Sähkömagneettisuuden salaisuudet

Oppi sähkömagneettisuudesta kritisoitu pitkäänpuhuminen hänestä: käsittämätön, monimutkainen, ristiriitainen.

Itse asiassa siinä on noin sata paradoksia. Heidän teoreettinen analyysi, niin sanotusti, teoria, tarkennus, vaikka tällaisen oppitunnin hyödyllisyys on, silti toisinaan haistaa jotain kaappista, spekulatiivista. Tällaisissa tapauksissa halutaan tahattomasti kysyä: onko käytännössä kokeissa jotain uutta, mikä hämmästyttäisi jopa kokeneimpia teoreetikkoja?

Minun on sanottava, että epätavalliset kokeilut, jotka voidaan kuitenkin selittää olemassa olevan opin puitteissa, voidaan laskea tusinalla. Heidän joukossa on niitä, jotka avaavat vihdoin tien uuteen sähköodynamiikkaan - selkeään, yksinkertaiseen ja loogiseen, vailla paradokseja.

Puhutaanpa molemmista. Erittäin näyttävän näköiset "moottorit", joissa elektrodien välillä, joihin korkea jännite on kytketty, monenlaisia ​​esineitä pyörii kiihkeästi. Yhden tällaisen pyörän rakensi Franklin. Sen toimintaperiaate on hyvin yksinkertainen: varaukset, jotka Coulomb-voimat torjuvat, virtaavat elektrodoista roottoriin.

Kokeilu metalliputkella, johon virtaa syötetään, on utelias. Kuten tiedät, jännitteen alaisten metalliesineiden ontelossa ei ole sähkökenttää. Joten jos laitat maadoitetun langan putken sisään, sen sähkökapasiteetti kasvaa. Miksi? Kuinka putki huomaa, että siinä on lanka? Osoittautuu, että hänen häntä, joka liittyy maahan, tulee sähköiseen ulkoiseen kenttään ja vetää pumpun tavoin tarvittavat varaukset johtoon.

Näissä ilmiöissä ei ole ”uutta” fysiikkaa. Paljon enemmän varauksia sen rakentamiseksi on täynnä magneettikenttää. Kerrallaan kirjoitettiin melko paljon R. Sigalovin teoksista. Ferghanan fyysikot onnistuivat jäljittämään "kulmien" käyttäytymisen virroilla.

Kaksi kulman muodostavaa johdinta voivat liikuttaa rakennetta tekemällä sen itse. Näytti siltä, ​​että uusi ilmiö oli ilmeinen, mutta huolellisella tutkimuksella kävi ilmi, että täällä työskentelevät tunnetut Lorentzin joukot ja että kaikki selitetään tunnetuilla laeilla. Ja vaikka tutkijat eivät löytäneet täältä fyysistä uutuutta, he silti onnistuivat keksimään useita upeita, aikaisemmin tekniikan tuntemattomia malleja.

Tilanne magneettituilla on mielenkiintoisempi. Jos samat kahden kestomagneetin navat käännetään toisiinsa, aukossa ei ole magneettikenttää - tämä johtuu fysiikan peruskoulun kurssista. Mutta jos johdin asetetaan tähän aukkoon ja navat siirtyvät hiukan, johtimeen ilmestyy virta. (Haastatellut, mistä johtuen?

Buly löysi tämän paradoksin vuonna 1935. Sen selitys on seuraava: sähkökenttiä voidaan aina lisätä, mutta magneettisiä - vain, jos niiden lähteet (magneetit, sähkömagneetit) perustuvat yhteiseen alustaan. Magneettisten kenttien superpositio, ts. Niiden superpositio, ei aina ole mahdollista. Tämä johtopäätös on erittäin tärkeä tiedelle ja teknologialle - loppujen lopuksi joskus teoreettinen summaus käytännössä johtaa vääriin tuloksiin. Muuten on yllättävää, että tätä ei ole vielä laillistettu viite- ja oppikirjoilla.

Granon kokemus on mielenkiintoinen. Jos elohopeassa, jonka kautta virta johdetaan, heitä naula, kuparikiilat. sahanpuru, sitten ne upotetaan nestemäiseen metalliin ja alkavat liikkua suuntaan, johon tylppä pää näyttää. Ja täällä samat Lorentzin joukot näyttävät toimivan.

Nykyisen hehkulangan poikkipintojen (tai tulo) kartiomaisista pinnoista kohtisuorassa näihin pintoihin nähden. Elohopeassa virtaavan virran magneettikentässä näihin filamenteihin kohdistetaan voima kohtisuorassa sen virtaussuuntaan nähden; näin kiila työnnetään ulos. Joten Tom Sawyer ampui kirsikkaluita puristaen niitä sormillaan.

Granon paradoksi.Elohopeaan asetettu kuparisylinteri, jonka läpi kulkeva virta alkaa liikkua eteenpäin sen päätypinnan kanssa, jonka pinta-ala on suurempi.

Lopuksi vielä kaksi epätavallista kokeilua. Ja juuri heidän mielestämme on mahdollista puhua uudesta lähestymistavasta. Tämä viittaa Tomskin fyysikon G. Nikolaevin työhön, joka aiheutti sensaation sähköodynamiikassa. Monien vuosien teoreettisen tutkimuksen jälkeen Nikolaev päätyi siihen tulokseen, että tunnettujen lisäksi olisi oltava toinen, tuntematon toinen magneettikenttä, ja rakensi monia malleja, joille hän selvästi osoitti, kuinka tämä toinen kenttä ilmenee.

Tässä on yksi "yksinkertaisen" kokemuksen kuvauksista. Sähköä johtavasta materiaalista valmistettu kelluva silta asetetaan kylpyihin elektrolyytin kanssa. Sähkövirta johdetaan piirin "kylpy - silta - kylpy" läpi. Sillaisen rinnalle asetetaan toinen johdin - väylä, jota pitkin virta myös virtaa, vain paljon suurempi. Joten heti kun väylä on kytketty virtalähteeseen, silta alkaa kellua. Jos virrat ovat yksisuuntaisia, niin ne vetävät puoleensa, joten silta nousee tarkalleen väylän alle ja samansuuntaisesti sen kanssa. Mutta paitsi, että silta liikkuu myös rengasta pitkin, pysähtyen tarkalleen sen keskiosan alle.

Miksi silta on keskitetty? On jotain ajateltavaa. Kokeen laatija itse väittää - hänen sanoillaan on syy -, että renkaasta suunnatun poikittaisen Lorentzin voiman lisäksi myös pitkittäisvoima, jota aikaisemmin kukaan ei nähnyt, vaikuttaa kelluvaan johtimeen.

Jos kutsut sitä "Nikolaevin vahvuudeksi", niin hollantilaiset ja Tomskin fyysikot takaavat kaiken kaikkiaan, että heillä ei ole "sivutoimien" voimia, joiden kanssa he ovat. kahden vuosisadan ajan fyysikoita on kidutettu, ei ollenkaan. Kaksi virtaa vaikuttavat toisiinsa keskivoimilla, jotka ovat suunnattu tarkalleen niiden välistä sädettä pitkin.

He eivät huomanneet Nikolaevin vahvuutta vain huolimattomuudesta, vaan myös siksi, että se osoittautui tarpeettomaksi "valmiissa" teoreettisessa kuvauksessa. Jos sinun on pohdittava Nikolaevin kokemukset, sitten päätät johtopäätökseen, että kaksi virran "kappaletta" vaikuttavat toisiinsa täsmälleen samalla tavalla kuin kaksi varausta: suorassa linjassa.

Vaikuttaa siltä, ​​että Nikolaevin kokemus voi hyvinkin olla ratkaiseva kokemus, joka avaa esteen uudelle, paljon yksinkertaisemmalle, todelliselle sähköodynamiikalle. Tämä vaatii kuitenkin muita kokeita.

Mielenkiintoista, että vuonna 1935 fyysikot huomasivat kuinka suprajohtava näyte hylkii “vieraan” magneettikentän (Meissner-ilmiö). Kaikki tiesivät, että EMF: n aiheutti vain vaihtuva magneettikenttä, mutta tässä se on vakio. Joten, sanoi F. London, magneettikenttä itsessään antaa voimaa.

Meissner-ilmiön esittely

Koska insinöörit eivät ymmärtäneet näiden voimien luonnetta, he hyötyivät niistä. Joten vuonna 1975 Moskovan sähköasentajat pystyivät lähettämään tavallisesti kaksi kertaa suuremman virran suprajohtavan putken kautta muodostaen erityisen magneettikentän työalueelle.

Siitä huolimatta Meissner-efektin mysteeri lupaa liikaa. Loppujen lopuksi ulkonäkö virta suprajohtimessa se on mahdollista vain, kun voima ilmestyy, mikä tarkoittaa, että voimaa ei luoda magneettikentän lisäyksillä, kuten Maxwellin yhtälöt sanelevat, vaan itse kentällä. Sähköodynamiikka on korjattava, tämä on väistämätöntä, koska siitä pitäisi tulla yleinen oppi, joka yhdistää todellisen sähköisen todellisuuden monimuotoisimmat näkökohdat. Itse asiassa joissakin tapauksissa, etenkin suprajohteiden kohdalla, se lakkasi toimimasta.

Mutta miten itse magneettikenttä ja sen tuottamat voimat voidaan suoraan suhteuttaa toisiinsa? Heti kun tämä epätavallinen kysymyksen muotoilu hyväksyttiin toimintaan, tunnistettiin välittömästi useita tapoja sen ratkaisemiseksi. Tässä on erityinen, pitkään käytetty vektoripotentiaalin, esijännitysvirtojen ja magneettikentän energia.

Magnetostaattisissa prosesseissa syntyvän pitkittäisvirran ja sen aiheuttaman sähkökentän ongelma on kypsynyt niin paljon, että siitä on ilmestynyt jopa suosittuja parafraaseja (Okolotin V. Supertask suprajohteille. Nauka, 1983, s. 115-121).

Näyttää siltä, ​​että tämä kenttä on jo löydetty ja alkaa toimia keksinnöissä.Neljännen sähkövoiman ilmestyminen vahvistaa sähkötekniikkaa noin kolmanneksella. Ehkä jotain muuta on vielä tärkeämpää: luovan asenteen voitto liiketoimintaan. Osoittautui olevan oikein niille, jotka uskoivat sähkömagneettisiin varantoihin ja yrittivät asettaa ne ihmisten palvelukseen.

Mietin kuinka paljon tuntematonta on piilotettu muihin fysiikan osioihin? Todennäköisesti seuraava aarre on piilotettu mekaniikkaan, hitausosaan. Odota ja katso.

Vladimir Okolotin

"Youth Technology" -lehden materiaalien mukaan

Katso myös: Minato-magneettimoottori