Post:#21659 Date:05.03.2006 (12:19) ... Вот прочел статью[ссылка]
Судя по классическим представлениям о движении электрона в скрещенных магнитном и электрических полях так оно и должно и происходить...
Прошу всех высказываться по этому поводу.
Создалось невольное впечатление, что у большинства оппонентов большие "нелады" с 22-м параграфом Ландау, Лифшиц "Теория поля" (Том 2, 1962г. Физматгиз). Этот параграф был много лет под грифом "секретно" именно из-за магнетрона. Еще один укор вам в сторону "неладов" с Ландау. В 22-м параграфе все варианты циклоид (трохоид) рассмотрены для варианта ПЛОСКОГО магнетрона, а на практике вы сталкиваетесь с ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ магнетроном, где все разнообразные циклоиды првращаются в различные ЭПИЦИКЛОИДЫ. Я очень ждал от вас именно этой ТОНКОСТИ, указывающей на искреннее и глубокое понимание вопроса, но так и не дождался. Жаль!
Создалось впечатление , что Вы Вовочка, стараетесь получить какую то "вывернутую информацию" ,,,,вот и расскажите народу , что такое ПЛОСКИЙ магнетрон , а то может быть действительно не там копаем...покажите своё / искреннее и глубокое понимание вопроса/.
"vodoprovodchik" и др. Подобным поиском теоретических начал очень серьезно озадачивались в Фарадеевской лаборатории, да не тут-то было. Много самых интересных материалов и сейчас не находятся в свободном доступе. Я сам открыл свой конспект лекций по теории магнетрона и пытался многое найти из того, что мне читали на лекциях, но и эти попытки были тщетны. Можете запросить в интернете "теория магнетрона". Материала "вывалится до...и больше", но все это без вот тех тонкостей, как будто их не существует.
Все еще не дочитал. Может вопрос и сам пропадет, но если повторитесь - буду признателен.
Если правильно понимаю, то сила Лоренца от магнитного поля действует на электрон поперпендикулярно его вектору скорости (для простоты разбираем плоский случай) - т.е. электрон должен в однородном магнитном поле двигаться по окружности заданного радиуса (от его начальной скорости)... При наличии радиального электрического поля линейная скорость движения должна всяко увеличиваться, что означает, что в скрещенных постоянных полях электрон должен двигаться по спирали от центра... при ЛЮБОМ радиальном электрическом поле... т.е. ПАДАТЬ на анод (наружное кольцо. Катод - в центре). О каком соотношении полей идет речь у Коробейникова? Не понял.
Далее собственно вопрос: Если при пролете мимо резонансной полости электрон ОТДАЕТ энергию на генерацию СВЧ, то его ЛИНЕЙНАЯ часть скорости ПАДАЕТ, что приводит к УМЕНЬШЕНИЮ радиуса и пролету МИМО анода с повтором последующего цикла разгона... т.е. чтобы генерилось СВЧ анодный ток в идеале - ОБЯЗАН отсутствовать... или быть предельно малым... Кстати, при любом Э.поле рано или поздно электрон все равно пролетит мимо полости...
Второй вопрос: частота генерации СВЧ, я так догадываюсь, прямо зависит от диаметра полостей: т.е. пролет электрона (как волны) дает дифракционную картину на щели резонатора, которая попадая внутрь полости вызывает генерацию (из вакуума надо полагать) своей местной электрон-позитронной пары, которая регенерируя обратно и создает СВЧ... т.е. величина отбора энергии у электрона обратно пропорциональна размеру щели - чем уже тем больше отбирается энергии и тем эффективнее генерация... количество резонаторов - ограничено частотой отбора - т.е. фактическими "разгонными" свойствами Э-М полей.
... или - упс! ... вот здесь похоже собака и порылась... загон дифракционной части от энергии электрона в щель - приводит к дисбалансу в полости заряда... из полости должна появится только положительная составляющая - а это и есть ток анода...
Эй, спецы! поправьте пожалуйста... а то получается, что магнетрон - по ОПРЕДЕЛЕНИЮ сверхединичное устройство...
Кстати. Если никому не хочется иметь дело с исследованием СВЧ и реальных магнетронов еще вопрос:
А если взять обычную СПИРАЛЬНУЮ катушку и посадить её в скрещенные поля... материал - металл - электронов в нем до... и даже больше... и все двигаются с тепловыми скоростями... появится разность потенциалов на концах катушки в постоянных полях? Изоляция на обычном проводе - достаточно тонкая - магниты можно взять постоянные от динамиков и даже близко расположить... Кто - нибудь пробовал?
П.С. (добавлено) Ежели медь - диамагнетик и типа М.поле не пущает - можно смотать катушку из люминия (хоть и слабый но уже ПАРАмагнетик) или даже железной проволоки (ваще ФЕРРОмагнетик)... Кстати, каким должно быть напряжение Э.поля, чтобы электрон тепловой скорости приобретал поперечный разгон в 1 толщину провода катушки (от 0,1 до 2-3мм смотря чем мотать) в поле 0.2 - 0.4Тл (постоянные магниты от динамиков)? Теоретики! вопрос к Вам. Магниты есть, люминий в изоляции тоже, чем мерять - найдем... Готов проверить.
Вы путаете электроны из катода в магнетроне и злектроны в проводе. Это разные физ. явления, хотя одинаково проявляются как ток. А катушка в скрещенных полях - это провод с током в магнитном поле.
А что непонятного? В магнетроне заряженные частицы действуют в свободном пространстве. В проводнике - они связаны и действуют на поверхности проводника. В проводнике их свобода ограничена. Почему у Вас рождается такая аналогия? В твёрдых телах(п/п приборы в частности), электрические эффекты проявляются на границах поверхностей, в отличие от вакуумных приборов, где процесс может происходить в объёме.Разберите старый силовой тр-р и современный силовой МОП - увидите эволюцию поверхности. В этом и разница - в среде. А прямой аналогии нет.
Во-первых, было сделано описание предположительных процессов в магнетроне (настоящем) а не в катушке и задано по этому самому описанию аж сразу несколько вопросов. Вы ответили на пример, но пропустили собственно вопросы. А хотелось-то как раз услышать что-то про мое понимание работы МАГНЕТРОНА.
Во-вторых, электроны в металле связаны только частично. На поверхности металла - перемещение практически свободное... да даже если и не очень свободное (омические потери) какая нафиг разница? Електрическое поле оно на то и електрическое, чтобы двигать электроны по металлу... иначе: а) откуда берется ток в проводниках и б) откуда берутся заряженные металлические тела (в частности генератор Вирмшурста к примеру)... Соответственно, электронное облако металла в первую очередь под действием радиального электрического поля будет смещаться к наружной (большего ражиуса) поверхности металла, но под воздействием магнитного поля должно также закручиваться ВДОЛЬ проводника... что, в конечном счете должно привести в наличию разности потенциалов между внутренним и наружным концом катушки... что не так?
Кстати, если взять непрерывный металлический диск (лучше пара- или ферро- магнетик), поделить его на сектора - получим униполярную машину толи Теслы, толи Фарадея... уж не помню. Или опять не так?
Извините, но я не очень понял ваши вопросы, честно говоря. А только хотел уточнить, что разница в поведении заряженных частиц в вакууме и в проводнике существенная. Прилагая электрическое поле к проводнику, в последнем появляется не только ток, но и магнитное поле. При движении заряженных частиц в магнетроне, между анодом и катодом,под действием электрического поля, магнитное поле, от движения зарядов, не создаётся. В этом и разница между проводником и потоком частиц в пустоте.
Если Вы пытаетесь найти избыточную энергию в магнетроне, то её там просто нет, поскольку нет и не появляется внутри источника, который бы обеспечивал постоянное движение процессов в приборе. Все процессы в магнетроне требуют, для своего существования, внешних источников.
gluk Пост: 79163 От 04.Sep.2007 (15:35)
... А только хотел уточнить, что разница в поведении заряженных частиц в вакууме и в проводнике существенная...<>... магнитное поле, от движения зарядов, не создаётся. В этом и разница между проводником и потоком частиц в пустоте.
Вот же оно как! А я (впрочем как и Ландау) почему-то думал, что магнитного поля не существует в принципе, что это всего лишь модельное упрощение описания искажений электрического поля в виде выворачивающегося бублика вслед за движущимся зарядом... а движется он в вакууме или материале - по-барабану... А на чем тогда основана работа отклоняющих систем в таком, страшно редком, приборе как телевизор???
Если Вы пытаетесь найти избыточную энергию в магнетроне, то её там просто нет, поскольку нет и не появляется внутри источника, который бы обеспечивал постоянное движение процессов в приборе. Все процессы в магнетроне требуют, для своего существования, внешних источников.
Ну как же! А это самое эмиссионное облако противных электронов из катода? Оно ведь - как раз ВНУТРИ... и разгоняется, зараза, под действием электрического потенциала а магнитным полем заворачивается на орбиту, прямо как ИСЗ вокруг земли полем тяготения... Источники внешние? Да! Совершенно верно! Не только ВНЕШНИЕ, но еще и ПОСТОЯННЫЕ и без реакции этого самого эмиссионнного облака - т.е. не тратящие энергию внешних источников... вот ведь беда - ВД и только. Одна проблема - как снять избыток энергии с электрона пока он не долетел до анода... желательно не уничтожив бедолагу а только затормозив на самую малость. Похоже Капица-старший нашел самый эффективный способ - анодный РЕЗОНАТОР.
А еще вопрос к форумчанам: Что будет, если в магнетроне разделить анод и резонансные полости электрически?
Конструктив может быть таким: анод - кольцо со щелями ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ИЗОЛИРОВАН от резонансных полостей. В этом случае на резонаторах появится отрицательный заряд от первого пролетевшего электрона (его избыток энергии) - который получается ИЗБЫТОЧНЫМ... и если его никуда не снять - все встанет колом. Первый электрон станет последним... Электроны будут прекрасненько разгоняться до самого анода, где и замкнут анодный ток. Вот куда и как этот наведенный заряд можно деть замкнув в виде тока??? Чем-то это напоминает одинокую сетку в приборе Грея...
Вовочка Пост: 70450 От 31.May.2007 (12:00)
"vodoprovodchik" и др. Подобным поиском теоретических начал очень серьезно озадачивались в Фарадеевской лаборатории, да не тут-то было.
интересно... про нас пишут и врут как обычно... мы не только теорию, но и практику любим. см сайт[ссылка] и там есть отчет по проекту с Коробейниковым (магнетрон). Кстати, это моя лаборатория, а не фарадея... Фролов А.В.
Никого не охота "поливать и склонять"... Arhat , Вы разобрались с полётом электрона вообще ?
Когда то меня обучали , - что электрон летит по спирали и ОБЯЗАТЕЛЬНО приходит на анод ...потом я наткнулся в ин-те на очередную теорию - полёт электрона сравним с крыльями бабочки т.е вначале он резко уходит с катода ,но потом в МП искривляет свою траекторию до почти назад ,но на катод не приходит , а пролетев рядом опять уходит к аноду...через несколько таких выкрутасов он " подает" на анод. Коробейников же ратует за то , что вылетевший электрон с катода туда же и возвращается(в моём понятии - есть бред собачий). Ряд экспериментов показал на не состоятельность этого мнения(что да как - тут в ветке всё описано). Коробейников вначале приглашал всех заинтересованных в сотрудничестве, а потома выдал , что результаты засекречены...знакомая формулировка не так ли ?
Тем не менее я повозился в этом направлении порядочно...могу выдать следующую формулировку : чем сильнее магнитное поле тем распределение векторных диаграмм электрона осуществляется таким образом , что электрон может ВООБЩЕ не вылететь из катода(подтверждено экспериментами,,, каким образом Э. ЭТО "шучит" - Х.З ).
Вторая аксиома : нет тока анода - нет излучения СВЧ , а к этому можно добавить - возможно при мизерном тока А. излучение и есть, но вот только зарегестрировать его нечем , что напроч убивает всякие попытки промышленного применения.
AlexFrolov...
А Вы выдайте какой нибудь простенький эксперимент , чтобы можно было в затылке почесать...
vodoprovodchik Пост: 79177 От 04.Sep.2007 (19:17)
Никого не охота "поливать и склонять"... Arhat , Вы разобрались с полётом электрона вообще ?
Спасибо и на этом. Детально - мне 1х...но по какой конкретно траектории, конкретный электрон долетит до анода: по спирали, бабочкой или ишо какой "гарной птицей до середины Днепра"... Вы просили теорию? Я Вам предложил анализ возможной работы магнетрона исходя из законов Ампера (в переложении Лоренца) и Кулона, что называется "на пальцах" (матаппарат если интересно, можно приложить самостоятельно, думаю Капица его делал из того же Кулона и Ампера) и задал ряд уточняющих вопросов... ответ честно ждал от Вас, Громова или Фролова, конкретно - как от практиков, работа(ю/в)ших с железякой. Ответов не получил, хотя на форуме побывали все. Из чего делаю вывод, что или предложенный вариант работы верен и опровергать нечего, но тогда Магнетрон по ОПРЕДЕЛЕНИЮ сверхединичник, или то что требуется сказать - нельзя говорить по другим соображениям...
Когда то меня обучали , - что электрон летит по спирали и ОБЯЗАТЕЛЬНО приходит на анод ...потом я наткнулся в ин-те на очередную теорию - полёт электрона сравним с крыльями бабочки т.е вначале он резко уходит с катода ,но потом в МП искривляет свою траекторию до почти назад ,но на катод не приходит , а пролетев рядом опять уходит к аноду...через несколько таких выкрутасов он " подает" на анод. Коробейников же ратует за то , что вылетевший электрон с катода туда же и возвращается(в моём понятии - есть бред собачий). Ряд экспериментов показал на не состоятельность этого мнения(что да как - тут в ветке всё описано). Коробейников вначале приглашал всех заинтересованных в сотрудничестве, а потома выдал , что результаты засекречены...знакомая формулировка не так ли ?
Да фиг с ним, электроном! Какая нафиг разница как он летит до анода? Проблема в том, что по Лоренцу но БЕЗ Кулона(!) Электрон обязан двигаться по КРУГУ. А при наличии Кулона круг РАЗРЫВАЕТСЯ и становится НЕ ЗАМКНУТОЙ кривой, и электрон ОБЯЗАН ДОСТИЧЬ анода. Это при отсутствии резонаторов и какой либо попытки снять энергию с электрона. Т.е. БЕЗ НАГРУЗКИ - анодный ток ОБЯЗАН присутствовать при ЛЮБОМ напряжении на аноде. А вот при нагружении - фиг. Возможен режим когда излишек энергии у электрона ОТБИРАЕТСЯ и тогда возможно его торможение, которое и переводит электрон на орбиту БЛИЖЕ к катоду.
Вот как раз при еаличии нагрузки аондный ток ОБЯЗАН отсутствовать САВСЭМ! Тот ток, который Вы регистрируете в магнетроне при нагрузке в виде резонаторов есть ток полости РЕЗОНАТОРА. Насколько я понимаю полость резонатора выполняется ВМЕСТЕ с анодом... отделите аонд от резонатора и все встанет на свои места... только избыток заряда оттудова придумайте куда распихать и всё.
Тем не менее я повозился в этом направлении порядочно...могу выдать следующую формулировку : чем сильнее магнитное поле тем распределение векторных диаграмм электрона осуществляется таким образом , что электрон может ВООБЩЕ не вылететь из катода(подтверждено экспериментами,,, каким образом Э. ЭТО "шучит" - Х.З ).
Да просто он "щучит" При скоплении запертых электронов возле катода потенциал становится отрицательным и увеличивает работу выхода электрона с катода. Добавьте напруги в накал и все повторится еще раз при больших значениях... пока катод не сгорит.
Вторая аксиома : нет тока анода - нет излучения СВЧ , а к этому можно добавить - возможно при мизерном тока А. излучение и есть, но вот только зарегестрировать его нечем , что напроч убивает всякие попытки промышленного применения.
Правильно. Только еще раз: это не ток анода - это ток полости резонатора...
И так вопросы еще раз:
1. "О каком соотношении полей (электрического и магнитного) идет речь у Коробейникова?" Вопрос не праздный, потому как магнитное поле само по себе "запирающим" эффектом не обладает... оно закручивает электроны на круговую орбиту... любое наличие анодного напряжения перемещает электрон (пусть и не сразу) ближе к аноду... т.е. анодный ток должен расти ЛИНЕЙНО напряжению на аноде с НУЛЯ. А потом ПАДАТЬ до НУЛЯ при генерации СВЧ.
2. Собственно о том же но по-другому.
3. Интересна верность данного рассуждения: "частота генерации СВЧ, я так догадываюсь, прямо зависит от диаметра полостей: т.е. пролет электрона (как волны) дает дифракционную картину на щели резонатора, которая попадая внутрь полости вызывает генерацию (из вакуума надо полагать) своей местной электрон-позитронной пары, которая регенерируя обратно и создает СВЧ... т.е. величина отбора энергии у электрона обратно пропорциональна размеру щели - чем уже тем больше отбирается энергии и тем эффективнее генерация... количество резонаторов - ограничено частотой отбора - т.е. фактическими "разгонными" свойствами Э-М полей.
... или - упс! ... вот здесь похоже собака и порылась... загон дифракционной части от энергии электрона в щель - приводит к дисбалансу в полости заряда... из полости должна появится только положительная составляющая - а это и есть ток анода..."
И так жду ответы...
Ох Вы и нагородили Arhat...
Как Вы видите по постам я лично практик и поддержать теоретический разговор не смогу...
+++Да фиг с ним, электроном! Какая нафиг разница как он летит до анода?+++
ну а какая разница между Небом и Землёй ? - это основа - вся драчка именно из-за этого. Э - это отрицательный заряд и он обязательно долетит до положительного анода ЕСЛИ величина МП не превысит некоторую величину ( а оно/МП/ работает совместно с анодным потенциалом). Маненько по механнике - расстояние от катода до анода в М. около 1,5мм , а некоторые М работают при 25000вольт(с которыми мне приходилось иметь дело) , не будь сильного МП был бы банальный пробой.
+++Вопрос не праздный, потому как магнитное поле само по себе "запирающим" эффектом не обладает... оно закручивает электроны на круговую орбиту... +++
Это, типа, шторки то тогда конечно , а вообще МП обладает запирающиm эффектом - это легко проверяется , - здесь на скифе есть тема о магнетриде - и эффект прекращения тока на участке А-К при воздействии МП описан достаточно хорошо , кстати , этот эффект легко повторяем на столе...резонаторы, ес-но, отсутствуют(используется радиолампа - высоковольтный диод типа 6д14п или похожий) И ещё была идея использовать М в виде электронного ключа - меняем магниты на электромагниты - в этом случае М излучать ничего не будет.
+++т.е. анодный ток должен расти ЛИНЕЙНО напряжению на аноде с НУЛЯ. А потом ПАДАТЬ до НУЛЯ при генерации СВЧ.+++
неверно, Вы скорее всего невнимательно прочитали результаты опытов...ток М начинает течь при напруге А-К около 1300вольт для бытового М- из микроволновки....чтобы дело шло так как Вы описали необходимо одновременно увеличивать МП и анодный потенциал....ну и что будет в результате ? При одновременном увеличении обеих параметров будет тот ток который мы зададим с самого начала и он будет неизменным , а значит и выходная мощность М также останется неизменной. Смысел не ясен ??
Хорошо,,,погодим маненько , мож кто что выскажет...
vodoprovodchik Пост: 79192 От 04.Sep.2007 (23:45)
Ох Вы и нагородили Arhat...
Как Вы видите по постам я лично практик и поддержать теоретический разговор не смогу...
Не страшно. Из меня, что практик, что теоретик... уж больно давно это всё было... лет так 25 назад...
Вопрос разбора конкретной траектории электрона давайте пока оставим в стороне. Дело в глобальной картинке... она гораздо круче. Траекторию можно посмотреть позже.
... а вообще МП обладает запирающиm эффектом - это легко проверяется , - здесь на скифе есть тема о магнетриде - и эффект прекращения тока на участке А-К при воздействии МП описан достаточно хорошо
+++т.е. анодный ток должен расти ЛИНЕЙНО напряжению на аноде с НУЛЯ. А потом ПАДАТЬ до НУЛЯ при генерации СВЧ.+++
Опыты с 6Д14П и 1Ц21П читал. Эффект обнаруживается, но конструктив сильно отличается от магнетрона... пока отложил в сторону.
А вот ВАХ магнетрона надо снимать по-другому! Как раз для Вас, как экспериментатора имеющего доступ к опытам с таким прибором "в живую" и опыт:
1. Заткните резонансные полости в М. тем же металлом, из которого сделан анод. Плотно с электрическим контактом.
2. Снимите ВАХ с изменением Е-поля от нуля до 1-2кв... сколько не жалко или сколько потянет по току анода (до тех самых 3-6мА).
3. Проверьте наличие/отсутствие излучений... еще не мешает проверить наличие излучений из зазора между анодом и катодом... а то есть такой эффект - синхротронное излучение электрона бегающего по окружности...
Вот только после этого можно будет утверждать обладает или нет М-поле "запирающим" эффектом или нет. Вот если после такого снятия ВАХ окажется, что эффект присутствует, то надо будет более детально разбирать теорию и искать доп. силы, явления, которые помогают М-полю в этой работе. На сегодня, доказано (и в Ваших опытах тоже) что ток анода присутствует совместно с излучением СВЧ... и только. Природа этого тока так и осталась невыясненной. Анодный ток может легко объясняться током резонаторов в процессе излучения. Чем можно объяснить отсутствие анодного тока до начала излучения - пока не знаю. Надо думать.
Еще раз "на пальцах" физика движения электрона в скрещенных полях:
Электрон, имеющий начальную скорость и болтающийся возле катода испытывает ускоряющее воздействие Е-поля в соответствии с законом Кулона. Величина ускорения обратно пропорциональна квадрату расстояния до анода. Т.е. в начальный момент - мала. Но она есть и придает электрону ускорение в сторону анода, причем всегда радиально от центра! Вектор скорости электрона ПОВОРАЧИВАЕТСЯ под действием силы Лоренца, но никак не изменяется по величине! В силу этих обстоятельств М-поле просто не в состоянии "запереть" электрон в конструкции Магнетрона. М-поле всего лишь "удлиняет" путь до анода, увеличивая тем самым эффект прироста энергии электрона при разгоне. Чтобы электрон начал двигаться по окружности в скрещенных полях и НЕ ДОСТИГ анода надо, чтобы его разгонную энергию какой-то процесс ОТБИРАЛ, причем дозированно, ровно на величину прироста за круг. Поскольку разгон идет в стационарных внешних полях, то затрат энергии на этот разгон НЕ ПРОИЗВОДИТСЯ, что и есть СЕ. В противном случае надо говорить о воздействии летящего электрона на Е и М поля (т.е. обратной "отдаче") чего, как я понимаю в современной теории - есть полный бред.
Кто - нибудь пробовал?
