmän vaihesiirtoa lisätään komponenttien mitoituksella, niin sitä suuremmaksi mitattavat arvot (U ja I) kasvaa. Tästä minulla ei ole suhdelukua. (olisi kiva tietää) Oletus on, että täysin puhtaassa ja häviöttömässä (ei ohmista vastusta ollenkaan) resonanssi aikaan saa jatkuvasti suurenevat huippuarvot. Tämä siksi, koska resonanssiin syötetään tehoa koko ajan, ja lämmöksi se ei muutu, eikä taajuus kasva, nin ainoa vaihtoehto on aallon korkeuden kasvaminen, joka on aika luonnollinen ilmiö. Tässäkohtaa tulee peliin se cosfii, eli tehokerroin, joka on nolla.

Näihin se ajatus sotkeutuu sitten: miten virta voi olla vaikka 100 A ja jännite 100 V, mitään tehoa ei saada ulos..

Jos tarkkaillaan vaihesiirrossa kelaa, tai johdinta, vaikkapa antenniakin, ja niitä fotoneita näiden ympärillä, niin se lavea virta ei juurikaan järjestä fotoneita, koska elektronien välimatka toisiinsa on suuri. Ei ole siis painetta. Vastaavasti taas jännite ei yksinään juurikaan tuo ko. fotoniefektiä, koska sillä hetkellä ei liiku kuin muutama elektroni. 90 asteen vaihesiirto ei siis voi tuottaa ympärilleen magneettikenttää, eli järjestellä fotoneita mieleisekseen.

Eiks vaan jotenkin näin.

Herää mielenkiintoinen kysymys: eikö olisi järkevää siirtää sähkötehoa liki 90 asteen vaihesiirrossa, koska häviöt jäisi pienemmiksi?

[mikar]

Kiitos hyvästä yhteenvedosta!

Loppukysymykseen osaa joku muu paremmin vastata.

Puhutaan elektronitiheydestä tai niitä simuloidaaan monivärisinä elektronitiheyskarttoina tietokoneella paremmin tai ehkä huonommin.

http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_density


voikos vaikkapa lasissa, jossa on vaikkapa vettä, niin varauksettomilla fotoneilla, vaikka laserilla, tönitään veden molekyylien elektroneja (siis varauksellsia), ja yöllä pakkasessa kiteytyy erilaisessa kidemuodon omaava jää kuin ilman veden elektronien tönimistä fotoneilla, ja voikos 100 tai 1000000 fotonilla tulla eri tulos, jos muut asiat pidetään muuttumattomana, siis erilaisia ydinkiteitä (klustereita). Nämä klusterit oavt erilaisia, kun elektronijakaumaa tönitty. Siispäs molekyylin 3-D muoto erilainen ja molekyylin eri osat erilaisia (sähköisesti vetäviä ja hylkiviä), ja näin saadaan erilaisia kiteitä, joilla on erilaiset ominaisuudet, ja kiteistä muodostuvan materiaalin ominaisuudet ovat erilaisia, vaikka lähtömateriaali oli sama


http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cg049977w

[penttinen]

Meinasitko, että onko jää erilaista jos vesi jäädytetään eri suuruisen staattisen magneettikentän vaikutuksessa?

[penttinen]

En huomannut laser-sanaa. käsittääkseni edelliseen pohdintaa liittyen laser vastaa vaihtuvaa magneetikenttää, sen taajuus on vaan valon taajuudella. Tulisiko erilaisia jäätymistuloksia, jos taajuus olisikin aina eri?

[mikar]

Hieman pohdituttaa, vähän kuten mikroaaltouuni, jota käytetään kiteytymisen edistämisessä. Sellainen venkoilu edestakaisin kyllä poistaa varmaan liuotinmolekyylejä, mutta jotenkin itse kiteytymisen hallinta tai eri kidemuotoihin hallinta venkoilun avulla voi olla vaikeaa.