Najsilniejszy magnes na świecie najsilniejszy elektromagnes na świecie

magnes pół mechaniczny elektromechaniczny elektromagnes

Prędkość naelektryzowanych elementów wkomponowanych w obracający się dysk lub pierścień lub walec lub cylinder lub stożek lub kopułę lub sferę lub kulę lub segmentów obracającego się dysku, lub po prostu samego naelektryzowanego dysku np. z przerwą blokującą okrężny przepływ ładunku może wynosić np. 16,67 metrów na sekundę ( m/s ) i to już przy prędkości obrotowej 1000 obrotów na minutę ( obr./min, rpm, rev/min, r/min, r·min−1 ). Dla porównania prędkość dryfu elektronów ( prędkość unoszenia elektronów ) w przewodniku czy prędkość super- / nad- prądu w nadprzewodniku mieści się w granicach od 0,1 do 1 milimetra na sekundę. Do tego zamiast zwiększać procentowe naładowanie elementów dysku czy samego dysku można zwiększyć ilość poruszającego się ładunku przez zwiększenie objętości naładowanych elementów dysku czy samego dysku.

magnes pół mechaniczny elektromechaniczny elektromagnes

Najsilniejszy magnes na świecie najsilniejszy elektromagnes na świecie magnes pół mechaniczny elektromechaniczny elektromagnes elektro mechaniczny najpotężniejszy na świecie

Koncept elektromechanicznego elektromagnesu o niższym zużyciu energii i większej sile niż powszechnie znane magnesy, który może umożliwić budowę tańszych reaktorów fuzji jądrowej wodoru, budowę statków kosmicznych o większym zasięgu, umożliwić lewitację większych zwierząt niż w magnesach Bittera oraz umożliwić budowę łodzi, statków i desek lewitujących nad wodą przy niższym zużyciu energii. Elektromechaniczny elektromagnes ( półmechaniczny elektromagnes ) to rodzaj magnesu, w którym pole magnetyczne wytwarzane jest przez obracający się pierścień lub np. dysk z wkomponowanymi naładowanymi elementami i np. przy prędkości obrotowej 1000 obr./min zapewnia on prędkość elektronów lub dodatnich jonów wynoszącą np. 16,67 m/s przy średnicy około 32 cm / 12,6 cala.
Dla porównania, prędkość dryfu elektronów ( prędkość unoszenia elektronów ) w przewodniku lub prędkość superprądu w nadprzewodniku waha się w granicach od 0,1 do 1 milimetra na sekundę.
Ponadto, zamiast zwiększać procentowy ładunek elementów pierścienia lub dysku, można zwiększyć ilość poruszającego się ładunku poprzez zwiększenie objętości naładowanych elementów pierścienia lub dysku.

* edit Dorzucam obliczenia

Wzór na prędkość dryfu elektronów w przewodniku u=I/nAe zatem ekwiwalent prądu I=unAe
u - prędkości dryfu elektronów lub jonów dodatnich wirującego naładowanego pierścienia lub dysku = 2πr × obr. / min / 60
n - liczba elektronów na metr sześcienny = stała Avogadra × liczba moli na metr sześcienny × liczba zjonizowanych elektronów walencyjnych
np. dla miedzi np. przy jonizacji 1 elektronu na każdy atom liczba zjonizowanych elektronów n na metr sześcienny = 6,02214076×10^23 mol^-1 × 140 606,80451956 mol/m^3 × 1 = 8,46753969×10^28 m^-3
A - przekrój poprzeczny
np. dla pierścienia lub dysku o średnicy około 32 cm, czyli promieniu 0,16 m - obwód około 1 metra i np. 5 Litrów miedzi = 0,005 m^3 miedzi = 0,005 m^3 / około 1 metr = około 0,005 m^2
Grubość takiego pierścienia √(0,005 m^2) = 0,0707 m, czyli 7,07 cm
e - ładunek elementarny elektronu = -1,602176634×10^−19 C
I - ekwiwalent prądu = unAe = 16,67 m/s × 8,46753969×10^28 m^-3 × 0,005 m^2 × 1,602176634×10^−19 C = 16,67 × 8,46753969×10^28 × 0,005 × 1,602176634×10^−19 = 1 130 767 294,8028 amperów
dla porównania prąd w elektromagnesie Bittera o indukcji magnetycznej 16 tesli podczas pracy wynosi około 20 000 amperów
1 000 000 000 amperów / 20 000 amperów = 50 000 razy większy ekwiwalent prądu niż prąd w magnesie 16 tesli Bittera z tym że w magnesach Bittera może być około 1000 talerzy przewodzących prąd, więc przy 1 wirującym naładowanym pierścieniu lub dysku o podanych wcześniej wymiarach 7,07 × 7,07 cm i obwodzie 1 m różnica prądu wynosi około 50 razy oprócz tego z jednej strony pierścień 7 cm jest jednak około 4-8 razy cieńszy od stosu 1000 talerzy i to zwiększa gęstość pola magnetycznego a z drugiej strony otwór w środku pierścienia lub dysku ma np. około 60 razy większą powierzchnię niż w elektromagnesie Bittera i to z kolei zmniejsza gęstość pola magnetycznego

50 × 16 tesli = 800 tesli T
800 tesli ÷ 7,5 lub 15 = 106,67 lub 53,33 tesli T
jednak ze względu na przeciwny ruch ładunków po lewej i prawej stronie pierścienia lub dysku siły magnetyczne rozrywają pierścień lub dysk, oprócz tego siły magnetyczne ściskają pierścień lub dysk w kierunku równoległym do jego osi i trzeba się limitować np. do 80 tesli T żeby nie uszkodzić dysku.
W próbach niszczących pierścień lub dysk można go rozkręcić do prędkości ponad 100 000 - 300 000 obr. / min i teoretycznie uzyskać indukcję magnetyczną ponad 80 000 - 240 000 tesli T ÷ 7,5 lub 15 = 5 333,33 - 32 000 tesli T

obliczenia napięcia potrzebnego do jonizacji metalowego pierścienia lub dysku np. z miedzi
Na podstawie gęstości miedzi według popularnej wersji 8935 kg/m^3, masy molowej atomowej miedzi 63,546 g/mol i stałej Avogadra 6,02214076×10^23 mol^−1 obliczam najpierw ilość atomów miedzi na metr sześcienny i grubość 1 atomu w bloku miedzi 8935000 g/m3 ÷ 63,546 g/mol = 140 606,80451956 mol/m^3

140 606,80451956 mol/m^3 × 6,02214076×10^23 mol^−1 = 8,46753969 × 10^28 atomów / m^3
Pierwiastek sześcienny cbrt(8,46753969×10^28) = 4 391 225 573,3491 atomów / m
Grubość 1 atomu w bloku miedzi = 1 m ÷ 4 391 225 573,3491 atomów/m = 0,227726857 × 10^-9 m czyli nano metra
Przy 1 styku podłączenia do jonizatora po przeciwnej stronie względem przerwy w pierścieniu
napięcie jonizujące ma do pokonania szereg atomów o grubości 0,5 m
0,5 m × 4 391 225 573,3491 atomów/m = 2 195 612 786,6746 atomów od miejsca podłączenia jonizatora do przerwy w dysku
Na podstawie energii jonizacji zakładam napięcie jonizacji 1 atomu miedzi 7,72638 V można też sprawdzić napiecia 4,53 - 5,10 V na podstawie pracy wyjścia / funkcji pracy

7,72638 V × 2 195 612 786,6746 atomów = 16 964 138 722,707 V
więc dysk trzeba podzielić wzdłuż obwodu na co najmniej 100 lub lepiej 200 części, grubość i szerokość na 14,14 lub 28,28 części, czyli na co najmniej 100 - 200 × 14,14 × 14,14 = 19 993,96 - 39 987,92 części lub lepiej 200 - 400 × 28,28 × 28,28 = 159 951,68 - 319 903,36 części żeby zejść z napięciem jonizacji z 16,96 miliardów voltów V do chociaż 169,64 milionów voltów V lub np. 84,82 milionów voltów V

Dla porównania małe kieszonkowe paralizatory dostępne w sprzedaży potrafiąc mieć napięcie 50 - 98 milionów voltów V a piorun może mieć napięcie od 100 milionów do 1 miliarda voltów V

5 Litrów miedzi × 8,935 kg/L = 44,675 kg
44,675 kg × 80 zł/kg = 3 574 zł + koszt jonizatora, falownika i innych dodatków

Mini kawałek lub bryła czy pryzma 0,000001 Litra miedzi jako akumulator

Obliczenia
Q - ładunek ekektryczny = liczba dodanych lub odjętych elektronów elektronów / m^3 × objętość x ładunek elementarny elektronu = 8,46753969×10^28 m^-3 × 0,000000001 m^3 × 1,602176634×10^−19 C = 8,46753969×10^28 × 0,000000001 × 1,602176634×10^−19 = 13,5664942388 kulomba C

Długość boku kawałka bloku miedzi = Pierwiastek sześcienny z 0,000000001 m^3 = cbrt(0,000000001) = 0,001 m czyli 1 mili metr mm

0,001 m × 4 391 225 573,3491 atomów/m = 4 391 225,5733491 atomów

Na podstawie energii jonizacji zakładam napięcie jonizacji 1 atomu miedzi 7,72638 V można też sprawdzić napiecia 4,53 - 5,10 V na podstawie pracy wyjścia / funkcji pracy

4 391 225,5733491 atomów × 7,72638 V = 33 928 277,445413 V

13,5664942388 C × 33 928 277,445413 V = 13,5664942388 × 33 928 277,445413 = 460 287 780,4956 dżulów J

Akumulator o pojemności 100 kWh ma 360 000 000 dżulów J

460 287 780,4956 J ÷ 360 000 000 J = 460 287 780,4956 ÷ 360 000 000 = 1,278577168 razy większa / wyższa pojemność więc liczymy ile można zmniejszyć napięcie jonizacji i wymiary kawałka miedzi żeby zachować 100 kWh pojemności √(√(1,278577168)) = 1,0633634685 raza

33 928 277,445413 V ÷ 1,0633634685 = 31 906 566,710697 voltów V zatem Kawałek bryła miedzi mniejsza niż 0,000001 litrów czyli 0,000001 × 8,935 kg/L = 0,000008935 kg = 0,008935 g lub wiele mniejszych kawałków miedzi może kiedyś zastąpić inne akumulatory już przy napięciach 31 906 566,710697 voltów V

Bryła 5 Litrów miedzi jako akumulator

Obliczenia
Q - ładunek ekektryczny = liczba dodanych lub odjętych elektronów elektronów / m^3 × objętość x ładunek elementarny elektronu = 8,46753969×10^28 m^-3 × 0,005 m^3 × 1,602176634×10^−19 C = 8,46753969×10^28 × 0,005 × 1,602176634×10^−19 = 67 832 471,193928 C

Długość boku bloku miedzi = Pierwiastek sześcienny z 0,005 m^3 = cbrt(0,005) = 0,1709975947 m

0,1709975947 m × 4 391 225 573,3491 atomów/m = 750 889 010,82782 atomów
750 889 010,82782 atomów × 7,72638 V = 5 801 653 835,4799 V

67 832 471,193928 C × 5 801 653 835,4799 V = 67 832 471,193928 × 5 801 653 835,4799 = 3,93540517 × 10^17 J

Akumulator o pojemności 100 kWh ma 360 000 000 dżulów J

3,93540517 × 10^17 J ÷ 360 000 000 J = 3,93540517 × 10^17 ÷ 360 000 000 = 1 093 168 102,7778 razy większa / wyższa pojemność więc liczymy ile można zmniejszyć napięcie jonizacji i wymiary kawałka miedzi żeby zachować 100 kWh pojemności √(√(1 093 168 102,7778)) = 181,8325954245 razy

5 801 653 835,4799 V ÷ 181,8325954245 = 31 906 566,707336 voltów V zatem bryła miedzi 6 011 947,9690954 razy mniejsza niż 5 litrów czyli 5 ÷ 6 011 947,9690954 × 8,935 kg/L = 0,000007431 kg = 0,007431 g lub wiele mniejszych kawałków miedzi może kiedyś zastąpić inne akumulatory już napięciach 31 906 566,710697 voltów V

Obliczenia dla napięcia akumulatora 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, ... voltów V

1000 V / 7,72638 V = 129,4267172984 atomów

129,4267172984 atomów × grubość 1 atomu w bloku miedzi 0,227726857 × 10^-9 m = 29,4739395×10^-9 m czyli około 30 nano metrów

(29,4739395×10^-9)^3 × 8,46753969×10^28 m^-3 = 2 168 062,5322705 atomów i elektronów w sześcianie o boku 30 nano metrów

Ładunek = 2 168 062,5322705 × 1,602176634×10^−19 = 3,47361913×10^-13 kulomba C

Pojemność = Ładunek × napięcie
3,47361913×10^-13 × 1000 = 3,47361913×10^-10 dżula J

Akumulator o pojemności 100 kWh ma 360 000 000 dżulów J

360 000 000 ÷ (3,47361913×10^-10) = 1,03638305×10^18 czyli trylion nano kawałków miedzi

2000 V ÷ 7,72638 V = 258,8534345968 atomów

258,8534345968 atomów × grubość 1 atomu w bloku miedzi 0,227726857 × 10^-9 m = 58,9478791×10^-9 m czyli około 59 nano metrów

(58,9478791×10^-9)^3 × 8,46753969×10^28 m^-3 = 17 344 500,346435 atomów i elektronów w sześcianie o boku 58,9 nano metra

Ładunek = 17 344 500,346435 × 1,602176634×10^−19 = 2,77889532×10^-12 kulomba C

Pojemność = Ładunek × napięcie
2,77889532×10^-12 × 2000 = 5,55779064×10^-9 dżula J

Akumulator o pojemności 100 kWh ma 360 000 000 dżulów J

360 000 000 ÷ (5,55779064×10^-9) = 6,47739405×10^16 czyli około 65 biliardów nano kawałków miedzi

1 grosz za mniej niż 1 gram miedzi + koszt jonizatora, falownika i innych dodatków

To jest liczone dla wyładowania do ziemi - jeżeli nie da się wykonać wyładowania do ziemi to trzeba podzielić ten kawałek bryłę na 2 części lub dodać drugi kawałek bryłę

3000 V ÷ 7,72638 V = 388,2801518952 atomów

388,2801518952 atomów × grubość 1 atomu w bloku miedzi 0,227726857 × 10^-9 m = 88,4218186×10^-9 m czyli około 88,4 nano metra

(88,4218186×10^-9)^3 × 8,46753969×10^28 m^-3 = 58 537 688,569913 atomów i elektronów w sześcianie o boku 88,4 nano metra

Ładunek = 58 537 688,569913 × 1,602176634×10^−19 = 9,37877168×10^-12 kulomba C

Pojemność = Ładunek × napięcie
9,37877168×10^-12 × 3000 = 2,81363150×10^-8 dżula J

Akumulator o pojemności 100 kWh ma 360 000 000 dżulów J

360 000 000 ÷ (2,81363150×10^-8) = 1,27948525×10^16 czyli około 12,8 biliardów nano kawałków miedzi

4000 V ÷ 7,72638 V = 517,7068691936 atomów

517,7068691936 atomów × grubość 1 atomu w bloku miedzi 0,227726857 × 10^-9 m = 117,895758×10^-9 m czyli około 117,9 nano metra

(117,895758×10^-9)^3 × 8,46753969×10^28 m^-3 = 138 756 002,06531 atomów i elektronów w sześcianie o boku 117,9 nano metra

Ładunek = 138 756 002,06531 × 1,602176634×10^−19 = 22,2311624×10^-12 kulomba C

Pojemność = Ładunek × napięcie
22,2311624×10^-12 × 4000 = 8,89246496×10^-8 dżula J

Akumulator o pojemności 100 kWh ma 360 000 000 dżulów J

360 000 000 ÷ (8,89246496×10^-8) = 4,04837131×10^15 czyli około 4 biliardów nano kawałków miedzi

5 Litrów miedzi × 8,935 kg/L = 44,675 kg
44,675 kg × 80 zł/kg = 3 574 zł + koszt jonizatora, falownika i innych dodatków

Alternatywna Teoria elektromagnetyzmu

Wydanie 2 albo 3 poprawione - pierwsze wydanie było około 2016-2017 roku

Stałe pole magnetyczne

Elektromagnetyzm relatywistyczny

Patryk Kawecki

podstawy elektromagnetyzmu elektromagnetyzm źródło pochodzenie magnetyzmu obrazki fizyka elektrodynamika ruch ladunku elektrycznego dodatni ładunek próbny w polu magnetycznym Patryk Kawecki

Przewód wiodący prąd, jony dodatnie i elektrony są pokazane oddzielnie dla przejrzystości

Linie pola elektrycznego poruszają się razem z elektronami i pozostają prostopadłe do przewodnika, ale ze względu na to że się poruszają w bok, to oddziaływanie elektryczne rozchodzi się po lekkim skosie i tak powstaje składowa równoległa pola elektrycznego do przewodnika - ta składowa równoległa tak samo jak pole elektryczne ładunków maleje wraz ze wzrostem odległości od przewodnika i ta składowa równolegla do przewodnika to nasze pole magnetyczne.

alternatywna, teoria, elektromagnetyzmu, elektromagnetyzm, elektryczność, elektryczne, elektryczny, elektryczna, wyjaśniony, wyjaśnione, wyjaśniona, wyjaśnienie, magnetyzm, pochodzenie, źródło, podstawy, fizyka, nauka,

Podstawy Elektromagnetyzmu i szczególna teoria względności

podstawy, elektromagnetyzmu, elektromagnetyzm, pole, magnetyczne, indukcja, elektromagnetyczna, fizyka, nauka,

Teoria elektromagnetyzmu

Stałe pole magnetyczne

Elektromagnetyzm relatywistyczny

Edward M. Purcell Elektryczność i Magnetyzm, Kurs Fizyki z Berkeley, tom 2 w ukladzie SI

Przewód wiodący prąd, jony dodatnie i elektrony są pokazane oddzielnie dla przejrzystości
podstawy elektromagnetyzmu elektromagnetyzm źródło pochodzenie magnetyzmu obrazki fizyka elektrodynamika ruch ladunku elektrycznego dodatni ładunek próbny w polu magnetycznym

Przewód wiodący prąd, jony dodatnie i elektrony są pokazane oddzielnie dla przejrzystości

Gęstość liniowa dodatniego ładunku w ukladzie ładunku próbnego
γλ₀
Obliczanie gęstości liniowej ujemnego ładunku w układzie ładunku próbnego:
Gęstość liniowa elektronów w układzie laboratoryjnym, która wynosiła - λ₀, została już zwiększona przez skrócenie Lorentza.
Zatem gęstość liniowa ujemnego ładunku we własnym układzie spoczynkowym elektronów musi wynosić
- λ₀/γ₀
Teraz obliczamy prędkość elektronów w układzie ładunku próbnego w celu obliczenia ich gęstości w tym układzie:
Relatywistyczna formuła dodawania prędkości

Czynnik Lorentza

Całkowita gęstość liniowa ładunku w przewodzie w układzie ładunku próbnego

Radialne pole elektryczne nieskończonego ładunku liniowego

Siła działajaca na ładunek próbny

Z punktu widzenia obserwatora w układzie ładunku próbnego przewód jest skrócony
Powrót do laboratoryjnego układu odniesienia

Całkowity prąd I w przewodzie
- λ₀v₀ lub - λ₀β₀c
Siła działająca na ładunek próbny

Przewód wiodący prąd, jony dodatnie i elektrony są pokazane oddzielnie dla przejrzystości

Oddziaływanie pomiędzy przewodem wiodącym prąd a ładunkiem poruszającym się pod kątem prostym do tego przewodu.

Edward M. Purcell Elektryczność i Magnetyzm, Kurs Fizyki z Berkeley, tom 2 w ukladzie SI

Ładunek poruszający się prostopadle do przewodu doświadcza siły równoległej do przewodu-znowu prostopadłej do jego kierunku ruchu. Jony dodatnie nie mogą wytwarzać poziomego pola w miejscu ładunku próbnego. Komponent x' pola pochodzącego od jonu po lewej jest dokładnie znoszony przez komponent x' pola symetrycznie umieszczonego jonu po prawej. Efekt, ktory możemy zobaczyć jest wywołany przez elektrony. Wszystkie elektrony poruszają się po skosie w układzie odniesienia ładunku próbnego, w dół i do prawej. Rozważmy dwa symetrycznie rozmieszczone elektrony e₁ i e₂. Ich pola elektryczne, relatywistycznie skompresowane w kierunku ruchu elektronów, są reprezentowane przez linie pola. Możesz zobaczyć, że pomimo że e₁ i e₂ są równo oddalone od ładunku próbnego, pole elektronu e₂ jest silniejsze niż pole elektronu e₁ w tym miejscu. Tak jest dlatego, że linia od e₂ do ładunku próbnego jest bardziej niemal prostopadła do kierunku ruchu e₂. Innymi słowy, kąt θ' który pojawia się w mianowniku równania wielkości pola elektronu w układzie poruszajacym się wzgledem elektronu jest tutaj inny dla e₁ i e₂, tak, że sin²θ'₂ > sin²θ'₁. Jest to prawda dla każdej symetrycznie rozmieszczonej pary elektronów na linii, jak możesz zweryfikować z pomocą rysunku. Elektron po prawej zawsze oddziałuje silniej. W związku z tym sumowanie po wszystkich elektronach musi dać wypadkowe pole E' w kierunku x. Komponent y' pola elektronów jest dokładnie znoszony przez pole jonów. To, że E'_y jest zerowe jest gwarantowane przez prawo Gaussa, dla liczby ładunków na jednostkę długości przewodu jest takie same jak było w układzie laboratoryjnym. Przewód jest nienaładowany w obu układach. Siła działająca na ładunek próbny, qE'_x, transformowana z powrotem do laboratoryjnego układu odniesienia jest siłą proporcjonalną do v w kierunku x, który jest kierunkiem v×B jeżeli B jest wektorem w kierunku z, wskazującym na zewnątrz strony.

Promieniowanie pochodzące od przyspieszanego ładunku

Zmienne pole magnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne, indukcja elektromagnetyczna

Pole elektryczne porusza się z prędkością, którą miała cząstka podczas emisji tego pola.

promieniowanie pochodzące od przyspieszanego ładunku

Pole elektryczne ładunku, który się zatrzymuje

Załóżmy, że ładunek q poruszał się ze stałą prędkością v₀ w kierunku x przez dłuższy czas. Nagle zatrzymuje się po krótkim okresie stałego hamowania. Pole elektryczne ładunku rozchodzi się radialnie na zewnątrz i porusza się z prędkością, którą miał ładunek podczas emisji tego pola.

Wykres zależności prędkości od czasu

Pole elektryczne

Zakładając, że v₀ ≪ c możemy zaniedbać relatywistyczną kompresję linii pola. Czas t=0 to była chwila, gdy rozpoczęło się hamowanie, a położenie x=0 to położenie cząstki w tamtej chwili. Cząstka przemieściła się trochę dalej przed zatrzymaniem, Δx=1/2*v₀Δt₁. Ten dystans jest bardzo mały w porównaniu z innymi odległościami na rysunku.

Teraz przyjrzyjmy się polu elektrycznemu w chwili t=Δt₂≫Δt₁. Pole elektryczne osiąga dystans R=cΔt₂. Zatem, pole w obszarze I musi być polem ładunku, który się poruszał i nadal się porusza ze stałą prędkością v₀. Wydaje się, że to pole pochodzi z punktu x=v₀Δt₂ na osi x. To jest tam, gdzie cząstka byłaby teraz, gdyby się nie zatrzymała. Z drugiej strony, pole w odległości mniejszej niż c(Δt₂-Δt₁), w obszarze II musi być polem cząstki w spoczynku blisko pozycji x=0 (dokładnie w x=1/2*v₀Δt₁).

Jakie musi być pole w obszarze przejściowym, sferycznej powłoce o grubości cΔt₁ pomiędzy obszarem I i obszarem II? Odcinek linii pola AB leży na stożku w okół osi x, który zawiera pewną ilość strumienia pochodzącego od ładunku q. Ze względu na prawo Gaussa, jeżeli CD tworzy ten sam kąt θ z osią, stożek, na którym on leży zawiera taką samą ilość strumienia. (Ze względu na to, że v₀ ≪ c, możemy zaniedbać relatywistyczną kompresję linii pola.) Dlatego AB i CD muszą być częściami tej samej linii pola, połączonej przez odcinek BC. Odcinek linii BC pokazuje nam kierunek pola E wewnątrz powłoki. To pole E wewnątrz powłoki ma zarówno składową radialną E_r, jak i składową poprzeczną E_θ. Z geometrii rysunku ich stosunek jest łatwo znaleźć.

(1)

Ze względu na prawo Gaussa, E_r musi mieć taką samą wartość wewnątrz grubości powłoki, jaką ma w obszarze II blisko B. Dlatego E_r=q/4πε₀R²=q/4πε₀c²Δt₂², i stosując to w Równaniu. 1 otrzymujemy

(2)

I v₀/Δt₁ = a, wartość (negatywnego) przyspieszenia, a cΔt₂= R, więc nasz rezultat może być zapisany w postaci

(3)

Objawił się tutaj niezwykły fakt: E_θ jest proporcjoalne do 1/R, nie do 1/R²! W miarę upływu czasu i wraz ze wzrostem R poprzeczne pole E_θ ostatecznie stanie się dużo silniejsze niż E_r. Towarzyszyć temu poprzecznemu polu elektrycznemu (,które jest prostopadłe do R) będzie pole magnetyczne o równej sile poprzecznej do zarówno R, jak i E. To jest ogólna własność fali elektromagnetycznej.

Teraz obliczamy energię zgromadzoną w poprzecznym polu elektrycznym powyżej, w całej sferycznej powłoce. Gęstość energii równa się

(4)

Objętość powłoki równa się 4πR²cΔt₁, a średnia wartość sin²θ po powierzchni kuli równa się 2/3. Całkowita energia poprzecznego pola elektrycznego równa się zatem

(5)

Do tego musimy dodać równą ilość dla energii zgromadzonej w poprzecznym polu magnetycznym:
Całkowita energia w poprzecznym polu elektromagnetycznym równa się

(6)

Promień R zniósł się. Ta ilość energii poprostu rozchodzi się na zewnątrz, niesłabnąca, z prędkością c od strony hamowania. Ze względu na to, że Δt₁ jest czasem hamowania i jest także czasem impulsu elektromagnetycznego, który mierzy odległy obserwator, możemy powiedzieć, że moc promieniowana podczas procesu przyspieszania równała się

(7)

Jako, że jest to kwadrat chwilowego przyspieszenia, które pojawia się w Równaniu 7, nie ma znaczenia czy a jest dodatnie czy ujemne. Oczywiście nie powinno, dla zatrzymywania w jednym układzie inercjalnym może być startowaniem w innym. Mówiąc o róznych układach, P_rad samo okazuje się być niezmiennicze względem transformacji Lorentza, co jest czasem bardzo przydatne. To dlatego, że P_rad to energia/czas, a energia trasformuje się tak jak czas, zawsze będąc czwartą składową czterowektora. Mamy tutaj bardziej ogólny rezultat niż mogliśmy się spodziewać. Równanie 7 prawidłowo daje chwilową ilość promieniowania energii przez naładowaną cząstkę poruszającą się ze zmiennym przyspieszeniem-na przykład, cząstkę poruszającą się ruchem harmonicznym prostym. Odnosi się to do szerokiej gamy systemów promieniujących od anten radiowych do atomów i jąder.

Radiating Charge simulation - PhET INTERACTIVE SIMULATIONS

Purcell appendix B in the CGS system

Promieniowanie elektromagnetyczne atomu wodoru

Według obecnie obowiązującej teorii, elektrony w atomach zajmują tylko dozwolone poziomy energii i emitują promieniowanie tylko wtedy, gdy przeskakują między poziomami energetycznymi, ale to jest tylko uproszczenie. Każda przyspieszana naładowana cząstka emituje promieniowanie elektromagnetyczne. Elektrony ciągle emitują i pochłaniają promieniowanie elektromagnetyczne. Sumując fale emitowane przez atom wodoru, możemy zauważyć, że źródłem są drgania tłumione wygasające.

Odwrotna transformacja transformata analiza Fouriera Fourierowska serii linii widmowych wodoru - widać, że promieniowanie atomów wygląda na drgania tłumione zanikające.

Różną energię różnych częstotliwości światła można wytłumaczyć różną siłą elektromotoryczną indukcji Ɛ=-L dI/dt

Do tego można jeszcze uwzględnić wzór na średnią energię ruchu drgającego W=1/2 m ω² A²

ω=2 π f

* edit Dorzucam rozwiązania problemu opadania elektronu na jądro atomu: 1. stare rozwiązanie - elektrony nie tylko emitują, ale również pochłaniają promieniowanie, więc jak elektrony pochłaniają tyle samo energii co emitują to nie opadną na jądro, gorzej jak część energii ucieka w próżnię otaczającą materię wszechświata, pytanie czy istnieje granica próżni, od której odbija się promieniowanie elektromagnetyczne i wraca lub czy zewnętrzna część materii wszechświata rozszerza się z prędkością światła i zatrzymuje promieniowanie, albo czy grawitacja zagina na tyle promieniowanie elektromagnetyczne, że wraca ono z próżni zewnętrzej do materii wszechświata? 2. jeżeli elektrony emitują promieniowanie to protony i kwarki też, więc jądra atomów, protony i neutrony też mogą się kurczyć w czasie opadania elektronu na jądro. Pytanie czy kurczenie się atomów i zmiejszanie się odległości między cząstkami w próżni, nie powoduje zmniejszenia prędkości światła, przez które nie możemy zauważyć zmian w wielkości cząstek i odległości między nimi?

promieniowanie elektromagnetyczne atomu wodoru

Efekt fotoelektryczny

Według obecnie obowiązującej teorii, promień świetlny nie jest falą rozchodzącą się w przestrzeni, ale raczej zbiorem dyskretnych, skwantowanych paczek falowych (pakietów falowych) (fotonów), każda o energii hν, ale to jest tylko uproszczenie. Energia światła zależy od natężenia pola elektrycznego fali elektromagnetycznej. Częstotliwość fali elektromagnetycznej zależy od prędkości i przyspieszeń elektronów, które ją emitują. Im większa częstotliwość fali i ruchu elektronów, tym większe przyspieszenia działają na elektrony, a co za tym idzie większe jest natężenie pola elektrycznego fali elektromagnetycznej emitowanej przez elektrony.

Różną energię różnych częstotliwości światła można wytłumaczyć różną siłą elektromotoryczną indukcji Ɛ=-L dI/dt

Do tego można jeszcze uwzględnić wzór na średnią energię ruchu drgającego W=1/2 m ω² A²

ω=2 π f

efekt fotoelektryczny

Promieniowanie synchrotronowe

Relatywistyczna kolimacja

promieniowanie synchrotronowe

Relatywistyczne dodawanie prędkości

Relatywistyczne prawo składania prędkości

relatywistyczne dodawanie prędkości

Fale materii

Fale materii de Broglie'a

Ze względu na Zasadę Nieoznaczoności Heisenberga
zasada nieoznaczoności Heisenberga
Nieokreśloność pomiaru położenia = Odległości międzycząsteczkowe

fale materii de Broglie'a

Doświadczenie Feynmana z podwójna szczeliną

Przelot elektronu, neutronu lub innej cząstki przez szczelinę w folii lub cienkiej płycie powoduje wyindukowanie fal prądu zmiennego / przemiennego i fal mechanicznych w tej folii lub płycie i te fale oddziałują z przelatującą cząstką. Jak są 2 szczeliny to rozchodzenie się tych fal z obu stron jest ograniczone przez te szczeliny, natomiast jak 1 szczelina jest zakryta to te fale mogą się rozchodzić przez nakładkę zakrywającą szczelinę.

dyfrakcja elektronów interferencja fal materii doświadczenie Feynmana z podwójną szczeliną eksperyment Younga Patryk Kawecki

doświadczenie Feynmana z podwójna szczeliną

Masa relatywistyczna

masa relatywistyczna

Pęd relatywistyczny

pęd relatywistyczny

Siła relatywistyczna

siła relatywistyczna

Energia relatywistyczna

energia relatywistyczna

Deficyt masy

**Masa cząstki beta**
Symbol	Nazwa	Masa (u)	Masa (MeV/c²)
e^-	elektron	0.000549	0.51
e⁺	pozyton	0.000549	0.51

**Masy jądrowe**
Symbol	Nazwa	Masa (u)
n	neutron	1.008665
1 1H, p	proton	1.007276
2 1D	Deuteron	2.013553
3 1T	Tryton	3.015500
3 2He	Hel-3	3.014932
4 2He, α	Hel-4	4.001506

**Inne masy**
Symbol	Nazwa	Masa (u)
ν_e	neutrino	nieznana

Cykl protonowy

cykl protonowy

energia unoszona przez neutrino = 0.42 MeV

1 u = 931.466 MeV/c²

Dylatacja czasu

Wyobraźmy sobie zegar składający się ze zwierciadeł 1 i 2, pomiędzy którymi odbija się impuls świetlny. Dystans pomiędzy zwierciadłami wynosi L i zegar tyka raz za każdym razem gdy impuls świetlny trafia w jedno ze zwierciadeł. W układzie, w którym zegar jest w spoczynku, impuls świetlny przebywa drogę L i okres zegara wynosi L dzielone przez prędkość światła

dylatacja czasu

dylatacja czasu

Kiedy nasz zegar porusza się z prędkością v, przebywając drogę vT w czasie T, kierunek impulsu świetlnego jest zmieniony i impuls świetlny przebywa dłuższą drogę niż impuls w zegarze w spoczynku. Ponieważ prędkość światła jest stała, impuls świetlny potrzebuje więcej czasu na dotarcie do drugiego zwierciadła.

Zatem, z twierdzenia Pitagorasa możemy napisać

Równanie dylatacji czasu.

Ponieważ impuls świetlny potrzebuje więcej czasu aby dotrzeć do drugiego zwierciadła, zegar odlicza wolniej.

Oprócz dylatacji czasu związanej z ruchem (kinetycznej) istnieje także dylatacja grawitacyjna. Grawitacyjna dylatacja czasu jest konsekwencją szczególnej teorii względności w przyspieszonych układach odniesienia. W ogólnej teorii względności, uważa się, że jest to różnica w upływie czasu własnego w różnych pozycjach jak opisano przez tensor metryczny czasoprzestrzeni.

Dylatacja czasu - Wikipedia

Paradoks bliźniąt

W fizyce, paradoks bliźniąt jest eksperymentem myślowym w szczególnej teorii względności dotyczący identycznych bliżniąt, jedno z bliźniąt odbywa podróż kosmiczną z prędkością zbliżoną do prędkości światła i kiedy powraca do domu odkrywa, że bliźniak, który pozostał na Ziemi jest starszy. Wynik ten wydaje się zaskakujący, ponieważ każdy bliźniak widzi, że drugi bliźniak się porusza, a więc, zgodnie z błędnym naiwnym zastosowaniem dylatacji czasu i zasady względności, każdy powinien paradoksalnie zobaczyć, że drugi zestarzał się mniej. Jednak ten scenariusz może być rozwiązany w granicach standardowych ram szczególnej teorii względności: trajektoria podróżujących bliźniąt obejmuje dwa różne układy inercjalne, jeden dla podróży wyjazdowej i jeden dla podróży powrotnej, i tak nie ma symetrii pomiędzy ścieżkami czasoprzestrzeni tych dwóch bliźniąt. Dlatego paradoks bliźniąt nie jest paradoksem w sensie logicznej sprzeczności.

Paradoks bliźniąt - Wikipedia

Czy zostało to potwierdzone?

Tak, dwaj naukowcy wzięli cztery zegary atomowe i ustawili je tak aby pokazywały dokładnie ten sam czas. Wykonali dwa przeloty samolotem dookoła świata, najpierw na wschód, a następnie na zachód i porównali wskazania zegarów z pozostałymi, które cały czas były na Ziemi. Kiedy wrócili, odkryli, że wskazania zegarów różnią się od siebie, a różnice są zgodne z przewidywaniami szczególnej i ogólnej teorii względności.

Zegary na stacji kosmicznej ISS chodzą nieco wolniej niż referencyjne zegary na Ziemi, podczas gdy zegary na satelitach GPS i Galileo chodzą nieco szybciej.

Hafele-Keating experiment - Wikipedia

Time dilation experiment - YouTube

Współczesne testy

Najsilniejszy magnes na świecie najsilniejszy elektromagnes na świecie

Mini kawałek lub bryła czy pryzma 0,000001 Litra miedzi jako akumulator

Bryła 5 Litrów miedzi jako akumulator

Alternatywna Teoria elektromagnetyzmu

Podstawy Elektromagnetyzmu i szczególna teoria względności

elektromagnetyzm fizyka