- •Обратные связи в физических явлениях.
- •Владивосток
- •1. Закон Ньютона-Рихмана.
- •1.1. Закон Ньютона-Рихмана. Направление процесса: остывание тела.
- •1.2. Закон Ньютона-Рихмана. Направление процесса: нагрев тела.
- •2. Закон релаксации электрического заряда.
- •2.1. Закон релаксации электрического заряда. Направление процесса: заряд.
- •3.1. Закон самоиндукции. Направление процесса: нарастание магнитного поля.
- •2.2. Закон релаксации электрического заряда. Направление процесса: разряд.
- •3. Закон о самоиндукции.
- •3.2. Закон самоиндукции. Направление процесса: спад магнитного поля.
- •4. Особенности процесса релаксации.
- •4.1. Дифференциальное уравнение процесса релаксации.
- •4.2. Интегратор – модель процесса релаксации.
- •4.3. Теория линейной обратной связи.
- •4.3.1. Уравнение обратной связи для линейной функции. Оос.
- •4.4. Теория накопительной обратной связи.
- •4.4.1. Накопительная пос. Экспоненциальный рост.
- •4.4.2. Накопительная оос. Экспоненциальный спад.
- •5. Анализ вывода уравнений для трёх релаксаций: тепловой, электрической и магнитной.
- •5.1. Вывод уравнения Ньютона-Рихмана.
- •5.2. Вывод уравнения для электрической релаксации (заряд и разряд конденсатора).
- •§ 74. Можно по-другому выразить эту мысль: сама цепь определяет ноос, но к электрической релаксации также применимо правило Ленца.
- •5.3. Вывод уравнения для магнитной релаксации (спад и нарастание тока катушке).
- •6. Систематизация физических законов. Иерархия для трёх релаксаций: тепловой, электрической и магнитной.
- •6.1. Электромагнитные колебания. Формула Томсона для колебательного контура.
- •7. Иерархия энергий.
- •7.1. Построение физики по правилам ноос.
- •7.2. Физические законы для систем электрического и теплового зарядов.
- •7.2.1. Электрический ток.
- •7.2.2. Параметр электрического сопротивления.
- •7.2.3. Тепловой ток ( мощность).
- •7.2.4. Температура или тепловое напряжение.
- •Здесь введена новая физическая величина – энергии 4-го уровня θ , которая определяет уравнивающую (диффузионную) энергию уровня 4. Для θ определена новая единица измерения: Фурье.
- •7.2.5. Второе определение теплового тока.
- •7.2.6. Параметр теплового сопротивления.
- •7.2.7. Параметр тепловой ёмкости.
- •7.2.8. Флуктуационный ток – это ток энергии 4-го уровня.
- •7.2.9. Составной термо-электрический потенциал (стэп).
- •7.2.10. Сопротивление флуктуационному току.
- •7.3. Блок-схема для формул основных физических законов.
- •7.4. Как работает закон сохранения энергий.
- •9. Время равно эфиру.
- •9.1. Гипотеза: эфир как субстанции 1-го уровня.
- •10. Вечное движение.
- •10.1. Вечное движение в механике.
- •10.2. Вечное псевдо-движение в магнетизме.
- •11. Физическая модель мира: кинематограф.
- •11.1. Роль памяти в физике.
- •11.2. Физическая модель мира.
- •11.3. Выводы.
- •12. Построение схем при релаксациях. Условные обозначения.
- •13. Линейность процессов переноса при релаксациях.
- •14. Ошибки теории единой энергии.
- •14.1. Энергия магнитного поля.
- •14.2. Энергия электрического поля.
- •14.3. Энергия механического движения.
- •15. Свойства отрицательной обратной связи: «Следствие» управляет «причиной».
- •15.1. Физические явления, где «Следствие» управляет «причиной».
- •16. Для чего нужны уравнения Максвелла?
- •16.1. Ошибки теории Максвелла.
- •16.2. Система сгс как метод фальсификации.
- •17. Законы ноос как законы сохранения импульса системы.
- •17.1. Закон сохранения импульса.
- •17.2. Закон сохранения магнитного потока.
- •17.3. Закон сохранения излучения для источника теплового тока (излучателя).
- •18. Математическая задача построения иерархии энергий.
- •18.1. Тепловая иерархия уровней энергий. Бесконечный ряд уровней энергий.
- •18.2. Система релаксации, или система ноос.
- •19. Обратные связи, возникающие в простейших электронных приборах.
- •19.1. Контакт двух полупроводников, или полупроводниковый диод.
- •19.2. Вывод эмиссионного уравнения. (Вывод уравнения вольт-амперной характеристики прямого тока для полупроводникового диода в зависимости от температуры. )
- •19.3. Определение для основного закона о соотношении флуктуационного и электрического тока.
- •19.4. Расчёт вольт-амперной характеристики прямого тока для полупроводникового диода.
- •19.5. Отрицательная обратная связь в уравнении вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.
- •19.6. Расчёт вольт-амперной характеристики прямого тока для электровакуумного диода с вольфрамовым катодом.
- •19.7. Две отрицательные обратные связи в уравнении вольт-амперной характеристики вакуумного диода.
- •20. Положительная и отрицательная обратные связи, в работе биполярного транзистора.
- •20.1. Термоэлектроника – основа работы полупроводниковых приборов .
- •20.2. Принцип работы биполярного транзистора. Схема с общей базой .
- •20.3. Принцип работы транзистора. Схема с общим эмиттером.
- •20.4. Исследование биполярного транзистора. Способ исследования потока тепла.
- •20.5. Опыт с биполярным транзистором, показывающий положительную обратную связь.
- •22 Ноября 2014 г.
- •1. Лабораторное исследование. Измерение вольт-амперной характеристики полупроводникового диода д105а в зависимости от температуры. Построение математической модели.
- •1.1. Что нам говорят об энергии?
- •1.2. Что такое потенциал?
- •1.3. Что такое двухуровневая физическая система?
- •1.4. Три основных закона нашего мира.
- •1.5. Трёхуровневые физические системы. Верхняя трёхуровневая физическая система: термоэлектрическая. Закон о соотношении токов энергий.
- •1.6. Почему именно так выведено уравнение для вольтамперной характеристики полупроводникового диода? Что означает этот вывод?
- •1.7. Поток эфира и река времени.
- •1.8. Трёхуровневые физические системы. Нижняя трёхуровневая физическая система: электромагнитная. Гипотеза о связи света с магнитным полем.
- •1.8. Трёхуровневые физические системы – основа для создания положительной обратной связи.
- •1.9. Трёхуровневая электромагнитная система. Накопительная положительная обратная связь.
- •1.9. Трёхуровневая термоэлектрическая система. Накопительная положительная обратная связь.
- •Энергия и Потенциал. Как не перепутать.
- •Построение физики
- •1. Постановка задачи.
- •2. Первый эксперимент с инерционным движением шашки.
- •22 Ноября 2014 г.
- •3. Методика экспериментов с инерционным движением, и расчёт их математических моделей.
- •4. Создание математической модели для первого эксперимента с инерционным движением шашки.
- •5. Второй опыт с инерционным движением шашки. Изменение импульса броска шашки.
- •6. Опыт с инерциальным движением стеклянного шара по горизонтальному деревянному желобу –треку.
- •7. Опыт с инерциальным движением по плоскости детского автомобиля с встроенным инерциальным двигателем, на основе маховика.
- •8. Уравнение инерциального движения тела в условиях сопротивления движению.
- •1. Эксперимент с инерционным движением маховика.
- •1. 1. Два измерения массы .
- •2. Поиск математической модели. Энергетическая модель.
- •2. 1. Аналог первый. Катушка индуктивности с током.
- •2. 2. Аналог второй. Заряженный электрический конденсатор, разряжающийся через резистор.
- •2. 3. Аналог третий. Нагретое тело, остывающее в комнате.
- •2. 4. Обобщённый процесс релаксации. Закономерности.
- •3. Закономерности, связанные с «потенциалом системы».
- •3.1. Систематизация физических законов. Иерархия для трёх релаксаций: тепловой, электрической и магнитной.
- •4. Иерархия энергий.
- •4. 1. Тепловая иерархия энергий.
- •5. Мостик к механике, посредством аналогий.
- •5. 1. Вывод уравнения Томсона для колебательного контура.
- •5. 2. Механический аналог колебательного контура.
- •5. 3. Механическая иерархия энергий.
- •5.4. Что нам говорят об энергии?
- •5.5. Что такое потенциал?
- •6.1. Вывод 2-го и 3-го законов Ньютона.
- •6.2. О первом законе Ньютона, или о вечном движении.
- •7. Коррективы природы, или как на самом деле выглядит уравнение для релаксации движения.
- •2. Вращение маховика. Зависимость от начальной скорости.
- •2.1. Простые опыты с кратковременным торможением.
- •2.2. Опыт с кратковременным торможением.
- •2.3. Семейство характеристик при различных начальных скоростях маховика.
- •2.4. Семейство характеристик при различных начальных скоростях маховика. Сдвиг характеристик по шкале времени.
- •2.5.Решение задачи получения математической модели посредством 5-й характеристики.
- •Иерархия энергий
7.2.9. Составной термо-электрический потенциал (стэп).
Если рассматривать энергию 4 - го уровня по отношению к электрическому заряду, то возможно вывести ещё один вид потенциала:
(7.15)
Введём новую единицу для ∆F, и назовём её «составной термо-электрический потенциал» (СТЭП).
Потенциал СТЭП присутствует в явлениях, где происходит теплообмен посредством электрического тока. СТЭП показывает: сколько энергии уровня 4 переносит электрический заряд.
∆F измеряется в единицах: Кельвин ∙ Вольт.
∆F возможно вывести из потенциалов других видов. Например:
(7.16)
Потенциал СТЭП имеет термоэлектрическую природу, так, как имеет вид произведения электрического напряжения на температурное напряжение.
Потенциалы СТЭП влияют на явления переноса теплового заряда (заряд системы уровня 3) в условиях электрического тока из среды в среду.
Физический смысл потенциала СТЭП: потенциал СТЭП - это удельная величина отношения энергии 4-го уровня к электрическому заряду.
Тепловой заряд или энергия 3-го уровня (джоуль, эрг, электроно-вольт…) не является чем-то особенным, чего не знает современная физика. Тепловой заряд имеет синтетический вид: электроны способны переносить тепловую энергию,
а ядра атомов способны накапливать эту энергию, изменяя размер атома : температурный потенциал – температуру. Отдельных представителей теплового заряда найти невозможно. Явление передачи теплового заряда – комплексное, и возможно там, где есть электроны и атомы.
Явления передачи теплового заряда в природе существуют комплексно. Об этом свидетельствуют потоки электронов - электрического тока в космическом пространстве при теплопередаче между космическими объектами. Такие же процессы происходит в вакуумном диоде – при отсутствии анодного напряжения, происходит ток электронов от горячего катода к холодному аноду. Этот ток заряжает анод отрицательно, по отношению к катоду.
7.2.10. Сопротивление флуктуационному току.
Очень многие физические явления становятся понятными, после того, как мы начинаем рассматривать, протекающий флуктуационный ток. Флуктуационный ток позволяет рассматривать тепловые, электрические и магнитные явления в комплексе. Найдём выражение для сопротивления флуктуационному току:
(7.17)
Отсюда следует:
(7.18)
Из выражения (7.14)
(7.14)
Следует:
(7.19)
Потому, сопротивление флуктационному току имеет вид:
(7.20)
Отсюда проводимость флуктуационному току SF равна:
(7.21)
7.3. Блок-схема для формул основных физических законов.
На рисунке 7.1. изобразим блок-схему, определяющие основные физические законы для иерархии энергий и их потенциалов.
Рис. 7.1. Блок-схема основных физических законов для энергий, потенциалов, токов.
Обозначения для рисунка 7.1.:
τ – время (Секунда).
Q – электрический заряд или (Кулон).
∆I – электрический ток (Ампер).
∆U – напряжение - электрическая разность потенциалов (Вольт).
∆T – температура - тепловая разность потенциалов (Кельвин).
Е – энергия 3-го уровня или тепловой заряд (Джоуль).
Θ – энергия 4-го уровня – (Фурье).
∆F – составной термоэлектрический потенциал - (Вольт ∙ Кельвин)
∆G – флуктуационный ток - (Ампер ∙ Вольт ∙ Кельвин)
∆P – тепловой ток или мощность - (Ватт) или (Ампер ∙ Вольт)
Рассмотрим уровни.
Для каждого уровня энергии (кроме 4-го), при рассмотрении процесса релаксации, существует заряд системы и энергия системы.
Заряд системы совпадает с уровнем энергии.
Рассмотрим отдельно каждый уровень:
1–й уровень.
Энергия 1-го уровня: время (секунда).
Субстанция для 1-го уровня энергии – эфир.
Потенциал для энергии 1-го уровня: электрический ток (ампер).
При релаксации энергии 1-го уровня, для системы с НООС имеем:
- заряд системы: время (секунда);
- энергия системы: электрический заряд (кулон).
2–й уровень.
Энергия 2-го уровня: электрический заряд (кулон).
Потенциал для энергии 2-го уровня: электрическое напряжение (вольт).
При релаксации энергии 2-го уровня, для системы с НООС имеем:
- заряд системы: электрический заряд (кулон);
- энергия системы: тепловая энергия (джоуль).
3–й уровень.
Энергия 3-го уровня: тепловой заряд (джоуль).
Потенциал для энергии 3-го уровня: температурный напор (кельвин).
При релаксации энергии 3-го уровня, для системы с НООС имеем:
- заряд системы: тепловой заряд (джоуль);
- энергия системы: диффузионная энергия (фурье).
4–й уровень.
Энергия 4-го уровня: диффузионный заряд (фурье).
На 4-м уровне - заряд системы: диффузионный заряд (фурье).
На 4-м уровне - энергия системы: неизвестна.
Потенциал для системы 4-го уровня: неизвестен.
Перечислим потенциалы всех 3-х уровней:
1-й уровень – временной (или магнитный) потенциал: электрический ток. Единица измерения электрического тока – Ампер.
2-й уровень – электрический потенциал. Единица измерения разности электрических потенциалов – Вольт.
3-й уровень – тепловой потенциал или температурный напор. Единица измерения разности тепловых потенциалов – Кельвин.
Для всех трёх уровней энергий существует 3 процесса релаксации:
1. Для временного потенциала – катушка с током, замкнутая через резистор.
2. Для электрического потенциала – заряженный конденсатор замкнут через резистор.
3. Для теплового потенциала – процесс остывания нагретого тела. (Закон Ньютона-Рихмана.)
Все 3 явления являются аналогиями.
Все 3 явления имеют в качестве решения одинаковое дифференциальное уравнение.
Графическим решением этого уравнения является: зависимость потенциала от прошедшего времени - график падающей (убывающей) экспоненты.
Все три явления в механике проявляют силы. Силы описываются полями.
Первому потенциалу соответствует магнитное поле.
Второму потенциалу соответствует электрическое поле.
Третьему потенциалу соответствует тепловое поле.
4-го потенциала экспериментально не обнаружено.
Основные потенциалы:
∆I – электрический ток,
∆U – электрическое напряжение,
∆T – температурный напор, или тепловое напряжение.
Составные потенциалы:
Составной термо-электрический потенциал:
(7.22)
Составной электро-магнитный потенциал:
(7.23)
Составной термо-магнитный потенциал:
(7.24)
Составной термоэлектрический потенциал преобразуется в ток ( разность токов). Пример: термопара.
Составной электромагнитный потенциал преобразуется в тепло ( разность температур). Пример: излучение звёзд, планет и спутников. Так, например, излучение Солнца нагревает Землю посредством разности составных электромагнитных потенциалов. И в то же время любая разность температур создаёт излучение электромагнитного поля – инфракрасное излучение.
Составной термомагнитный потенциал преобразуется в напряжение ( разность напряжений). Пример: магнитный гидродинамический генератор.
Следует заметить, что все токовые потенциалы ( ∆I, ∆G, ∆P ) всегда имеют числовое значение, если движение (перенос) в системе существует.
Потому, такие единица как ∆I, ∆G, ∆P имеет смысл обозначать без знака ∆, так, как мы уже привыкли I, G, P. На рисунке 7.2 отобразим это изменение.
Рис. 7.2. Блок-схема основных физических законов для энергий, потенциалов, токов. Параметры переноса (токи) здесь обозначены без знака Δ.
На рисунке 7.2. слева мы видим составные потенциалы : I, P, G, ∆F, для которых существуют законы переноса.
Для потенциала I ( электрический ток ) существует закон переноса – закон Ома:
(7.25)
Где RE - электрическое сопротивление .
Для параметра P (тепловой ток или составной электро-магнитный потенциал) существует закон переноса – закон Фурье:
(7.26)
Где RΘ - тепловое сопротивление ( обратная величине теплопроводности).
Для потенциала ∆F ( составного термо-электрического потенциала) существует закон переноса– закон о проводимости для флуктационного тока в условиях воздействия разности составных термо-электрических потенциалов:
(7.27)
Отсюда:
(7.28)
Где I - электрический ток.
В данном случае ток I является проводимостью для флуктуационного тока в условиях воздействия разности составных термо-электрических потенциалов.
