Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Dvojí negace ve fyzice
Pravidlo dvojí negace
[editovat]Pravidlo dvojí negace v Booleově algebře se zapisuje takto:
neg(neg X ) = X
Zkusme toto pravidlo aplikovat i ve Fyzice.
Pravidlo dvojí negace ve Fyzice
[editovat]Cyklus rotoru elektromotoru
[editovat]Otočení rámu o 360 stupuňů z vodorovné polohy opět do vodorovné polohy bychom mohli zapsat takto:
Otáčecí opačnost otočením o 180s stupňů z vodorovné polohy opět do vodorovné polohy se změní na neotáčecí opačnost.Ta se změnou směru proudu pomocí komutátoru změní opět na otáčecí opačnost a ta
X negX neg(neg X) = X
otočením rámu opět o 180 stupňů z vodorovní polohy opět do vodorovné polohy se změní na neotáčecí opačnost,která se změnou směru proudu opět změní na otácecí posloupnost a dokončí se tak otáčka rámu o 360 stupňů.
Označíme-li otáčecí opařčnost X a neotáčecí opečnost neg X,tak celý cyklus otočení rámu o 360 stupňů múžeme opět zapsat algebraickou rovnicí neg(neg X ) = X.
Opačností rozumíme opačnost sil působících na aktivní strany rámu,na němž je navinuto mnoho závitů drátu.
Tyto opačnosti jsou dvě.Buď síly pole působí na drát směrem k sobě a snaží se otočit rámem z vodorovné polohy rámu o 180 stupňů opět do vodorovné polohy.Nebo v druhé opačnosti síly pole působí na drát směrem od sebe a nesnaží se otočit rámem.
Obě opačnbosti lze měnit dvěma způsoby.Buď tím,že se rám z vodorovné polohy otočí o 180 stupňů opět do vodorovné polohy.Tak se otáčecí opačnost mění na neotáčecí opačnost.A nebo tyto opačnosti lze měnit změnou směru proudu v drátu pomocí komutátoru.Tak se neotáčecí opačnost mění na otáčecí opačnost.
Ve směru otáčení se setrvačností rám o něco přetočí z vodorovné polohy a opačnost otáčecí dotočí rám o 180 stupňů opět do vodorovné polohy(kde se setrvačnost opět stejně projeví),čímž se opačnost otáčecí změní na opačnost neotáčecí,kterou komutátor změnou směru proudu v drátu změní opět ns opačnost otáčecí.
Aktivní strany rámu
[editovat]Aktivní strany rámu jsou tyto:Představme si,že homogenní magnetické pole má svislý směr a obdélníkový rám s navinutým drátem,který nám představuje rotor elektromotoru je ve vodorovné poloze kolmé na směr pole.Středem rámu prochází osa,kolem které se rám může volně otáčet.Aktivní strany rámu jsou rovnoběžné s osou rámu a síly na ně působící pak otáčí rámem.
Newtonův zákon
[editovat]Druhý Newtonův zákon o akci a reakci je ta skvělý,že platí i v elektromagnetismu.Protože proud působí silou na magnet.musí ten zpětně stejně velkou silou,jako reakcí, působit na drát.Jenom z tohoto zákona lze vypočítat velikost i směr této reaktivní síly.Tati síla musí působit kolmo jak na drát,tak na směr pole.Jestliže osa rámu je kolmá na směr magnetického pole,tak na směr magnetického pole jsou kolmé i aktivní strany rámu i během svého otáčení.A síly pole působí kolmo na ně a tím i kolmo na směr magnetického pole.V každé aktivní straně rámu teče proud opačným směrem a proto jsou opačné i síly pole působící na tyto aktivní strany.Z toho plynou právě ty opačnosti,které jsme označili X,resp neg X.Negaci bereme jako převrácení opačnosti sil působících na ty aktivní strany.Toto převrácení probíhá dvojím způsobem.Buď převrácením rámu o 180 stupňů z jedné vodorovné polohy do druhé nebo změnou směru proudu komutátorem,ke kterému dochází v obou vodorovných polohách rámu.
Popis přeměny
[editovat]Tedy algebraickou rovnicí neg(neg X) = X lze popsat přeměnu elektromagnetické energie na energii machanickou.