Geheimnisse des Elektromagnetismus

Lehre vom Elektromagnetismus lange kritisiertApropos: unverständlich, komplex, widersprüchlich.

In der Tat gibt es ungefähr hundert Paradoxe. Ihre theoretische Analyse, sozusagen Theoretisierung, Verfeinerung, trotz der Nützlichkeit einer solchen Lektion, riecht manchmal immer noch nach etwas Kabinettartigem, Spekulativem. In solchen Fällen möchte man unfreiwillig fragen: Gibt es in der Praxis etwas Neues in Experimenten, das sogar die erfahrensten Theoretiker in Erstaunen versetzen würde?

Ich muss sagen, dass ungewöhnliche Experimente, die dennoch im Rahmen der bestehenden Lehre erklärbar sind, mit einem Dutzend gezählt werden können. Unter ihnen sind diejenigen, die endlich den Weg für eine neue Elektrodynamik ebnen - klar, einfach und logisch, ohne Paradoxien.

Reden wir über beides. Extrem spektakulär aussehende "Motoren", bei denen sich zwischen den Elektroden, an denen die Hochspannung angeschlossen ist, eine Vielzahl von Objekten hektisch drehen. Ein solches Rad wurde von Franklin gebaut. Das Funktionsprinzip ist sehr einfach: Ladungen, die durch Coulomb-Kräfte abgestoßen werden, fließen von den Elektroden zum Rotor.

Ein Experiment mit einem Metallrohr, dem Strom zugeführt wird, ist merkwürdig. Wie Sie wissen, gibt es im Hohlraum eines Metallobjekts, das unter Spannung steht, kein elektrisches Feld. Wenn Sie also einen geerdeten Draht in das Rohr einführen, erhöht sich dessen elektrische Kapazität. Warum? Wie „bemerkt“ ein Rohr, dass es einen Draht enthält? Es stellt sich heraus, dass sein Schwanz, der sich mit der Erde verbindet, in das elektrische Außenfeld eintritt und wie eine Pumpe die notwendigen Ladungen in den Draht zieht.

In diesen Phänomenen gibt es keine „neue“ Physik. Viel mehr Reserven für seinen Bau sind mit einem Magnetfeld behaftet. Zu einer Zeit wurde ziemlich viel über die Werke von R. Sigalov geschrieben. Den Ferghana-Physikern gelang es, das Verhalten der "Ecken" mit Strömungen zu verfolgen.

Zwei Leiter, die einen Winkel bilden, können die Struktur selbstständig bewegen. Es schien, dass ein neues Phänomen offensichtlich war, aber bei sorgfältiger Prüfung stellte sich heraus, dass die bekannten Lorentz-Kräfte hier arbeiten und dass alles durch bekannte Gesetze erklärt wird. Und obwohl Wissenschaftler hier keine physikalische Neuheit fanden, gelang es ihnen dennoch, einige erstaunliche Designs zu entwickeln, die in der Technologie bisher unbekannt waren.

Interessanter ist die Situation mit Magnetstützen. Wenn die gleichen Pole zweier Permanentmagnete gegeneinander gedreht werden, entsteht kein Magnetfeld in der Lücke - dies ergibt sich aus einem Grundschulkurs in Physik. Wenn jedoch ein Leiter in diesen Spalt gelegt wird und die Pole leicht verschoben sind, erscheint ein Strom im Leiter. (Interview, wegen was?

Dieses Paradoxon wurde 1935 von Buly entdeckt. Die Erklärung lautet: Es können immer elektrische Felder hinzugefügt werden, aber magnetische - nur wenn ihre Quellen (Magnete, Elektromagnete) auf einer gemeinsamen Plattform basieren. Die Überlagerung von Magnetfeldern, dh deren Überlagerung, ist nicht immer möglich. Diese Schlussfolgerung ist für Wissenschaft und Technologie äußerst wichtig - schließlich führt eine theoretische Summierung in der Praxis manchmal zu falschen Ergebnissen. Es ist übrigens überraschend, dass dies durch Nachschlagewerke und Lehrbücher noch nicht legalisiert wurde.

Die Erfahrung von Grano ist interessant. Wenn auf Quecksilber, durch das Strom fließt, werfen Sie einen Nagel, Kupferkeile. Sägemehl, dann tauchen sie in flüssiges Metall ein und beginnen sich in die Richtung zu bewegen, in die das stumpfe Ende schaut. Und hier scheinen die gleichen Lorentz-Kräfte zu wirken.

Von den konischen Flächen der spitzen Enden des aktuellen Filaments treten senkrecht zu diesen Flächen aus (oder eintreten). Im Magnetfeld des in Quecksilber fließenden Stroms wird eine Kraft senkrecht zur Strömungsrichtung auf diese Filamente ausgeübt; So wird der Keil herausgedrückt. Also schoss Tom Sawyer Kirschknochen und drückte sie mit den Fingern.

Das Paradoxon von Grano.Ein in Quecksilber eingelegter Kupferzylinder, durch den ein Strom fließt, beginnt sich mit dieser Endfläche vorwärts zu bewegen, deren Fläche größer ist.

Zum Schluss noch zwei ungewöhnliche Experimente. Und sie sind es unserer Meinung nach, die es ermöglichen, über einen neuen Ansatz zu sprechen. Dies bezieht sich auf die Arbeit des Tomsker Physikers G. Nikolaev, die in der Elektrodynamik für Aufsehen sorgte. Nach vielen Jahren theoretischer Forschung kam Nikolaev zu dem Schluss, dass es neben dem bekannten ein weiteres unbekanntes zweites Magnetfeld geben sollte, und baute viele Modelle auf, auf denen er deutlich zeigte, wie sich dieses zweite Feld manifestiert.

Hier ist eine der Beschreibungen einer "einfachen" Erfahrung. Eine schwimmende Brücke aus elektrisch leitendem Material wird mit Elektrolyt in die Bäder eingebracht. Ein elektrischer Strom wird durch den Stromkreis "Bad - Brücke - Bad" geleitet. Parallel zur Brücke ist ein weiterer Leiter angeordnet - ein Bus, über den auch Strom fließt, nur viel größer. Sobald der Bus an eine Stromquelle angeschlossen ist, beginnt die Brücke zu schweben. Wenn die Ströme unidirektional sind, werden sie angezogen, sodass die Brücke genau unter dem Bus und parallel dazu ansteigt. Aber nicht nur das, die Brücke bewegt sich auch entlang des Reifens und stoppt genau unter seiner Mitte.

Warum ist die Brücke zentriert? Es gibt etwas zu denken. Der Autor des Experiments selbst behauptet - in seinen Worten gibt es einen Grund -, dass nicht nur die vom Reifen gerichtete Lorentz-Querkraft, sondern auch die Längskraft, die bisher von niemandem gesehen wurde, auf den schwimmenden Leiter wirkt.

Wenn Sie es "die Stärke von Nikolaev" nennen, dann garantieren die niederländischen und Tomsker Physiker insgesamt, dass es keine "Nebenkräfte" gibt, mit denen sie zusammen sind. Seit zwei Jahrhunderten werden Physiker gequält, überhaupt nicht. Zwei Ströme wirken durch zentrale Kräfte aufeinander, die genau entlang des Radius zwischen ihnen gerichtet sind.

Sie bemerkten die Stärke von Nikolaev nicht nur fahrlässig, sondern auch, weil sie sich in der "fertigen" theoretischen Beschreibung als überflüssig herausstellte. Wenn Sie darüber nachdenken müssen Erfahrungen von NikolaevDann kommen Sie zu dem Schluss, dass sich zwei "Stromstücke" genauso beeinflussen wie zwei Ladungen: in einer geraden Linie.

Es scheint, dass Nikolaevs Erfahrung die entscheidende Erfahrung sein könnte, die die Barriere für eine neue, viel einfachere, echte Elektrodynamik öffnen wird. Dies erfordert jedoch andere Experimente.

Es ist merkwürdig, dass die Physiker bereits 1935 bemerkten, wie eine supraleitende Probe ein „fremdes“ Magnetfeld abstößt (Meissner-Effekt). Jeder wusste, dass EMF nur durch ein magnetisches Wechselfeld induziert wurde, aber hier ist es konstant. Also, sagte F. London, gibt das Magnetfeld selbst Stärke.

Demonstration des Meissner-Effekts

Die Ingenieure verstanden die Natur dieser Kräfte nicht und nutzten sie dennoch aus. So gelang es den Moskauer Elektrikern 1975, einen doppelt so großen Strom wie gewöhnlich durch eine supraleitende Röhre zu übertragen, wodurch im Arbeitsbereich ein spezielles Magnetfeld erzeugt wurde.

Trotzdem versprach das Geheimnis des Meißner-Effekts zu viel. Immerhin das Aussehen Strom in einem Supraleiter Dies ist nur möglich, wenn eine Kraft auftritt. Dies bedeutet, dass die Kraft nicht durch Inkremente des Magnetfelds erzeugt wird, wie dies durch die Maxwellschen Gleichungen vorgegeben ist, sondern durch das Feld selbst. Die Elektrodynamik muss repariert werden, dies ist unvermeidlich, da sie zu einer gängigen Doktrin werden sollte, die die unterschiedlichsten Aspekte der realen Realität der Elektrotechnik kombiniert. In einigen Fällen, insbesondere bei Supraleitern, funktionierte es nicht mehr.

Aber wie kann man das Magnetfeld selbst und die von ihm erzeugten Kräfte direkt in Beziehung setzen? Sobald diese ungewöhnliche Formulierung der Frage zum Handeln angenommen wurde, wurden sofort mehrere Lösungswege identifiziert. Hier ist eine spezielle, lange verwendete Funktion des Vektorpotentials, der Vorspannungsströme und der Magnetfelderergie.

Das Problem des Längsstroms und des von ihm in magnetostatischen Prozessen erzeugten elektrischen Feldes ist so weit gereift, dass sogar populäre Paraphrasen darüber aufgetaucht sind (Okolotin V. Eine Supertask für Supraleiter. Nauka, 1983, S. 115-121).

Es scheint, dass dieses Gebiet bereits entdeckt wurde und bei Erfindungen zu arbeiten beginnt.Das Erscheinen der vierten elektrischen Energie wird die Elektrotechnik um etwa ein Drittel stärken. Vielleicht ist noch etwas anderes wichtiger: der Sieg einer kreativen Einstellung zum eigenen Geschäft. Es stellte sich als richtig heraus, dass diejenigen, die an die Reserven des Elektromagnetismus glaubten und versuchten, sie in den Dienst der Menschen zu stellen.

Ich frage mich, wie sehr das Unbekannte in anderen Bereichen der Physik verborgen ist. Wahrscheinlich ist der nächste Schatz in der Mechanik im Bereich der Trägheit verborgen. Kommt Zeit, kommt Rat.

Vladimir Okolotin

Nach den Materialien der Zeitschrift "Youth Technology"

Siehe auch: Minato Magnetmotor