Юный техник 1992-08, страница 65
Феррмтевая рамка ула-впияает переменное магнитное поле, возникающее между обкладками конденсатора. Расположенная на ней обмотка ведет себя так же, как вторичная обмотка любого трансформатора. Поэтому и загорается лампа.
ворили, утверждают появление замкнутых силовых линий электрического поля, охватывающих линии переменного магнитного. Впервые этот эффект использовал Фарадей в изобретенном им трансформаторе. Работа внешне нехитрого прибора и по сей день в своих тонкостях не совсем ясна. Но, грубо говоря, сосредоточенное в его сердечнике переменное магнитное поле создает вихревое, замкнутое и переменное электрическое поле. Проникая в металл вторичной обмотки, оно и приводит в движение свободные электроны.
Тот же эффект проявляется и в устройстве Миславского. Он поме
нял местами генератор и лампочку. Теперь генератор создает ток в обмотке, в ферритовом магнитопро-воде возникает переменное магнитное поле, а вокруг иего электрические силовые линии, которые улавливаются пластинами конденсатора.
Как видите, создан второй вариант прибора, известного уже 150 лет.
Принципы, положенные в основу опытов Миславского, позволяют создавать компактные и простые трансформаторы и множество иных, куда более интересных устройств.
Безобмоточный трансформатор. Ферритовая рамка расположена между обкладками двух конденсаторов различной емкости. Еспи один из конденсаторов подключить
к источнику переменного тока, то я рамке возникнет вихревое магнитное поле. Связанное с ним яихреяое электрическое поле создаст на обкладках другого конденсатора переменное напряжение. Его величина зависит от отношения емкостей этих двух конденсаторов.
Трансформатор Миславского на любое число входов и выходов легко выполним методами интегральной технологии. При определенных условиях он способен выполнять функции усилителя, умножителя и преобразователя чвстоты, универсального логического элемента, выполняющего операции с большим числом переменных, микропроцессора. И список на этом не кончается.
Учебники
Журнал «Квант»
Общие
Стасенко А.Л. Зачем быть конденсатору в магнитном поле? //Квант. — 1998. — № 5. — С. 38.
По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала «Квант»
F_ <\varphi>= e \upsilon_r B_y\)
(индексы у букв как раз и подчеркивают взаимную перпендикулярность этих трех векторов).
Если концентрация движущихся зарядов n, то на единицу объема будет действовать сила, ее можно назвать объемной плотностью силы,
Поскольку эта сила направлена по касательной, то весь конденсатор начнет вращаться. Цилиндрический слой вещества между обкладками конденсатора и связанные с ним обкладки будут ускоряться в своем вращательном движении под действием суммарной силы, действующей на весь объем 2πalh и равной
f_ <\varphi>\cdot 2 \pi alh = ne \upsilon_r B_y \cdot 2 \pi alh\)
S = 2 \pi ah\) (она почти одинакова для обеих обкладок, опять же в силу малости зазора между ними). Но если плотность тока умножить на поперечную площадь, получится полный ток \(
I = j_r S\). Таким образом,
Снова не напрасно появились скобки. В скобках справа заключено изменение положительного заряда на внутренней обкладке:
(знак «минус» указывает на тот факт, что положительный радиальный ток уменьшает положительный заряд). Получилось, что приращение импульса конденсатора во вращательном движении \(
d (m \upsilon_<\varphi>)\) пропорционально убыли заряда конденсатора. Значит, когда конденсатор полностью разрядится, его «вращательный» импульс достигнет максимально возможной величины
Образованный физик предпочел бы (в случае вращательного движения) говорить не об импульсе (поскольку центр масс конденсатора остается в покое), а о моменте импульса. Он умножил бы силу и импульс силы на плечо a (расстояние до оси вращения) и получил бы совсем грамотное уравнение
для момента импульса конденсатора. Но дело не в этой тонкости (тем более, что Любопытному ребенку многое простительно). Возникает вопрос: откуда взялся вращательный импульс (или момент импульса) у конденсатора, который первоначально покоился? Ведь, согласно фундаментальным законам физики, эти величины не могут уничтожаться или возникать из ничего. Вывод один: они раньше принадлежали электромагнитному полю. В начальный момент конденсатор покоился, но существовали поля Er и By. По мере разрядки конденсатора уменьшалось электрическое поле, и момент импульса электромагнитного поля постепенно переходил к ускоряющемуся (во вращательном движении) конденсатору. Наконец, электрическое поле исчезло совсем, и вместе с этим перестало существовать электромагнитное поле (осталось только магнитное), а конденсатор приобрел наибольшую угловую скорость.
Магнитное поле в конденсаторе
До настоящего времени, если я не ошибаюсь, никто не дал логического обьяснения почему происходит заряд плоского конденсатора, помещенного в переменное электромагнитное поля. Решение этой проблемы помогает понять суть работы всех генераторов свободной энергии, которые используют плоский конденсатор для снятия свободной энергии.
Магнитно поляризованные электроны
Из физики известно, что все электроны обладают магнитным моментом, поэтому если через проводник пропустиь постоянный ток, то свободные электроны в нем из хаотического движения, под действием разности потенциалов получают направленное движение. При таком движении положение электронов стабилиризуется, магнитные моменты всех электронов, образующих ток, синхронизируются, т.е. получают одинаковую направленность. По этой причине вокруг проводника образуется постоянное магнитное поле перпендикулярное этому проводнику. Если же ток прекращается, то электроны возвращаются к своему первоначальному хаотическому движению, при котором магнитные моменты электронов утрачивают свою одинаковую направленность, т.е. электроны теряют свою магнитную поляризацию, в силу чего вокруг проводника исчезает магнитное поле.
Таким образом, магнитная поляризация электронов возникает только тогда, когда электроны образуют ток и теряют ее при исчезновении последнего.
Предположим гипотетически, что каким-то образом при исчезновении тока электроны его образующие сохраняют магнитную поляризацию. В этом случае они своими магнитными моментами притягиваются друг к другу по всей длине провода и образуют поляризованный отрицательный заряд.
Упомянутые выше экспериментаторы нашли такие условия при которых магнитная поляризация электронов сохраняется в плоском конденсаторе при переменном токе или в переменном электромагнитном поле.
Плоский конденсатор у Дональд Смита
Приведем ниже общее описание устройства, которое сделал Дональд Смит для демонстрации работы такого конденсатора с которого он снимал энергию. (Рис 1)
Магнитное поле в конденсаторе
Глава 16. Промышленный генератор электроэнергии «Солярис» («Электрорадиантный эффект-2»).
Часть 1. Конденсаторный Генератор Магнитного Поля
Раздел 1. От автора.
Идея КГМП «Солярис» появилась неожиданно, после того, как я увидел в справочнике по физике (нужно было прояснить кое-какие теоретические тонкости…) давным-давно известную истину – «Ток – это движение зарядов».
Сразу же вспомнилась фраза из фильма о Николе Тесла, показанного по ТВ не так давно: «Тесла уже тогда – сто лет назад, умел и мог генерировать заряды планетарной мощности. Сейчас – это недостижимый масштаб» (точно цитату не помню). Это об электрической башне Н. Тесла.
Следом в памяти всплыли диск Серла и швейцарская машина «Тестатика».
Через столетие, при таком кажущемся гигантском развитии электроэнергетики, генерация зарядов такой мощности пока принципиально недостижима.
По дороге, в ходе коммерческого развития вширь, электротехника порастеряла все, что только было можно. Осталось лишь удобоваримое производство промышленной и бытовой электроэнергии и все связанное с этим, экономически «оправданно» вписывающееся в парадигму существующей мировой экономики. И сейчас нам остается лишь удивляться достижениям столетней давности.
Перефразируем заданный выше вопрос в адекватный ответ: «Н. Тесла получал электрические заряды гигантской мощности с помощью электромеханических ВЧ генераторов радиоламп и разрядников».
Этот ответ – такая же истина, как и «Ток – это движение зарядов».
Неясно лишь как, с помощью каких технических решений он это делал?
Будем последовательно отвечать на этот вопрос…
Раздел 2. Спиральная катушка и разрядники.
Из доступных в Интернете материалов о Н. Тесла, о его изобретениях, бросаются в глаза его плоские спиральные катушки, как базовые элементы некоторых конструкций.
По каким-то причинам он отдавал предпочтение им, а не цилиндрическим.
Наверняка плоская спиральная конфигурация катушек давала какие-то определенные преимущества (а может быть была единственной безальтернативной возможностью), использование которых давало результаты недостижимые с помощью цилиндрических катушек.
Ведь вполне возможно, что это делали неблагодарные и нечистоплотные «наследники» его интеллектуального продукта.
Такая постановка вопроса приводит к следующим рассуждениям:
Что касаемо искровых разрядников, то в силу физических явлений происходящих в них, они вполне подходили для усиливающей генерации (Чернетский А.В.) ВЧ. Высокие же частоты (очень быстрая динамика) в свою очередь могли быть нужными Н. Тесла для генерации электрических напряжений гигантских величин.
В настоящее время такие высокие частоты можно формировать с помощью электронных генераторов.
Наша задача – синтезировать электроустановку для генерации электроэнергии очень большой единичной мощности.
Начинаем решать первую часть этой задачи.
Раздел 3. Ток – это движение зарядов.
«Электрическим током называют направленное (упорядоченное) движение электрических зарядов, носителями которых являются электроны в металлах, полупроводниках, вакуумных лампах (радиолампах, кинескопах, рентгеновских трубках и т.д.) или движущиеся ионы обоих знаков в электролитах, газах. Направленное движение зарядов в проводнике происходит под действием приложенного электрического поля».
Более того, оно, с моей точки зрения, охватывает далеко не все наблюдаемые электрические и электродинамические явления.
Так, например, общеизвестно, что токи бывают постоянными и переменными. Что есть токи смещения, токи Фуко, поверхностные токи и т.д. И все они в своей основе имеют то или иное движение электронов – носителей зарядов.
А как быть с механическим движением заряженных макрообъектов (носителей относительно больших зарядов). Ведь при их последовательном механическом перемещении от одного электрода к другому так же происходит перенос заряда. А само механическое движение заряженного макрообъекта сопровождается абсолютно теми же взаимодействиями с другими объектами, как и движение электронов (носителей зарядов) в проводниках, только в другом масштабе.
Механическое движение заряженных макрообъектов – это почти неисследованная область электродинамики.
Таким образом, существующую академическую электродинамику базирующуюся на АТ можно назвать Э лектродинамикой Элементарных Зарядов (ЭЭЗ).
А электродинамику базирующуюся на ДТ – Э лектродинамикой Дискретных Зарядов (ЭДЗ).
Почему я заостряю внимание на этих определениях?
Потому, что конкретизированная ЭДЗ дает возможность целенаправленно анализировать некоторые эффекты и явления пока остающиеся за рамками внимания современной науки.
ЭДЗ пока является сферой только моих интересов, и поэтому любой читатель вправе расценивать ее, как чисто авторскую фантазию. Со своей стороны, в этом материале и в последующих, я постараюсь доказать, что это не фантазия.
Раздел 4. Движущиеся заряды – источник магнитного поля.
«Подобно тому, как вокруг неподвижного электрического заряда возникает электрическое поле, так и в пространстве вокруг движущихся электрических зарядов возникает поле особого вида. Сила действия этого поля на находящиеся в нем заряды зависит от их скорости, причем для неподвижных зарядов она равна нулю. Поле, окружающее движущиеся заряды или электрические токи, называется магнитным. Магнитное поле, как и электрическое, есть проявление единого электромагнитного поля, разделение которого на электрическое и магнитное зависит от выбора инерциальной системы остчета. В различных движущихся одна относительно другой инерциальных системах отсчета электрическое и магнитное поля могут быть различными».
Это так же определение из справочника.
Его я привел для иллюстрации своего тезиса о том, что вокруг движущегося дискретного заряда (ДЗ) возникает магнитное поле.
Теперь вспомним об упоминавшемся в разделе 2 объекте способном оперировать зарядами – о конденсаторе С.
Тогда мы, с помощью конденсатора сможем получить магнитное поле. Зачем это нужно – проясним дальше.
Не правда ли, парадоксальная ситуация – вместо индуктивности, для генерации магнитного поля мы будем использовать конденсатор. Такую возможность нам дает ЭДЗ – Электродинамика Дискретных Зарядов.
Я подозреваю, что Никола Тесла вовсю пользовался своей теорией ЭДЗ. Может быть, у нее было другое название. Сути дела это не меняет.
Как должен быть устроен такой чудо-конденсатор читайте ниже.
C R – роторный конденсатор, т.е. конденсатор, у которого, в общем случае, коаксиально вращаются обе обкладки вместе или относительно друг друга, в частном – одна обкладка вращается относительно неподвижной другой.
Заряженная вращающаяся обкладка создает вокруг себя магнитное поле. Напряженность магнитного поля зависит от двух параметров: от величины заряда находящегося на вращающейся обкладке и от линейной (угловой) скорости перемещения этого заряда (обкладки).
Зачем нам нужен вращающийся конденсатор?
Роторный конденсатор позволяет без особых проблем создать в пространстве между обкладками очень большую область (круглого сечения) присутствия относительно равномерного, легко управляемого, магнитного поля.
Управление возможно одновременно по двум независимым каналам:
Первый («накачка») – увеличение/уменьшение угловой скорости вращения через механический привод. Соответственно будет увеличиваться/уменьшаться напряженность магнитного поля (при стационарных других параметрах).
Второй («подкачка») – изменение электрического заряда на обкладках конденсатора. Величину электрического заряда можно увеличивать (при этом будет увеличиваться напряженность магнитного поля), можно уменьшать (при этом будет уменьшаться напряженность магнитного поля), можно менять полярность (при этом будет меняться полярность магнитного поля). Все при стационарных других параметрах.
Роторный конденсатор, в силу особенностей своей конструкции (большие размеры, удобная конфигурация, легкое управление) позволяет оперировать экстремальными величинами электрических, магнитных и временных параметров энергии.
Если в пару к роторному конденсатору определить катушку, то мы получим роторный
В чем его достоинство?
Конструктивно роторный конденсатор позволяет свести к нулю тенденцию уменьшения габаритов (а соответственно и величин электрических параметров) для обеспечения резонанса на высоких частотах.
Для чего нам нужен силовой LC R контур?
Силовой LC R контур, в режиме установившегося резонанса (имея экстремальные электрические параметры), путем механической «накачки» (увеличения угловой скорости) позволяет создать обширные области присутствия переменного магнитного поля с экстремальными магнитными параметрами (амплитудой напряженности и скоростью изменения). А это в свою очередь – фундамент для генерации и взаимопревращений электроэнергии очень больших мощностей.
Ну а когда мы будем иметь очень большие электрические мощности, сосредоточенные в относительно малом объеме пространства, то мы сможем превращать их, например, в гигантские молнии, или с помощью соответствующих преобразователей превращать их в обычную пригодную для производства и быта электроэнергию.
Раздел 7. Индуктивности.
Теперь самое время поговорить о второй половинке LC R контура – об индуктивности.
В LC R контурах могут применяться как обычные (цилиндрические) катушки, так и спиральные.
Более того, на очень высоких частотах катушки конструктивно могут выглядеть как простые перемычки между обкладками конденсатора. И вообще весь LC R контур может выглядеть как два металлических цилиндра жестко связанных между собой перемычкой, т.е. как абсолютно механическая конструкция (при этом обе обкладки конденсатора вращаются синхронно и магнитное поле формируется за счет разности линейных скоростей и полярности зарядов).
На более низких частотах индуктивность может выглядеть как нечто среднее между цилиндрической и спиральной катушкой.
Контурная индуктивность (впрочем, как и сам роторный конденсатор) функционально может выполнять две роли:
Раздел 8. Снятие энергии переменного магнитного поля.
Получение и использование постоянного магнитного поля с помощью C R особых вопросов не вызывает, т.к. заранее ясно, что это явление само по себе самодостаточно, энергозатратно, и самозамкнуто.
Интерес может оно вызвать, с моей точки зрения, в сугубо специфичных технических направлениях, или в научных исследованиях (например, связанных с исследованиями структуры вакуума-пространства).
Ведь полученное переменное магнитное поле с экстремальными параметрами – вещь чудовищная, необъезженная и дикая. Ее нужно еще суметь приручить. Причем приручить так, что бы остались действующими, а может быть и усилились, все положительные нюансы LC R контуров.
Схема такого электрогенератора (точнее электрогенератора имеющего на выходе уже практически (почти) адаптированные для современных электропреобразовательных устройств, электрические параметры) под названием «Солярис» приведена на Рис. 2. В крайнем случае, в качестве преобразователя можно использовать, допустим, обычную паровую электрогенерирующую турбинную установку с подогревателем, работающим от высоких частот (не забываем – все параметры электроэнергии выдаваемой генератором «Солярис» будут иметь все же достаточно экстремальные параметры, особенно важно, что частота находится практически в радиодиапазоне – что очень неудобно). А это значит, что нужно будет учитывать и паразитные резонансы и переизлучения и пр. и пр. Но это уже чисто конструкторские задачи, и методика их решения отработана давно.
Так, что варианты «приручения» энергии «Соляриса» уже существуют. Думаю, что с появлением необходимости, будут разработаны очень мощные твердотельные силовые высокочастотные вентили. Тогда проблема стыковки «Соляриса» с обычными электросетями будет решена окончательно и просто.
Теперь самое время снова вспомнить о спиральных катушках Н. Тесла. И вот почему.
То обстоятельство, что спиральные катушки имеют резко различные коэффициенты трансформации в прямом и обратном направлениях, дает возможность организации канала «подкачки» LC R контура с однонаправленным действием, и с хорошей развязкой между каналом «подкачки» и нагрузочной катушкой (это жизненно необходимые нюансы функционирования «Соляриса»). Хотя и здесь, как говорится, «есть варианты». Т.е. можно обойтись и уже отработанными схемами обеспечивающими требующиеся условия.
Если, находясь в принятом логическом ключе, немного отвлечься от основной темы, то можно выйти на следующее рассуждение:
«Получать магнитное поле с помощью конденсатора мы теперь умеем. Может быть секрет спиральной катушки Н.Тесла в том, что она при некоторых обстоятельствах может выполнять роль однообкладочного конденсатора, т.е. хранить длительное время разомкнутое электрическое поле» (в некотором смысле – имитировать понятие «заряд» в макромасштабе).
Впрочем, это уже тема для особого разговора, т.к. она вплотную соприкасается с темой макромасштабной магнитоэлектромеханической имитации (и практического использования) микроструктурных процессов в физике элементарных частиц.
Раздел 9. Конструктивные особенности КГМП.
Все технические тонкости конструкций КГМП и КГМП «Солярис» уже изложены выше. Поэтому для читателя ознакомившегося с предложенным материалом, содержимое рисунков 1…5 будет легко понятно.
На Рис. 1. схематично показаны два варианта КГМП:
б) с использованием коаксиального конденсатора с одной (внешней) вращающейся обкладкой.
в) с использованием коаксиального конденсатора с двумя вращающимися обкладками.
а) вид КГМП в плоскости вращения (для обоих вариантов).
Примечание 1: Данный КГМП предназначен для генерирования постоянного магнитного поля. Поэтому для «подкачки» коаксиального конденсатора используется высоковольтный электронный преобразователь, подающий напряжение на обкладки через кольцевой коллектор (возможно, найдутся и другие, более технически совершенные, варианты коммутации, хотя и коллектор – вариант неплохой). На рисунке генератор высокого напряжения и коллектор условно не показаны.
Примечание 2: Для всех конструкций на базе КГМП предпочтительно расположение оси вращения перпендикулярно горизонту (для космоса – в любом направлении).
На Рис. 3. показана схема устройства адаптированного для утилитарных целей генератора «Солярис». Он имеет внутри коаксиального вращающегося конденсатора индукционную цилиндрическую катушку, электрически нагруженную на внешнюю нагрузку R н1.
В качестве этой нагрузки может выступать, например, как упоминалось выше, мощные ТЭНы паросиловой установки.
На Рис. 4. показан вариант устройства коаксиального конденсатора с пластинчатой внешней обкладкой. Возможны другие варианты, например игольчатый или сетчатый, т.к. сплошную внешнюю обкладку конденсатора по отношению к индукционной катушке можно рассматривать как короткозамкнутый виток. А это нам не нужно.
На Рис. 5 приведено пояснение для составления и чтения схем с использованием коаксиальных вращающихся конденсаторов.
Для всех устройств на базе КГМП нужно различать генератор «подкачки» и генератор «накачки». Первый, электронный – создает и поддерживает условия для работы КГМП, второй, механический (мотор) – производит преобразование зарядов в магнитное поле и усиление последнего.
Раздел 10. Возвращаясь к Н. Тесла.
Таким образом, на данный момент мы прояснили, уже два возможных «Электрорадиантных эффекта» – Электрорадиантный эффект 1 и Электрорадиантный эффект 2, из общей группы под названием «Электрорадиантные эффекты». Оба основаны на свойствах электрических конденсаторов определенных конструкций.
На горизонте обозначились еще два электрорадиантных эффекта:
Третий – спиральная катушка, как аналог электрического заряда.
Четвертый – стоячая волна (предварительное рабочее название).
Впервые в мире раскрывается механизм самоиндукции!
Продолжаю цикл статей, посвящённых становлению так называемой современной физики, скрывающей от нас многие истины об устройстве Природы. Начало здесь: 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Сегодня читателю предлагается разобраться с явлением САМОИНДУКЦИИ. Разобраться в буквальном смысле по понятиям!
Свой предыдущий рассказ я завершил историей про открытие американским учёным Джозефом Генри явления самоиндукции, а в самом конце я там написал: «осталось теперь поинтересоваться, что именно аккумулирует в вихревом магнитном поле кинетическую энергию (энергию движения, связанную с движением некоторой массы, присущей магнитному полю, и разогнанной подобно маховику до определённой скорости вращения)? Однако, на этот вопрос наука вот уже 88 лет не даёт ответа. Не даёт потому, что дать его — значит признать, что вся так называемая «современная физика» построена на ложном фундаменте!»
Причём эта ложь не случайно закралась в неё. Построение науки о Природе на ложном фундаменте было сделано злонамеренно с единственной целью — скрыть от людей «тайну Бога, который есть дух» (Ин. 4: 24).
Как я и обещал читателю, сегодня я расскажу и про сам механизм образования магнитного поля при движении свободных электронов по телу провода и про обратный механизм преобразования магнитной энергии в ток самоиндукции.
Давайте для лучшего понимания моих слов откроем учебное пособие для абитуриентов и старшеклассников «ФИЗИКА ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И КВАНТОВАЯ ФИЗИКА» автора И. А. Соловейчик.
Там написано: «Когда неподвижный маховик «подключают» к источнику энергии, например, когда рукой начинают разгонять маховик, то вначале рука расходует энергию не только на преодоление трения, но и на увеличение кинетической энергии маховика. Потом за счёт накопленной энергии маховик может некоторое время вращаться «сам», отдавая накопленную энергию… (например, в виде звука сирены).
Аналогично при нарастании тока протекающего через катушку, часть энергии источника расходуется на создание магнитного поля катушки, а после выключения источника за счёт магнитной энергии может некоторое время выделяться тепло» (или зажигаться подключенная к катушке лампочка).
Давайте следом откроем другой учебник физики, например «Элементарный учебник ФИЗИКИ», том II, «Электричество и магнетизм», написанный коллективом авторов под редакцией академика Г. С. Ландсберга, и прочтём там:
«Возьмём катушку J с несколькими сотнями витков, надетую на замкнутый железный сердечник.
Вспышка лампочки происходит при исчезновении тока в катушке, а следовательно и при исчезновении магнитного поля этой катушки. Мы приходим, таким образом, к заключению, что энергия, поглощаемая лампочкой в момент размыкания тока, была раньше запасена в виде энергии магнитного поля. Когда мы подключали катушку к аккумулятору, мы создавали магнитное поле, на что тратился определённый запас энергии, заимствовавшийся от аккумулятора. А когда мы выключаем ток, магнитное поле стремиться исчезнуть, и запасённая в нём энергия превращается в энергию электрического тока в лампочке».
Превращение энергии вихревого магнитного поля обратно в энергию электрического тока, протекающего в той же самой катушке, которая породила этот вихрь, стали называть самоиндукцией. Как удалось выяснить из опытов, при исчезновении из пространства обладающего кинетической энергией вихревого магнитного поля в проволочной катушке возникает электрический ток того же направления, что было у тока, который до того тёк из батареи и раскрутил вокруг катушки это вихревое магнитное поле.
Спрашивается, если всё так обстоит, что же тогда такое, это «вихревое магнитное поле»?
Попытаемся узнать об этом в любом справочнике по физике.
Читаем: «Вихревой характер магнитного поля заключается в непрерывности линий индукции любого магнитного поля при отсутствии начала и конца, так как они либо замкнуты, либо уходят в бесконечность. Векторные поля, обладающие непрерывными силовыми линиями, называются вихревыми полями. Магнитное поле также можно считать вихревым. Линии магнитного поля замкнуты. Это говорит об отсутствии магнитных зарядов в природе. Электрический ток образуется благодаря движению электрических зарядов. Так как магнитных зарядов нет, это объясняет отсутствие магнитного тока. Магнитное поле считается вихревым при наличии токов. Электрические токи являются источниками поля. Магнитное поле считается вихревым, так как его дивергенция везде равна нулю. Его также называют соленоидальным…» Источник.
Я лично вижу, что в этом тексте многое сказано «эзоповым языком». А про то, что магнитное поле обладает какой-то распределённой в пространстве массой и что оно реально вращается как маховик — не сказано ни слова! Нет даже намёка! Особенно улыбнуло в этом тексте объяснение, что в природе отсутствует «магнитный ток» по причине отсутствия «магнитных зарядов». Такое мог написать человек, который совершенно не понимает природы магнитного поля! И что интересно, понятие «магнитный поток» (не ток, но поток — суть одна!) в науке и в радиотехнике есть, и он измеряется в Веберах (Вб)!
Поэтому, если мы сейчас видим и понимаем, что в науке о Природе имеется дезинформация, давайте попробуем разобраться и, наконец, выяснить, что же такое «магнитное поле», обладающее вихревым характером, который проявляется (буквально очевидным образом!) при возникновении самоиндукции.
Поскольку магнитное поле порождается движением электрических зарядов, то есть, при протекании электрического тока, давайте для начала вспомним, что представляет собою процесс протекания электрического тока по проводу.
Напомню прекрасную аналогию, приведенную в книге Виктора Ивановича Гапонова, автора книги «ЭЛЕКТРОНЫ» 1949 года издания: «поток электронов в проводе подобен течению воды в заполненной камнями трубе».
«Наша труба с уложенными в ней камнями уже заполнена водой, но пока кран закрыт, вода в ней никуда не течёт. Нет напора воды — нет и течения воды в правый резервуар. Быстрым поворотом крана создадим напор. Он распространится по трубе, конечно, не мгновенно, но всё же с большой скоростью — около одного километра в секунду (со скоростью распространения звука в воде. Эта скорость определяется плотностью и упругостью воды. Комментарий — А.Б.).
Значит, если труба не очень длинна, то почти сразу вода потечёт по всей трубе. Отдельные молекулы воды всегда находятся в непрерывном и беспорядочном движении. В потоке воды беспорядочное движение, при котором каждая молекула движется сама по себе, вовсе не прекратится. Но это совершенно не мешает воде всей массой, общим потоком, течь по трубе. Движение молекул воды можно сравнить с роем мошек. Если рой мошек уносится потянувшим их ветерком, беспорядочное движение отдельных мошек не прекращается, а весь рой целиком летит по ветру. «
Поток электронов в проводнике (электрический ток) очень похож на поток воды в трубе. Причём если поток воды в трубе создаётся напором воды (давлением), то электрический ток в проводе создаётся «электрическим напором» в виде электрического поля, основной характеристикой которого является так называемая «напряжённость» (аналог давления воды в трубе).
Ещё из опытов прошлых веков известно, что электрическое поле в телах и в пространстве можно создавать разными путями. Например, электрическое поле (потенциально способное привести в упорядоченное движение электроны в каком-либо проводнике) можно создать, просто зарядив электричеством плоский конденсатор, изобретённый ещё в 1745 году Бенджамином Франклиным и состоящий из двух параллельно расположенных металлических пластин.
Заряжание плоского конденсатора электричеством состоит в том, что с одной его металлической обкладки снимаются тем или иным путём свободные электроны (в металле создаётся их разрежение), а на другую металлическую обкладку они переносятся (в металле создаётся повышенная концентрация свободных электронов).
Это аналогично тому, что взять два воздушных баллона-ресивера, взять насос и с его помощью воздух из одного баллона перекачать в другой, создав в одном баллоне-ресивере — вакуум, а в другом — сжатый воздух. И если для закупорки баллонов-ресиверов служат специальные механические вентили (клапаны), то для «закупорки» открытой электрической ёмкости требуется всего лишь размыкатель электрической цепи — выключатель.
Давайте вспомним сейчас, что нам рассказал ранее Виктор Иванович Гапонов в своей книге «ЭЛЕКТРОНЫ» по поводу того, почему электроны обычно не покидают поверхность металлов, и в каких случаях они всё-таки покидают её:
«…Среди беспорядочно движущихся электронов всегда есть такие, которые летят по направлению к поверхности металла. Будут ли они вылетать из металла? Ведь если оставить открытым сосуд с газом, молекулы которого также находятся в беспорядочном движении, как и электроны в металле, то молекулы газа быстро рассеются в воздухе. Однако в обычных условиях электроны не вылетают из металла. Что же их удерживает? Притяжение ионами. Когда электрон поднимается немного над поверхностью металла, над ним уже нет ионов, а внизу, на поверхности, есть. Эти ионы притягивают поднявшийся электрон, и он падает обратно на поверхность металла, как падает на землю брошенный вверх камень.
Только очень быстрые электроны могут преодолеть силы электрического притяжения и покинуть металл. Это и происходит при нагревании. При нагревании металла усиливается движение не только атомов, но и электронов, и при высокой температуре из металла вылетает столько электронов, что их поток можно обнаружить.
Увеличить (кинетическую) энергию электронов и заставить их вылетать из металла можно не только нагреванием, но и освещением. Такие явления изучил в 1888-1890 годах русский физик, профессор Московского университета А. Г. Столетов. Поток световых лучей несёт энергию, и если свет падает на металл, то часть этой энергии поглощается металлом и передаётся электронам. Получив добавочную энергию, некоторые электроны преодолевают притяжение ионов и вылетают из металла. Это явление называется фотоэлектрическим эффектом…»
В случае с нашим заряженным плоским конденсатором будем считать, что его металлические обкладки имеют небольшую температуру (она равна температуре окружающего воздуха), и на них не падает свет ультрафиолетовой лампы, обладающий высоким разряжающим эффектом.
При этом одна обкладка плоского конденсатора после его зарядки содержит в себе избыточное количество свободных электронов, и между ними и ионами металла, из которого сделана эта обкладка конденсатора, из-за этого возникает нечто вроде «электрического давления», а другая обкладка содержит в себе недостаточное количество свободных электронов, и между ними и ионами металла, из которого сделана эта вторая обкладка конденсатора, из-за этого возникает нечто вроде «электрического вакуума». А в целом, поскольку обе обкладки плоского конденсатора — это единая электрическая система, между ними возникает «электрическое поле», обладающее потенциальной энергией.
Напоминаю, что мы разбираемся по понятиям! Поэтому я должен ещё напомнить, что термин «электрическое поле» вместе с термином «магнитное поле» придумал знаменитый экспериментатор и учёный Майкл Фарадей (Michael Faraday, годы жизни 1791-1867), который долгое время и очень успешно изучал явления электромагнетизма.
В 1831 году М.Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, природу которого он объяснил следующим образом.
Окрестность всякого заряженного тела пронизана электрическими силовыми линиями, которые передают «силу», и аналогично энергия магнитного поля течёт вдоль магнитных силовых линий. Эти линии не следует рассматривать как условные абстракции, они представляют собой физическую реальность. При этом: всякое изменение электрического состояния среды порождает магнитное поле, а всякое изменение магнитного состояния среды порождает электрическое поле.
Итак, вооружаемся этим знанием и возвращаемся к нашему заряженному плоскому конденсатору, у которого одна обкладка содержит в себе избыточное количество свободных электронов, находящихся под высоким «электрическим давлением», а другая — содержит недостаточное количество свободных электронов, в силу чего там имеется «электрический вакуум».
Теперь надо озадачиться вопросом: если пространство, окружающее обкладки заряженного конденсатора, пронизано электрическими силовыми линиями, которые передают силу», тогда что представляют собой эти силовые линии, которые мы должны воспринимать как физическую реальность?
Я обязан сейчас заметить читателю, что до Фарадея в европейской науке главенствовала «теория дальнодействия», которой придерживались многие известные европейские учёные того времени. Они полагали, что «электрическое действие передается мгновенно на сколь угодно большие расстояния, при этом промежуточная среда может отсутствовать вовсе». Точнее, они были даже убеждены в отсутствии оной. По их мнению, «один заряд мгновенно ощущает присутствие другого непосредственно…» Хотя, замечу, издревле просвещённым людям была известна идея эфира, промежуточной мировой среды, матери всякого вещества. Но это мировоззрение всегда было как тест на «арийскость», принадлежность к античной культуре, и оно не приветствовалось в Европе! Не так давно даже «гелиоцентрическая система», обоснованная античным «арийцем» Аристархом Самосским, жившим в Элладе ещё до новой эры, была под строжайшим запретом! И она была бы ещё долго под запретом со своим утверждением, что Земля обращается вокруг Солнца, а не наоборот, если бы не итальянский учёный Галилео Галилей со своим убедительным «принципом относительности»! Вот такое мракобесие всегда имело место в послепотопной Европе!
Вот и Майкл Фарадей (подобно Галилею) своими убедительными опытами и открытиями заставил сложившуюся в Европе порочную систему миропонимания хотя бы слегка измениться!
Фарадей доказал: заряд создаёт протяжённое электрическое поле, и уже с ним взаимодействует другой заряд. Никакого непосредственного (между зарядами) дальнодействия на расстоянии нет!
«Веским основанием для отказа от господствующей теории дальнодействия были опыты Фарадея с диэлектриками и диамагнетиками — они ясно показали, что между зарядами есть промежуточная среда, и она активно участвует в электромагнитных процессах. Более того, Фарадей убедительно показал, что в ряде ситуаций электрические силовые линии искривляются, подобно магнитным. Например, экранировав два изолированных шара друг от друга и зарядив один из них, можно наблюдать индуктивные заряды на втором шаре. Из полученных результатов Фарадей сделал важный вывод: «сама обычная индукция во всех случаях является действием смежных частиц и что электрическое действие на расстоянии (то есть обыкновенное индуктивное действие) происходит только благодаря влиянию промежуточной материи». Источник.
Эй, кто там врёт в учебниках по физике, что Фарадей не признавал существование эфира?! Вот оно, разоблачение вашей лжи!
Таким образом, благодаря М.Фарадею и разбираясь по понятиям, мы приходим к пониманию, что электрические и магнитные силовые линии — не просто физическая реальность, а это определённым образом структурированная «промежуточная материя», о которой в своём монументальном труде «Экспериментальные исследования по электричеству» Фарадей написал: «Пустота это нонсенс! Мир целиком заполнен проницаемой материей, и влияние каждой материальной частицы близкодейственно, то есть распространяется на всё пространство с конечной скоростью (а не с бесконечной, как уверяли сторонники «теории дальнодействия». Комментарий — А.Б.) Наблюдатель воспринимает это влияние как разного рода силы, но нельзя сказать, что одна из сил первична и является причиной других, все они находятся во взаимной между собой зависимости и имеют общую природу».
Из выше сказанного следует, что под термином «электрическое поле», который используется в современной физике, равно как и под термином «магнитное поле», мы должны представлять себе бесконечную по своей протяжённости материю, буквально мировую среду, принимающую в силу тех или иных обстоятельств (по причине силового воздействия на неё в каком-то конкретном месте) ту или иную «особую форму» в виде локальной однородности, отличной от всей остальной однородности бескрайнего поля материи.
Заглянем для интереса в учебник Г.Я.Мякишева «Физика — учебник для 11 класса» и прочтём: «Электрические и магнитные поля — проявление единого целого — электромагнитного поля. Электромагнитное поле — особая форма материи, осуществляющая взаимодействие между заряженными частицами. Оно существует реально, то есть, независимо от нас и наших знаний о нём. Но в зависимости от того, в какой системе отсчёта рассматриваются электромагнитные процессы, проявляются те или иные стороны единого целого — электромагнитного поля. Все инерциальные системы отсчёта равноправны. Поэтому ни одному из обнаруживающих проявлений электромагнитного поля не может быть отдано предпочтение».
Вроде бы, здесь написано всё то же самое, что и М.Фарадей написал в своём великом труде «Экспериментальные исследования по электричеству», и есть в этом учебнике физики как будто бы даже признание существования материи, мировой среды! Ведь электромагнитное поле понимается сегодня как «особая форма материи»! Вот только строгая научная логика Фарадея чудовищным образом нарушена современной физической парадигмой!
Великий естествоиспытатель Фарадей считал, что мир целиком заполнен проницаемой материей, и эта материя при движении зарядов сквозь неё или при статическом расположении зарядов в ней может локально менять свои физические качества, структуру (или «форму»). В ней могут возникать области, «поля», пронизанные реальными силовыми линиями. Причём, как выяснилось из опытов, силовые линии магнитного поля несут в себе кинетическую энергию, а силовые линии электрического поля несут в себе потенциальную энергию. И соответственно, они принципиально разные.
