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EmDrive Cavidad modos

El EMDrive se describe en la solicitud de patente GB 2493361 es una simple sección de una esfera rodeada por un superconductor sistema de refrigeración. He intentado solucionar los modos de oscilación es posible y encontrar esféricas de Bessel funciones de las direcciones radial y polinomios de Legendre para "theta". Cuando me aplican las condiciones de contorno, $E_r$ debe ser cero en el lado de las paredes, por lo $P_n^0$(cos($\theta_w$)) = 0 sólo puede ocurrir para ángulos específicos. Si la pared no está en el ángulo derecho, $E_r$ debe ser cero en todo lugar. Mismo es cierto para $E_\phi$, pero que tiene ceros para $P_n^1$(cos($\theta_w$)) por lo que sería un modo diferente.

La reivindicación de la patente es que poner de RF dentro de la cavidad crea una fuerza - pero no dice en qué dirección! El EmDrive sitio web habla acerca de la velocidad de grupo, pero no veo la manera que tiene sentido para una onda estacionaria en una cavidad. Lo que me estoy perdiendo? Puedo encontrar a $B$$\nabla\times E$), pero hay una manera fácil de encontrar la densidad de energía directamente de la $E$ soluciones de campo? Una vez que sé que la densidad de energía, la búsqueda de las fuerzas debe ser sencilla.

Lo que espero es la neta total de la fuerza a ser cero, pero sería bueno para probarlo.

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NarenderNishad Puntos 180

Así, no hay una manera fácil - tenía que moler todos los álgebra. Comenzando con $$\nabla^2 E +k^2E = 0$$ The Electric field forms are $$E_r = P_n^0(cos\theta)[\frac{A_n j_n(k r)}{k r} + \frac {B_n y_n(k r)}{k r}]$$ $$E_\phi = P_n^1(cos\theta)[C_n j_n(k r) + D_n y_n(k r)]$$ Using $\nabla \cdot E = 0$ and the symmetry over $\phi$ I find $$E_\theta = -\frac {P_n^1(cos\theta)} {n(n+1)} \{ A_n [\frac {j_n(k r)}{k r} + j'_n(k r)] + B_n[ \frac {y_n(k r)}{k r} + y'_n(k r)]\}$$ Clearly $n = 0$ no está permitido.
El uso de $\nabla \times E = i \omega B$ I encontrar lo siguiente para el $B$ campo $$B_r = \frac {-i} \omega k \frac {P_n^0(\cos\theta)} {n(n+1)}[C_n \frac {j_n(k r)} {k r} + D_n \frac {y_n(k r)} {k r}]$$ $$B_\theta = i \frac k \omega P_n^1(cos\theta) \{C_n [\frac {j_n(k r)}{k r} + j'_n(k r)] + D_n [\frac {y_n(k r)}{k r} + y'_n(k r)] \}$$ $$B_\phi = \frac {-i} \omega k \frac {P_n^1(cos\theta)} {n(n+1)}[A_n j_n(k r) + B_n y_n(k r)]$$ tenga en cuenta que el imaginario factor simplemente significa que el campo B es de 90 grados fuera de fase con el campo en el tiempo.

Ahora echemos un vistazo a las condiciones de contorno. Tanto en $E_\phi$ $E_\theta$ cero en$r_1$$r_2$. También tenemos $E_\phi$ $E_r$ cero en $\theta_w$. El campo real es la suma de todos los $n$ pero cada modo es ortogonal a todos los otros modos para cada modo debe coincidir con las condiciones de contorno de forma independiente. Para $E_\phi$, dado arbitraria $\theta_w$, $P_n^1(cos \theta_w) \neq 0$ así que todos los coeficientes de $C_n$ $D_n$ debe $0$. Que derriba $E_\phi$, $B_r$ y $B_\theta$. Lo mismo es cierto para $E_r$ - que dice que, a menos que las paredes están en un ángulo específico, que es un cero $P_n^0$ o $P_n^1$, no hay campos van a resonar.

En otras palabras, si el EmDrive de los chicos no construir la cavidad a determinados ángulos, es simplemente reflejar todo el poder y no tiene ningún RF en todo! Así que vamos a suponer que se construye a un ángulo específico, de modo que resuene, entonces el vector de Poynting es $S = E \times B$. Sólo $E_\theta B_\phi$ $\hat r$ dirección, pero esto es $0$ a $r_1$ $r_2$ paredes. Así que incluso si resuena, no empuje. QED.

La vida se vuelve mucho más interesante si hay un centro de la tubería de modo que tenemos $\theta_1$$\theta_2$. Contamos con $P_n^m$ $Q_n^m$ angular soluciones. Será posible encontrar un conjunto de coeficientes que coincida con todas las condiciones de contorno y el sistema va a resonar. (Sustituye todos los $P_n^m$ por encima de ($P_n^m(cos \theta) + K_n Q_n^m(cos \theta))$

Así que es bastante breve respuesta que cubre más de 20 páginas de álgebra (y el cálculo supongo). Es obvio que el EmDrive no puede trabajar, pero no puede funcionar de muchas maneras es ridículo. La resonancia de un esférico de cono es todavía un problema interesante y esperemos que alguien se encuentre útil.

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Shubham Puntos 1

Si usted está realmente interesado en esto, por favor lea EmDrive hilos 2 y 3 en la NasaSpaceFlight foros de primera, así como su página de inicio del artículo. Ellos están muy por encima de la web de "ruido" se puede encontrar en todas partes.

Usted encontrará los investigadores Chinos han replicado los experimentos demasiado y publicaron sus resultados a través de la revisión por pares; y varias personas alrededor del mundo están ahora de planificación para reproducir los experimentos y medir la fuerza de empuje a sí mismos.

También un vistazo a la EmDrive wiki que resume los debates: http://emdrive.wiki

Especialmente, en la wiki, leer Todd Desiato la hipótesis en virtud de la "Teoría" que implica el trabajo realizado por ondas evanescentes. Una de las diferentes teorías que tratan de explicar la anómala de empuje.

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