Tajne elektromagnetizma

Doktrina elektromagnetizma dugo kritiziraogovoreći o njemu: nerazumljivo, složeno, oprečno.

Doista, u njemu je stotinjak paradoksa. Međutim, njihova teorijska analiza, da tako kažem, teoretizacija, rafiniranost, usprkos korisnosti takve lekcije, ponekad još uvijek zaudara u nešto kabinetsko, špekulativno. U takvim se slučajevima nehotice želi zapitati: postoji li išta novo u praksi, u eksperimentima, što bi začudilo i najiskusnije teoretičare?

Moram reći da se neobični eksperimenti, iako se mogu objasniti u okviru postojeće doktrine, mogu računati s desetak. Među njima je i onih koji napokon otvaraju put novoj elektrodinamici - jasnoj, jednostavnoj i logičnoj, lišeno paradoksa.

Razgovarajmo o oba. Izuzetno spektakularni izgledaju „motori“ u kojima se između elektroda, gdje je spojen visoki napon, razni predmeti ljutito okreću. Jedan takav kotač sagradio je Franklin. Načelo njegova rada vrlo je jednostavno: naboji, koje odbijaju Coulomb-ove sile, struju od elektroda do rotora.

Zanimljiv je eksperiment s metalnom cijevi u koju se dovodi struja. Kao što znate, u šupljini bilo kojeg metalnog predmeta koji je pod naponom nema električnog polja. Dakle, ako stavite uzemljenu žicu unutar cijevi, njezin će se električni kapacitet povećati. Zašto? Kako cijev "primjećuje" da u sebi ima žicu? Ispada da njegov rep, onaj koji se spaja sa zemljom, ulazi u električno vanjsko polje i poput pumpe uvlači potrebne žice u žicu.

U tim pojavama nema "nove" fizike. Puno više rezervi za njegovu izgradnju prepuno je magnetskog polja. Svojedobno je o djelima R. Sigalova napisano dosta. Ferghanski fizičari uspjeli su strujama pratiti ponašanje „uglova“.

Dva vodiča koji tvore kut mogu pomicati strukturu, radeći to samostalno. Činilo se da je vidljiv novi fenomen, ali nakon pažljivog ispitivanja pokazalo se da ovdje djeluju poznate Lorentzove snage i da je sve objašnjeno poznatim zakonima. I iako znanstvenici nisu pronašli fizičku novost, ipak su uspjeli smisliti nekoliko nevjerojatnih dizajna, dosad nepoznatih u tehnologiji.

Situacija s magnetskim nosačima je zanimljivija. Ako se isti polovi dvaju stalnih magneta okrenu jedni prema drugima, tada u razmaku neće biti magnetsko polje - to slijedi iz osnovnoškolskog tečaja fizike. Ali ako se u ovaj jaz stavi kondukter i pola se malo pomakne, u vodiču će se pojaviti struja. (Intervjuiran, zbog čega?

Taj paradoks otkrio je Buly 1935. godine. Njegovo je objašnjenje ovako: uvijek se mogu dodati električna polja, ali magnetska - samo ako se njihovi izvori (magneti, elektromagneti) temelje na zajedničkoj platformi. Superpozicija magnetskih polja, to jest njihova superpozicija, nije uvijek moguća. Ovaj je zaključak izuzetno važan za znanost i tehnologiju - na kraju krajeva, ponekad teorijsko sumiranje u praksi dovodi do pogrešnih rezultata. Iznenađujuće je iznenađujuće da to još nije legalizirano referentnim knjigama i udžbenicima.

Doživjelo je Grano zanimljivo. Ako na živu, kroz koju prolazi struja, baci čavao, bakrene klinove. piljevina, zatim će se uroniti u tekući metal i početi se kretati u smjeru gdje izgleda tupi kraj. I ovdje se čini da djeluju iste Lorentzove snage.

S konusnih površina šiljastih krajeva tekućeg niti izlaze (ili ulaze) okomito na ove površine. U magnetskom polju struje koja teče u živoj, na ta se vlakna aplicira sila okomita na smjer njenog toka; ovako se klin istiskuje. Tako je Tom Sawyer pucao u trešnjeve kosti, stisnuvši ih prstima.

Paradoks Grana.Bakreni cilindar postavljen u živu s strujom koja prolazi kroz njega počinje se kretati prema naprijed s tim krajnjim dijelom, čija je površina veća.

Na kraju, još dva neobična pokusa. A upravo oni, prema našem mišljenju, omogućuju razgovor o novom pristupu. To se odnosi na rad tomskog fizičara G. Nikolajeva, koji je izazvao senzaciju u elektrodinamici. Nakon dugogodišnjih teorijskih istraživanja, Nikolaev je došao do zaključka da bi uz dobro poznato trebalo da postoji još jedno, nepoznato drugo magnetsko polje, i izgradio je mnogo modela na kojima je jasno pokazao kako se ovo drugo polje manifestira.

Evo jednog od opisa "jednostavnog" iskustva. Plutajući most izrađen od električno vodljivog materijala smješten je u kadama s elektrolitom. Električna struja prolazi kroz krug "kupka - most - kupka". Paralelno s mostom postavlja se još jedan vodič - autobus, duž kojeg također teče struja, samo mnogo veća. Dakle, čim se magistrala spoji na izvor struje, most počinje plutati. Ako su struje jednosmjerne, onda ih privlače, tako da se most uzdiže točno ispod autobusa i paralelno s njim. Ali ne samo to, most se kreće i duž gume, zaustavljajući se točno ispod njegove sredine.

Zašto je most centriran? Ima o čemu razmišljati. Sam autor pokusa tvrdi - prema njegovim riječima postoji razlog - da na plutajući vodič ne djeluje samo poprečna Lorentzova sila usmjerena iz gume, već i uzdužna sila, koju prije niko nije vidio.

Ako to nazivate "snagom Nikolajeva", onda nizozemski i Tomsk fizičari u potpunosti jamče da nema "bočnih" sila s kojima su. već dva stoljeća fizičari su mučeni, uopće ne. Dvije struje djeluju jedna na drugu središnjim silama usmjerenim točno duž radijusa između njih.

Snagu Nikolajeva nisu primijetili samo iz nepažnje, već i zato što se u "gotovom" teorijskom opisu pokazalo suvišnom. Ako trebate razmisliti o iskustva Nikolajeva, tada dolaziš do zaključka da dva "komada" struje djeluju jedna na drugu na isti način kao i dva naboja: u pravoj liniji.

Čini se da je Nikolaev iskustvo možda presudno iskustvo koje će otvoriti prepreku novoj, mnogo jednostavnijoj, istinskoj elektrodinamici. Međutim, ovo će zahtijevati i druge eksperimente.

Zanimljivo je da su 1935. godine fizičari primijetili kako uzorak koji provodi superprevod vodi u “strano” magnetsko polje (Meissnerov efekt). Svi su znali da EMF inducira samo izmjenično magnetsko polje, ali ovdje je konstantno. Dakle, rekao je F. London, magnetsko polje samo po sebi daje snagu.

Demonstracija Meissnerovog efekta

Ne shvaćajući prirodu tih sila, inženjeri su ih ipak iskoristili. Tako su 1975. godine moskovski električari uspjeli prenijeti struju dvostruko veću od uobičajene kroz supravodičnu cijev stvarajući posebno radno magnetsko polje u radnom području.

Ipak, tajna Meissnerovog efekta previše je obećavala. Uostalom, izgled struja u superprevodniku moguće je samo kad se pojavi sila, što znači da se sila stvara ne uvećanjima magnetskog polja, kako diktiraju Maxwell-ove jednadžbe, već samo polje. Elektrodinamika će se morati popraviti, to je neizbježno, jer bi to trebalo postati uobičajena doktrina koja kombinira najrazličitije aspekte stvarne električne stvarnosti. Uistinu je u nekim slučajevima, posebno za supravodiče, prestao raditi.

Ali kako izravno povezati samo magnetsko polje i sile koje generira? Čim je ova neobična formulacija pitanja prihvaćena za djelovanje, odmah je identificirano nekoliko načina za njezino rješavanje. Ovdje je posebna, dugo korištena funkcija vektorskog potencijala, struje pristranosti i energije magnetskog polja.

Problem uzdužne struje i električnog polja koje on stvara u magnetostatskim procesima toliko je sazrio da su se o njemu pojavile čak i popularne parafraze (Okolotin V. Supertask za superprovodnike. Nauka, 1983., str. 115-121).

Čini se da je to polje već otkriveno i počinje raditi u izumima.Pojava četvrte električne energije ojačat će elektrotehniku ​​za otprilike trećinu. Možda je još nešto važnije: pobjeda kreativnog stava o svom poslu. Pokazalo se da su u pravu oni koji vjeruju u rezerve elektromagnetizma, pokušavajući ih staviti u službu ljudi.

Pitam se koliko je nepoznato skriveno u ostalim odjeljcima fizike? Vjerojatno je sljedeće blago skriveno u mehanici, u odjelu inercije. Čekaj i vidi.

Vladimir Okolotin

Prema materijalima časopisa "Omladinska tehnologija"

Vidi također: Minato magnetski motor