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Onde scalari

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  • #61
    Logicamente quel caso e' difficile spiegarlo tradizionalmente se non parlando di un campo em veramente elevato e con delle perdite difficili da concepire
    Nikola Tesla in quel caso aveva usate onde elettromagnetiche longitudinali
    le quali non hanno una dispersione durante il percorso e possono essere
    intercettate solo se si è nella loro traiettoria, ora per fare un esempio per
    capirci meglio:
    -immaginiamo di avere un litro di acqua e la facciamo evaporare ed il vapore
    lo imprigioniamo all'interno di una bombola con una saracinesca per lo
    svuotamento, ora aprendo la saracinesca stessa si noterà che il vapore
    esce dalla bombola a forte velocità ma non andrà molto lontano perchè
    il getto si allarga e diminuisce la sua energia,
    ora invece facciamo un altro esperimento il litro di acqua lo congeliamo
    a questo punto lo posso lanciare lontano quanto voglio in quanto essendo
    un corpo solido esso non si disperderà ma potrà essere intercettato solo
    se si è sulla sua traiettoria.
    Questa è la differenza tra le onde elettromagnetiche sinusoidali trasversali
    dette anche TEM di cui fa parte anche la luce e le onde emesse dalle stazioni
    radio-televisive e telefoniche in quando queste non appena vengono emesse
    si disperdono in tutte le direzioni (utile per coprire larghe zone)
    mentre le onde longitudinali l'intreccio delle forze elettrostatiche e magnetiche
    fà si che siano rivolte verso l'interno così l'onda forma un nodo che non si
    disperde ed inoltre il fatto che le forze siano rivolte verso l'interno rende
    queste onde svincolate dalla C cioè viaggiano alla velocità data della spinta
    ricevuta all'atto dell'emissione.
    leo48
    -Ogni problema ha sempre almeno due soluzioni basta trovarle
    -La forza dei forti è saper traversar le traversìe con occhio sereno

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    • #62
      Originariamente inviato da sandro-meg Visualizza il messaggio
      Ma dobbiamo forse pensare che Tesla sia un bugiardo quando ha affermato di aver acceso 200 lampadine a 40 Km di distanza ? (E la lampadina si accende. Senza fili )
      Ciao!
      Non si sanno altri dati? Tipo la potenza delle lampadine, la frequenza di lavoro, la potenza del trasmettitore, com'erano fatte antenna RX e TX...?

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      • #63
        I dati con Tesla si prestano a molte fantasie, comunque puoi trovare molte cose reali sia sul suo brevetto che sul libro delle note di Colorado Springs.
        Le lampadine erano 200 di 50 W l'una per un totale di 10KW, non male se consideriamo la distanza di circa 40 km tra il tra il trasmettitore e il ricevitore.
        Le informazioni di cui sopra le puoi trovare sul libro di O'Neill su Tesla (Prodigal Genius ) a pagina 193-194 che lo trovi on line qui :Prodigal Genius: The Life of Nikola ... - Google Libri
        Poi puoi leggere direttamente un articolo di Tesla su Electrical Experimenter qui :http://www.scene.org/~esa/search/tesla.hu-mirror/articles/19191000/page_2.gif
        Se ti servono informazioni supplementari puoi farle da solo su internet e troverai moltissime informazioni sul suo lavoro, stai attento pero' alle fonti....

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        • #64
          Apparecchio "Ragno"

          Volevo sottoporvi questo documento chiedendovi se avete altre informazioni al riguardo.
          File allegati

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          • #65
            Salve.
            Mi pare che ci sia un po' di confusione al riguardo delle possibili componenti longitudinali del campo elettromagnetico, previste già dalla teoria di Maxwell.
            Originariamente inviato da sandro-meg Visualizza il messaggio
            Nabla accetta (logicamente non lui) che possano esistere soluzioni di onde longitudinali anche in aria, ma nega la possibilita' nel vuoto.
            La soluzione di problemi di radiazione elettromagnetica nel VUOTO, purché in zona di campo vicino, prevede la componente longitudinale del campo elettrico (sto appunto pensando al campo elettrico del dipolo infinitesimo).

            Originariamente inviato da sandro-meg Visualizza il messaggio
            E' poi dimostrato che sia il potenziale vettore che quello scalare esistono come realta' fisica.
            Ora se esistono fisicamente,perche' non pensare anche che in certe condizioni ci possano essere delle soluzioni per cui si possano propagare similmente alle onde tem ?
            Infatti, i potenziali vettori magnetico ed elettrico ubbidiscono proprio all'equazione delle onde, per problemi di radiazione.

            Credo però che sia opportuno non confondere i concetti di onda scalare con quello di onda longitudinale perché sono diversi, in quanto l'uno si riferisce a un qualunque campo scalare mentre l'altro si riferisce a una qualche componente longitudinale - rispetto al verso di propragazione - di un qualunque campo vettoriale.

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            • #66
              Grazie delle precisazioni.
              Da quello che ho capito, il discorso della cosidetta onda scalare , avviene quando esistono coppie di onde longitudinali bidirezionali (equazioni differenziali parziali di Whittaker).
              Riesci magari a darci una tua interpretazione della cosa ?

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              • #67
                Onde magnetiche di Tesla?
                La Lockheed Martin ha ri-sviluppato parte delle ricerche di Tesla per comunicare tramite onde magnetiche nelle miniere in situazioni di emergenza :
                Tapping Tesla to Save Trapped Miners - ScienceNOW

                Qui il sito della Lockeed Martin: MagneLink Magnetic Communication System (MCS) | Lockheed Martin

                Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

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                • #68
                  Originariamente inviato da sandro-meg Visualizza il messaggio
                  il discorso della cosidetta onda scalare , avviene quando esistono coppie di onde longitudinali bidirezionali (equazioni differenziali parziali di Whittaker).
                  Le equazioni di Whittaker servirebbero (nelle intenzioni dell'autore) per ridurre la complessità delle espressioni del campo elettromagnetico prodotto da elettroni: ci si avvale di 2 potenziali scalari anziché di 4 scalari (ovvero 1 puramente scalare e uno vettoriale tridimensionale).
                  Ad ogni modo, le componenti del campo elettromagnetico sono dedotte dai potenziali di Whittaker mediante le equazioni di pag. 370: lì si vede bene che i campi hanno comunque natura VETTORIALE.


                  Whittaker fa riferimento a 2 campi scalari (da lui chiamati F e G) i quali non hanno nulla né di longitudinale né di trasversale né, quindi, di vettoriale proprio perché sono scalari.

                  Le onde scalari sono soluzioni propagatorie di campi scalari. Quindi, se si è in presenza di un campo elettromagnetico (vettoriale) che si propaga si è soliti dire che si ha a che fare con onde vettoriali (puramente trasversali SOLO sotto certe ipotesi). Se invece si è interessati, per es., al solo modulo del campo elettrico, ecco qua che il modulo del campo elettrico si propaga come onda SCALARE, dal momento che il modulo di un qualsiasi vettore è uno scalare.
                  Lo stesso discorso lo potrei fare con qualsiasi quantità scalare: potrebbe essere un flusso del campo elettrico, o una circuitazione, o un integrale di volume, o un prodotto scalare con un altro vettore, ecc... Niente di nuovo sotto il Sole.
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                  • #69
                    Infatti non c'e' niente di nuovo. Si usa proprio Whit. per passare dalle equazioni di Maxwell alle equazioni scalari per ogni componente del campo magnetico ed elettrico.
                    Forse ti sei perso le x-wave X-wave - Wikipedia, the free encyclopedia
                    Qui invece qualcosa di piu' in italiano http://prometeo.sif.it:8080/papers/o...-02/pdf/05.pdf , si usano sempre le equazioni delle cosidette onde scalari (anche se a te non piace il termine ? )
                    "Anzi, dato che dalle equazioni (vettoriali) di Maxwell sotto semplici condizioni si passa a equazioni d'onda scalari, ci si può aspettare che le stesse soluzioni si incontrino per esempio - già lo si diceva - nel campo dell'acustica. In effetti, esse (che sono sempre ottenute come opportune sovrapposizioni non di banali fasci gaussiani ma dei cosiddetti "Bessel beams", dalle proprietà molto più utili e interessanti) furono costruite, matematicamente e sperimentalmente, per la prima volta in acustica: nel qual caso le onde "a forma di X" sono ovviamente super-soniche e non super-luminali.
                    Le onde "a forma di X" sono state concretamente prodotte in esperimenti tanto con onde acustiche quanto con onde elettromagnetiche: come dicevamo, sono stati cioè prodotti"X-pulses" che, nel mezzo considerato, viaggiano indeformati a velocità maggiori di quella del suono nel mezzo, nel primo caso, e della luce, nel secondo caso. Nel caso elettromagnetico, certamente più"intriguing", queste superluminal localized X-shaped solutions, costruite dapprima matematicamente, furono successivamente prodotte da Saari et al. nel 1997 a Tartu con luce visibile, e successivamente da Mugnai, Ranfagni e Ruggeri a Firenze con microonde."
                    Da Esperimenti più veloci della luce — Ulisse

                    Piuttosto hai letto il magnelink (due post sopra) ?
                    Quasi 2 Km di propogazione del campo magnetico nella roccia pura.....purtroppo non ho trovato nulla di tecnico-teorico.
                    Ultima modifica di sandro-meg; 24-08-2010, 16:17.

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                    • #70
                      mi pare che nessuno abbia qui chiaro cosa sia uno scalare ed un vettore:
                      se una forza agisce in una direzione è rappresentabile con un vettore, se invece agisce in qualsiasi direzione è rappresentabile con uno scalare. Esempio concreto: la pressione agisce in tutte le direzioni, quindi è uno scalare, come un campo elettrostatico od un campo magnetico permanente (sui poli sopratutto).
                      Ma come si può parlare di un'onda "scalare"?
                      Essendo un'onda prodotta da VARIAZIONI, sia di pressione (suono) che di campi elettrico e/o magnetico, essa si PROPAGA nel mezzo in tutte, o se direttiva, in una sola direzione.
                      Onde scalari NON ESISTONO PER LA CONTRADDIZION CHE NO'L CONSENTE.

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                      • #71
                        Originariamente inviato da maxwelliano Visualizza il messaggio
                        Onde scalari NON ESISTONO PER LA CONTRADDIZION CHE NO'L CONSENTE.
                        Maxwelliano,
                        prendiamo la temperatura in una sbarra metallica. Se esiste una soluzione tale che la temperatura si propaga da un'estremità all'altra, questa costituirebbe un'onda scalare dal momento che la temperatura, in fisica, è una campo scalare.
                        Ti ripeto che la distinzione fra onda scalare/vettoriale è più una questione matematica che non fisica: hai un campo scalare, allora onda scalare; hai un campo vettoriale, allora onda vettoriale.
                        Poi, certamente, ognuno - per sé - la può pensare come vuole.

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                        • #72
                          sono d'accordo, è matematica pura, la Fisica è un'altra cosa.
                          Ma qui si parla di strane onde . distinte dalle elettromagnetiche, o elettriche o magnetiche per me inesistenti per la contraddizion che nol consente.
                          Chiaro che temperatura, pressione ed umidità si propagano nell'atmosfera, ma quando arrivano NON SAI DA QUALE DIREZIONE PROVENGONO... Mentre un suono lo capisci subito.
                          Così per le onde elettromagnetiche...

                          Quanto alla possibilità di trasmettere nel sottosuolo DIRETTAMENTE un'induzione magnetica, come quello strumento minerario, si, è un'induzione magnetica, ma accompagnata neccessariamente da una elettrica , in sostanza è elettromagnetica, ma di onde lunghissime, trasmissibili e ricevibili solo con un avvolgmento su nucleo di ferro i cui poli sono aperti: in sostanza un trasformatore.

                          Simili antenne magnetiche sono di uso comunissimo nelle radio ad onde medie, mentre per la radiogoniometria si usano antenne a spira (loop) schermate, che ricevono solo la componente magnetica dell'onda (quella dovuta alla "contestata" corrente di spostamento del buon Maxwell (che con essa previde le onde herziane). E' la prova dell'esistenza della sempre presente componente magnetica delle o.e.m..

                          A proposito ho risposto al tuo commento sul mio esperimento sul thread "etere moderno".
                          Sono infatti lo scopritore (o convalidatore ) del contestatissimo etere per tutti (o quasi) inesistente... E pensare che senza l'ipotesi dell'etere Maxwell non avrebbe mai scritto le sue 21 equazioni (sintetitazzate da Heaviside in quattro).

                          ciao

                          Commenta


                          • #73
                            Originariamente inviato da maxwelliano Visualizza il messaggio
                            Quanto alla possibilità di trasmettere nel sottosuolo DIRETTAMENTE un'induzione magnetica, come quello strumento minerario,
                            Mah... Ci vorrebbero un po' più di dati. Diciamo che, a livello concettuale, io non sono del tutto convinto che la trasmissione avvenga SOLO attraverso la roccia. Se la portante è a frequenza così bassa da poter considerare la roccia come un conduttore perfetto, allora le pareti dei cunicoli costituirebbero - di fatto - un sistema di guide d'onda; tale sistema di guide d'onda permetterebbe la trasmissione su grandi distanze con bassa attenuazione (proprio in virtù del fatto che la propagazione è guidata).
                            Viceversa se la portante avesse una frequenza sufficientemente elevata da poter approssimare la roccia a un dielettrico, allora propenderei per l'ipotesi "propagazaione attraverso la roccia".
                            A frequenze intermedie: si avrà un misto tra propagazione guidata e parziale trasmissione attraverso strati di roccia.

                            Tutto questo discorso lo faccio, ovviamente, al netto degli effetti dispersivi e diffrattivi.

                            Commenta


                            • #74
                              "... io non sono del tutto convinto che la trasmissione avvenga SOLO attraverso la roccia. Se la portante è a frequenza così bassa da poter considerare la roccia come un conduttore perfetto,..."

                              conduttore perfetto la roccia? Scherzi? Semmai è un mezzo diamagnetico... quindi trasparente al campo magnetico. In ogni caso è un pessimo dielettrico.

                              "...allora le pareti dei cunicoli costituirebbero - di fatto - un sistema di guide d'onda;...."

                              guide d'onda i cunicoli? Ammettendo che le pareti siano conduttori (miniera di rame, ad es.) , per divenire guida d'onda le pareti dovrebbero distare fra loro almeno di mezza lunghezza d'onda, il che significa che per trasmettere una comunicazione audio , cioè a frequenze fra 300 e 3000 Hz , una dimensione fra 500 e 50 Km!
                              Bel cunicolo, no?

                              "...tale sistema di guide d'onda permetterebbe la trasmissione su grandi distanze con bassa attenuazione (proprio in virtù del fatto che la propagazione è guidata)...."

                              Tralascio il resto...

                              Commenta


                              • #75
                                Ciao maxwelliano e benvenuto nel forum !
                                Allora dubito fortemente che quelli della Lockheed Martin stiano usando qualche soluzione di Tesla. E' che l'articolo pubblicato da Science afferma cio'...
                                "The team focused on a concept developed over a century ago by Nikola Tesla. The noted pioneer in electricity and radio had shown that a magnetic wave generator could be used for wireless communications."
                                Quello che non riesco a trovare e' come funziona il loro sistema. Sistemi precedenti si basano sulla induzione magnetica ( Cave Radio ) ma quello della Lockheed dovrebbe essere una variazione sul tema.


                                Per quanto riguarda Il thread e cioe' le onde scalari esistono, anche se sono state 'riscoperte' recentemente ? Se poi anche a te non piace il nome,cambiatelo pure.
                                Le x-waves sono praticamente identiche alle caratteristiche delle onde descritte da Tesla e sono onde scalari.
                                Certo ,non sono uguali, ma hanno molte similitudini .

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                                • #76
                                  Originariamente inviato da maxwelliano Visualizza il messaggio
                                  A) conduttore perfetto la roccia? Scherzi?
                                  B) guide d'onda i cunicoli? Ammettendo che le pareti siano conduttori (miniera di rame, ad es.) , per divenire guida d'onda le pareti dovrebbero distare fra loro almeno di mezza lunghezza d'onda,
                                  Io ragionavo qualitativamente... Dunque, vediamo con qualche numero.

                                  A) Buon conduttore o buon dielettrico? Come faccio a distinguere? Dalla teoria (confermata nella pratica), mediante il parametro ?/(?*?). Se esso è >> 1, allora il materiale può essere considerato un buon conduttore. Viceversa, se è << 1, allora buon dielettrico.
                                  Sul Paraboni, D'Amico, Radiopropagazione, trovo che un generico "terreno roccioso" ha ? = 10^(-3) S/m e ?r = 4.
                                  Pertanto, il terreno roccioso può essere considerato un buon conduttore per le pulsazioni tali che
                                  ? << ?/? = 10^(-3)/(4*?0) = 28,235 Mrad/s
                                  ? << 28,235 Mrad/s
                                  ovvero
                                  f < 28,235 Mrad/s / (10*2*? rad) = 449,4 kHz
                                  f < 449,4 kHz

                                  Invece, per f > 44,94 MHz la roccia sarà approssimabile a un buon dielettrico.
                                  Nelle frequenze intermedie, il comportamento è "misto".

                                  B) Infatti, parlavo al condizionale... Le condizioni per avere propagazione a grande distanza in una guida d'onda non sono quelle che hai detto tu. È sufficiente:
                                  1) avere una cavità conduttrice riempita di almeno un dielettrico, con la possibilità di contenere anche più conduttori al suo interno;
                                  2) irradiare in guida una frequenza superiore alla frequenza di taglio del modo fondamentale della guida.

                                  Per semplificare, supponiamo che un cunicolo sia a sezione quadrata. In questo caso, i modi fondamentali della guida sono 2 (sono degeneri): il TE10 e il TE01. Essi hanno frequenza di taglio pari a
                                  fcTE10,01 = c/(2*a) = c0/(2*a)
                                  perché supponiamo che il dielettrico sia l'aria (allora c = c0).
                                  a = dimensione del cunicolo; in un'immagine vedo che c'è il minatore coll'apparecchio che se ne sta in piedi; allora stimiamo 2 m.
                                  Quindi fcTE10,01 = 74,9 MHz.
                                  Quindi, se le pareti dei cunicoli fossero perfettamente conduttrici a tale frequenza, allora i cunicoli costituirebbero una guida d'onda. Purtroppo al punto A) ho calcolato che per f > 44,94 MHz la roccia si comporta da buon dielettrico, anziché da buon conduttore. Ne consegue che la propagazione non può essere guidata su grandi distanze.

                                  A meno che:
                                  - i binari delle gallerie (e/o altre strutture metalliche) non aumentino decisamente la conduttività elettrica equivalente delle pareti;
                                  - non si tratti di una miniera ricchissima di un qualche metallo (come appunto suggerivi tu);
                                  - esista una struttura metallica lungo gallerie, isolata elettricamente dalle pareti, la quale permetterebbe la propagazione anche di modi TEM (altrimenti impossibili). Ricordo una proprietà importantissima dei TEM in guida: hanno frequenza di taglio nulla!

                                  Tutto ciò comunque non toglie che sia possibile una trasmissione guidata, sebbene inefficiente, su brevi distanze a causa dell'attenuazione che si ha sotto il taglio.

                                  P.S. Sto trascurando la possibile dispersione, perché:
                                  1) non ho il diagramma di dispersione della "roccia generica";
                                  2) i calcoli diventano presto ingestibili a mano.

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                                  • #77
                                    Originariamente inviato da sandro-meg Visualizza il messaggio
                                    Sistemi precedenti si basano sulla induzione magnetica ( Cave Radio )
                                    Ecco, questo è un altro sistema ancora, basato sulla ricezione di onde evanescenti, perché nel link:
                                    - si dice di disporre la spira parallelamente al terreno;
                                    - si trasmette a 87 kHz, quindi la roccia è senz'altro approssimabile a un buon conduttore (come spiegato prima).
                                    A questo punto è facile calcolare lo spessore di penetrazione
                                    ? = ?( 2 / (?*?*?) ) = ?( 2 / (2*?*87*10^3*?0*10^(-3)) ) = 54 m.
                                    L'onda, dopo esser penetrata in 54 m di spessore di roccia, ha perso 8,68 dB in potenza. Il decadimento è esponenziale.
                                    Ultima modifica di BesselKn; 28-08-2010, 01:49.

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                                    • #78
                                      Bisogna intenderci innanzitutto: la trasmissione attraverso la roccia , come nella profondità del mare, è possibile solo a bassissime frequenze, massimo qualche kilohertz. Ed a quella frequenza con una guida vuota le pareti sono quelle che dico io.
                                      Te invece supponi troppe facilitazioni: certo che se ad esempio trasmetti sui fili della corrente (current carrier) hai ragione .

                                      "Io ragionavo qualitativamente... "

                                      ok. Anch'io.

                                      ".... Le condizioni per avere propagazione a grande distanza in una guida d'onda non sono quelle che hai detto tu. È sufficiente:
                                      1) avere una cavità conduttrice riempita di almeno un dielettrico, con la possibilità di contenere anche più conduttori al suo interno;
                                      ..."

                                      è questione di parole. In radio le guide sono solo quelle vuote, e le pareti conduttore : quella che te chiami guida in realtà è una linea (in radio)

                                      "...2) irradiare in guida una frequenza superiore alla frequenza di taglio del modo fondamentale della guida..."

                                      intendiamoci una buona volta: se parli di una LINEA la frequenza di taglio è 0. Se è una GUIDA D'ONDA la frequenza di taglio è quando la distanza fra le pareti è eguale o maggiore di mezza lunghezza d'onda.
                                      Per trasmettere un kilohertz in una guida poniamo di 2 metri di lato, che è già una galleria, la lunghezza d'onda di taglio sarebbe di 4 metri, cioè 75 MHz.

                                      Quello strumento potrebbe lavorare quindi su quella portante.

                                      Per penetrare attraverso la roccia però devi scendere di 10.000 volte.

                                      .................................................. .............................................

                                      Due parole su Tesla. Egli non s'accorse di avere fatto la prima trasmittente radio quando alimentò una torre isolata da terra con un alternatore multipolare generante 10 KHz di centinaia di kilowatt PER TRASMETTERE ENERGIA, ignorando i segnali (viceversa di Marconi).

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                                      • #79
                                        Hey stiamo andando OT con polemiche inutili... se volete apriamo una discussione sul magnelink parlando di come potrebbe funzionare e spostiamo li tutti i msg sopra. Comuque non funziona tramite 'guide d'onda virtuali' come potete intuire nei depliant della azienda. Le trasmissioni avvengono anche tra la superficie e il fondo della miniera attraverso la sola roccia perche' i cunicoli sono crollati.
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                                        Certo mi piacerebbe che stiano utilizzando principi ideati da Tesla ma.... ne dubito fortemente.

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