Rahsia Elektromagnetisme

Doktrin elektromagnetisme dikritik untuk masa yang lamabercakap tentang beliau: tidak dapat difahami, kompleks, bercanggah.

Malah, terdapat kira-kira seratus paradoks di dalamnya. Walau bagaimanapun, analisis teoritinya, boleh dikatakan, teori, penghalusan, walaupun kegunaan pengajaran seperti ini, kadang-kadang masih memegang sesuatu kabinet, spekulatif. Dalam kes sedemikian, seseorang secara sukarela mahu bertanya: adakah sesuatu yang baru dalam amalan, dalam eksperimen, yang akan mengejutkan ahli teori yang paling berpengalaman?

Saya harus mengatakan bahawa eksperimen yang tidak biasa, bagaimanapun dijelaskan dalam rangka doktrin yang ada, boleh dihitung dengan sedozen. Di antara mereka terdapat orang-orang yang akhirnya membuka jalan ke elektrodinamika baru - jelas, mudah dan logik, tanpa paradoks.

Mari kita bercakap tentang keduanya. Sangat kelihatan "motor" di mana di antara elektrod, di mana voltan tinggi disambungkan, pelbagai objek berputar dengan kacak. Satu roda itu dibina oleh Franklin. Prinsip operasinya sangat mudah: caj, ditolak oleh daya Coulomb, mengalir dari elektrod ke pemutar.

Eksperimen dengan pipa logam yang dibekalkan sekarang adalah penasaran. Seperti yang anda tahu, di dalam rongga objek logam mana yang berada di bawah voltan, tidak ada medan elektrik. Oleh itu, jika anda meletakkan dawai di dalam paip, kapasiti elektrik akan meningkat. Mengapa? Bagaimanakah paip "notis" bahawa ia mempunyai wayar di dalamnya? Ternyata ekornya, yang bergabung dengan bumi, memasuki medan luar elektrik dan, seperti pam, menarik caj yang diperlukan ke dalam wayar.

Tiada fizik "baru" dalam fenomena ini. Lebih banyak rizab untuk pembinaannya penuh dengan medan magnet. Pada satu masa, agak banyak ditulis mengenai karya-karya R. Sigalov. Fizik Ferghana berjaya mengesan tingkah laku "sudut" dengan arus.

Dua konduktor yang membentuk sudut boleh memindahkan struktur, melakukannya sendiri. Nampaknya fenomena baru jelas, tetapi apabila pemeriksaan yang teliti ternyata bahawa pasukan Lorentz yang terkenal bekerja di sini dan semuanya telah dijelaskan oleh undang-undang yang terkenal. Dan walaupun para saintis tidak dapat menemukan novel baru di sini, namun mereka berjaya menghasilkan beberapa rekaan yang luar biasa, yang tidak diketahui teknologi sebelumnya.

Keadaan dengan sokongan magnetik lebih menarik. Sekiranya tiang yang sama dua magnet tetap berubah menjadi satu sama lain, maka tidak akan ada medan magnet dalam jurang - ini berikut dari kursus sekolah rendah dalam fizik. Tetapi jika konduktor ditempatkan dalam jurang ini, dan tiang sedikit bergeser, arus akan muncul dalam konduktor. (Ditemuramah, kerana apa?

Paradoks ini telah ditemui oleh Buly pada tahun 1935. Penjelasannya ialah: medan elektrik boleh ditambah, tetapi magnet - hanya jika sumber mereka (magnet, elektromagnet) didasarkan pada platform yang sama. Pemisahan medan magnet, iaitu superposisi mereka, tidak selalu mungkin. Kesimpulan ini sangat penting untuk sains dan teknologi - selepas semua, kadang-kadang penjumlahan teori dalam amalan membawa kepada hasil yang salah. Adalah mengejutkan, dengan cara ini, ini belum disahkan oleh buku rujukan dan buku teks.

Pengalaman Grano menarik. Sekiranya merkuri, yang mana lulus semasa, lemparkan paku, baji tembaga. habuk gergaji, maka mereka akan terbenam dalam logam cair dan mula bergerak ke arah di mana ujung tumpul kelihatan. Dan di sini pasukan Lorentz yang sama kelihatannya bekerja.

Daripada permukaan kerucut hujung tajam keluar keluar filamen semasa (atau masukkan) berserenjang dengan permukaan-permukaan ini. Dalam medan magnet semasa mengalir dalam raksa, satu daya digunakan untuk filamen ini berserenjang dengan arah alirannya; ini adalah bagaimana baji ditolak. Jadi Tom Sawyer menembak tulang ceri, meremasnya dengan jari-jarinya.

Paradoks Grano.Suatu silinder tembaga yang diletakkan dalam raksa dengan arus yang dilalui melaluinya mula bergerak ke hadapan dengan muka akhir itu, kawasan yang lebih besar.

Akhirnya, dua lagi eksperimen yang luar biasa. Dan mereka, menurut pendapat kami, yang memungkinkan untuk membincangkan pendekatan baru. Ini merujuk kepada kerja fizik Tomsk G. Nikolaev, yang menyebabkan sensasi dalam elektrodinamika. Selepas bertahun-tahun penyelidikan teori, Nikolaev menyimpulkan bahawa, sebagai tambahan kepada yang terkenal, perlu ada medan magnet kedua yang tidak diketahui, dan membina banyak model di mana dia dengan jelas menunjukkan bagaimana medan kedua ini muncul.

Berikut adalah salah satu daripada pengalaman pengalaman yang "mudah". Jambatan terapung yang diperbuat daripada bahan konduktif elektrik diletakkan di dalam bilik mandi dengan elektrolit. Arus elektrik dilalui melalui litar "mandi - jambatan - mandi". Selari dengan jambatan, konduktor lain diletakkan - sebuah bas, di mana alirannya juga mengalir, hanya lebih besar. Oleh itu, sebaik sahaja bas disambungkan kepada sumber semasa, jambatan itu mula terapung. Jika arus adalah satu arah, maka mereka tertarik, jadi jambatan itu naik betul-betul di bawah bas dan selari dengannya. Tetapi bukan sahaja itu, jambatan juga bergerak sepanjang tayar, berhenti tepat di bawah tengahnya.

Mengapa jambatan itu berpusat? Terdapat sesuatu untuk difikirkan. Penulis eksperimen itu sendiri mendakwa - dalam kata-kata beliau ada sebab - bukan sahaja daya Lorentz melintang diarahkan dari tayar, tetapi juga kuasa membujur, sebelum ini tidak dilihat oleh sesiapa, bertindak pada konduktor terapung.

Jika anda memanggilnya "kekuatan Nikolaev", maka ahli fizik Belanda dan Tomsk menjamin bahawa tiada pasukan "sampingan" yang mana mereka berada. selama dua abad, ahli fizik telah diseksa, sama sekali tidak. Dua arus bertindak antara satu sama lain oleh tentera pusat yang diarahkan tepat di sepanjang jejari di antara mereka.

Mereka tidak menyedari kekuatan Nikolaev hanya dengan kecuaian, tetapi juga kerana ia ternyata berlebihan dalam penerangan teori "selesai". Sekiranya anda perlu memikirkannya pengalaman Nikolaev, maka anda sampai pada kesimpulan bahawa dua "kepingan" semasa mempengaruhi setiap satu sama lain dengan cara yang sama seperti dua caj: dalam garis lurus.

Nampaknya pengalaman Nikolaev mungkin menjadi pengalaman yang menentukan yang akan membuka halangan ke elektrodinamika yang baru, lebih mudah, benar. Bagaimanapun, ini memerlukan eksperimen lain.

Ia adalah penasaran bahawa pada tahun 1935, ahli fizik melihat bagaimana satu sampel superconducting menangkis medan magnet "asing" (kesan Meissner). Semua orang tahu bahawa EMF didorong hanya oleh medan magnet yang bergantian, tetapi di sini ia tetap. Oleh itu, kata F. London, medan magnet itu sendiri memberi kekuatan.

Demonstrasi kesan Meissner

Tidak memahami sifat tentera ini, jurutera bagaimanapun mengambil kesempatan daripada mereka. Jadi, pada tahun 1975, juruelektrik Moscow berjaya memindahkan arus dua kali lebih besar seperti biasa melalui tiub superconducting, mewujudkan medan magnet khas di kawasan kerja.

Walau bagaimanapun, misteri kesan Meissner menjanjikan terlalu banyak. Lagipun, rupanya semasa dalam superkonduktor hanya mungkin apabila daya muncul, yang bermaksud bahawa daya dicipta bukan dengan kenaikan medan magnet, seperti yang ditentukan oleh persamaan Maxwell, tetapi oleh medan itu sendiri. Elektrodinamika perlu dibaiki, ini tidak dapat dielakkan, kerana ia harus menjadi satu doktrin umum yang menggabungkan aspek yang paling pelbagai realiti kejuruteraan elektrik sebenar. Sesungguhnya, dalam beberapa kes, khususnya untuk superkonduktor, ia berhenti berfungsi.

Tetapi bagaimana untuk secara langsung mengaitkan medan magnet itu sendiri dan daya yang dihasilkan olehnya? Sebaik sahaja formulasi soalan yang luar biasa ini diterima untuk tindakan, beberapa cara untuk menyelesaikannya segera dikenal pasti. Berikut adalah fungsi yang khusus digunakan untuk potensi vektor, dan arus bias, dan tenaga medan magnet.

Masalah arus longitudinal dan medan elektrik yang dihasilkan olehnya dalam proses magnetostatik telah bertambah banyak sehingga paraphrases yang lebih popular telah muncul mengenainya (Okolotin V. Supertask untuk superconductors Nauka, 1983, ms 115-121).

Nampaknya bidang ini telah ditemui dan mula bekerja dalam ciptaan.Penampilan kuasa elektrik keempat akan memperkuat kejuruteraan elektrik dengan kira-kira sepertiga. Mungkin sesuatu yang lain lebih penting: kemenangan sikap kreatif untuk kerja seseorang. Ternyata betul orang-orang yang mempercayai rizab elektromagnetisme, cuba meletakkannya di khidmat orang.

Saya tertanya-tanya berapa banyak yang tidak diketahui tersembunyi di bahagian lain fizik? Mungkin khazanah seterusnya tersembunyi dalam mekanik, di bahagian inersia. Tunggu dan lihat.

Vladimir Okolotin

Menurut bahan-bahan jurnal "Teknologi Belia"

Lihat juga: Motor Magnetik Minato