categorieën: Interessante feiten, Controversiële problemen
Aantal keer bekeken: 22343
Reacties op het artikel: 0

Geheimen van elektromagnetisme

 

Geheimen van elektromagnetismeLeer van elektromagnetisme lang bekritiseerdover hem gesproken: onbegrijpelijk, complex, tegenstrijdig.

Er zitten inderdaad ongeveer honderd paradoxen in. Hun theoretische analyse, om zo te zeggen, theoretisering, verfijning, ondanks het nut van een dergelijke les, lijkt soms nog op iets speculatiefs. In dergelijke gevallen wil men onwillekeurig vragen: is er iets nieuws in de praktijk, in experimenten, dat zelfs de meest ervaren theoretici zou verbazen?

Ik moet zeggen dat ongebruikelijke experimenten, niettemin verklaarbaar in het kader van de bestaande doctrine, met een dozijn kunnen worden geteld. Onder hen zijn er die eindelijk de weg openen naar een nieuwe elektrodynamica - duidelijk, eenvoudig en logisch, verstoken van paradoxen.

Laten we over beide praten. Uiterst spectaculaire look "motoren" waarin tussen de elektroden, waar de hoogspanning is aangesloten, een verscheidenheid aan objecten rot draaien. Eén zo'n wiel werd gebouwd door Franklin. Het principe van zijn werking is heel eenvoudig: ladingen, afgestoten door Coulomb-krachten, stromen van de elektroden naar de rotor.

Een experiment met een metalen buis waaraan stroom wordt geleverd, is nieuwsgierig. Zoals u weet, is er in de holte van elk metalen voorwerp dat onder spanning staat, geen elektrisch veld. Dus als u een geaarde draad in de buis plaatst, neemt het elektrische vermogen toe. Waarom? Hoe 'merkt' een pijp dat er een draad in zit? Het blijkt dat zijn staart, die de aarde verbindt, het elektrische externe veld binnengaat en, net als een pomp, de nodige ladingen in de draad trekt.

Geheimen van elektromagnetismeEr is geen "nieuwe" fysica in deze fenomenen. Veel meer reserves voor de constructie zijn beladen met een magnetisch veld. Ooit werd er nogal wat geschreven over het werk van R. Sigalov. De fysici van Ferghana wisten het gedrag van de "hoeken" met stromingen te volgen.

Twee geleiders die een hoek vormen, kunnen de structuur verplaatsen en dit alleen doen. Het leek erop dat een nieuw fenomeen duidelijk was, maar bij zorgvuldig onderzoek bleek dat de bekende Lorentz-troepen hier werken en dat alles wordt verklaard door bekende wetten. En hoewel wetenschappers hier geen fysieke nieuwigheden konden vinden, slaagden ze er toch in om verschillende verbazingwekkende ontwerpen te bedenken, voorheen onbekend in technologie.

De situatie met magnetische steunen is interessanter. Als dezelfde polen van twee permanente magneten naar elkaar worden gedraaid, dan zal er geen magnetisch veld in de opening zijn - dit volgt uit een basiscursus natuurkunde. Maar als een geleider in deze opening wordt geplaatst en de polen enigszins worden verschoven, verschijnt er een stroom in de geleider. (Geïnterviewd, waardoor?

Deze paradox werd ontdekt door Buly in 1935. De verklaring is als volgt: elektrische velden kunnen altijd worden toegevoegd, maar magnetische - alleen als hun bronnen (magneten, elektromagneten) op een gemeenschappelijk platform zijn gebaseerd. De superpositie van magnetische velden, dat wil zeggen hun superpositie, is niet altijd mogelijk. Deze conclusie is uiterst belangrijk voor wetenschap en technologie - soms leidt theoretische samenvatting in de praktijk tot onjuiste resultaten. Het is trouwens verrassend dat dit nog niet is gelegaliseerd door naslagwerken en handboeken.

De ervaring van Grano is interessant. Als op kwik, waardoor stroom wordt doorgegeven, gooi een spijker, koperen wiggen. zaagsel, dan zullen ze onderdompelen in vloeibaar metaal en beginnen te bewegen in de richting waar het stompe uiteinde uitziet. En hier lijken dezelfde Lorentz-troepen te werken.

Vanaf de conische oppervlakken van de puntige uiteinden van de huidige gloeidraaduitgang (of binnenkomst) loodrecht op deze oppervlakken. In het magnetische veld van de stroom die in kwik stroomt, wordt een kracht uitgeoefend op deze filamenten loodrecht op de stroomrichting; zo wordt de wig naar buiten geduwd. Dus Tom Sawyer schoot kersenbotten en kneep ze met zijn vingers.

De paradox van Grano. Een koperen cilinder geplaatst in kwik met een stroom erdoorheen begint met dat eindvlak vooruit te bewegen, wiens oppervlak groter is

De paradox van Grano.Een koperen cilinder geplaatst in kwik met een stroom erdoorheen begint met dat eindvlak vooruit te bewegen, waarvan het gebied groter is.

Ten slotte nog twee ongewone experimenten. En zij zijn het, naar onze mening, die het mogelijk maken om over een nieuwe aanpak te praten. Dit verwijst naar het werk van de Tomsk-fysicus G. Nikolaev, die een sensatie in de elektrodynamica veroorzaakte. Na vele jaren van theoretisch onderzoek kwam Nikolaev tot de conclusie dat, naast het bekende, er een ander, onbekend tweede magnetisch veld zou moeten zijn, en bouwde hij vele modellen waarop hij duidelijk liet zien hoe dit tweede veld zich manifesteert.

Hier is een van de beschrijvingen van een "eenvoudige" ervaring. Een drijvende brug van elektrisch geleidend materiaal wordt met elektrolyt in de baden geplaatst. Een elektrische stroom wordt door het circuit "bad - brug - bad" geleid. Parallel met de brug wordt een andere geleider geplaatst - een bus, waarlangs ook stroom vloeit, alleen veel groter. Dus zodra de bus is aangesloten op een stroombron, begint de brug te zweven. Als de stromingen in één richting lopen, worden ze aangetrokken, zodat de brug precies onder de bus stijgt en evenwijdig daaraan. Maar dat niet alleen, de brug beweegt ook langs de band en stopt precies onder het midden.

Waarom is de brug gecentreerd? Er is iets om over na te denken. De auteur van het experiment zelf beweert - in zijn woorden is er een reden - dat niet alleen de dwarse Lorentz-kracht die vanuit de band wordt gericht, maar ook de longitudinale kracht, die voorheen door niemand werd gezien, op de zwevende geleider werkt.

Als je het 'de kracht van Nikolaev' noemt, dan garanderen de Nederlandse en Tomsk-natuurkundigen in totaal dat er geen "neven" krachten zijn waarmee ze zijn. twee eeuwen lang zijn natuurkundigen helemaal niet gekweld. Twee stromen werken op elkaar in door middel van centrale krachten die precies langs de straal ertussen zijn gericht.

Ze merkten de kracht van Nikolaev niet alleen door nalatigheid, maar ook omdat het overbodig bleek in de 'voltooide' theoretische beschrijving. Als u moet nadenken ervaringen van Nikolaev, dan kom je tot de conclusie dat twee "stukken" stroom elkaar op precies dezelfde manier beïnvloeden als twee ladingen: in een rechte lijn.

Het lijkt erop dat de ervaring van Nikolaev misschien wel de beslissende ervaring is die de barrière zal openen voor een nieuwe, veel eenvoudiger, echte elektrodynamica. Dit vereist echter andere experimenten.

Interessant genoeg merkten natuurkundigen in 1935 op hoe een supergeleidend monster een "vreemd" magnetisch veld afstoot (het Meissner-effect). Iedereen wist dat EMF alleen werd veroorzaakt door een wisselend magnetisch veld, maar hier is het constant. Dus, zei F. London, het magnetische veld zelf geeft kracht.

Demonstratie van Meissner-effect

Demonstratie van Meissner-effect

Omdat ze de aard van deze krachten niet begrepen, profiteerden de ingenieurs er toch van. Dus in 1975 slaagden de elektriciens in Moskou erin om een ​​stroom twee keer zo groot als gewoonlijk door een supergeleidende buis te verzenden, waardoor een speciaal magnetisch veld in het werkgebied werd gecreëerd.

Niettemin beloofde het mysterie van het Meissner-effect te veel. Immers, het uiterlijk stroom in een supergeleider het is alleen mogelijk wanneer een kracht verschijnt, wat betekent dat de kracht niet wordt gecreëerd door incrementen van het magnetische veld, zoals voorgeschreven door de vergelijkingen van Maxwell, maar door het veld zelf. Elektrodynamica zal moeten worden gerepareerd, dit is onvermijdelijk, omdat het een gemeenschappelijke doctrine moet worden die de meest uiteenlopende aspecten van echte elektrische realiteit combineert. In sommige gevallen, in het bijzonder voor supergeleiders, stopte het inderdaad met werken.

Maar hoe kun je het magnetische veld zelf en de krachten die ermee worden gegenereerd direct in verband brengen? Zodra deze ongebruikelijke formulering van de vraag werd aanvaard voor actie, werden er onmiddellijk verschillende manieren geïdentificeerd om deze op te lossen. Hier is een speciale, lang gebruikte functie van de vectorpotentiaal en voorspanningsstromen en magnetische veldenergie.

Het probleem van de longitudinale stroom en het elektrische veld dat hierdoor in magnetostatische processen wordt gecreëerd, is zo volwassen geworden dat zelfs populaire parafrases erover zijn verschenen (Okolotin V. Een supertask voor supergeleiders. Nauka, 1983, pp. 115-121).

Het lijkt erop dat dit veld al is ontdekt en begint te werken in uitvindingen.Het uiterlijk van de vierde elektrische stroom zal de elektrotechniek met ongeveer een derde versterken. Misschien is iets anders nog belangrijker: de overwinning van een creatieve houding ten opzichte van iemands bedrijf. Het bleek juist te zijn degenen die geloofden in de reserves van elektromagnetisme, in een poging hen ten dienste van de mensen te stellen.

Ik vraag me af hoeveel het onbekende verborgen is in andere delen van de natuurkunde? Waarschijnlijk is de volgende schat verborgen in mechanica, in de sectie van traagheid. Wacht maar af.

Vladimir Okolotin

Volgens de materialen van het tijdschrift "Youth Technology"

Zie ook: Minato magnetische motor

Zie ook op i.electricianexp.com:

  • Aardmagnetisch veld
  • Magnetische put van Nikolaev
  • Hall-effect en daarop gebaseerde sensoren
  • Waarom zijn de draden van de stroomleidingen lawaaierig
  • Nadelen van de algemeen aanvaarde theorie van elektromagnetisme

  •