Hemmeligheter om elektromagnetisme

Lære om elektromagnetisme kritisert i lang tidsnakker om ham: uforståelig, sammensatt, selvmotsigende.

Det er faktisk rundt hundre paradokser i det. Imidlertid, deres teoretiske analyse, så å si, teoretisering, foredling, til tross for nytten av en slik leksjon, smaker noen ganger fremdeles av noe kabinett, spekulativt. I slike tilfeller ønsker man ufrivillig å spørre: er det noe nytt i praksis, i eksperimenter, som til og med vil overraske de mest erfarne teoretikerne?

Jeg må si at uvanlige eksperimenter, uansett forklarbare innenfor rammen av den eksisterende doktrinen, kan telles med et dusin. Blant dem er det de som endelig åpner for en ny elektrodynamikk - tydelig, enkelt og logisk, blottet for paradokser.

La oss snakke om begge deler. Ekstremt spektakulære "motorer" der mellom elektrodene, der høyspenningen er koblet, roterer en rekke gjenstander febrilsk. Et slikt hjul ble bygget av Franklin. Prinsippet for dets drift er veldig enkelt: ladninger, frastøtt av Coulomb-krefter, strømmer fra elektrodene til rotoren.

Et eksperiment med et metallrør som strøm tilføres til, er nysgjerrig. Som du vet, i hulrommet til alle metallgjenstander som er under spenning, er det ikke noe elektrisk felt. Så hvis du legger en jordet ledning inne i røret, vil den elektriske kapasiteten øke. Hvorfor? Hvordan merker et rør at det har en ledning inni? Det viser seg at halen hans, den som blir med jorden, kommer inn i det elektriske ytre feltet og drar, som en pumpe, de nødvendige ladningene i ledningen.

Det er ingen "ny" fysikk i disse fenomenene. Mye mer reserver for konstruksjonen er full av magnetfelt. På en gang ble det skrevet ganske mye om verkene til R. Sigalov. Ferghana-fysikerne klarte å spore oppførselen til "hjørnene" med strømmer.

To ledere som danner en vinkel kan bevege strukturen og gjøre det på egen hånd. Det virket som om et nytt fenomen var tydelig, men etter nøye undersøkelse viste det seg at de kjente Lorentz-styrkene jobber her, og at alt forklares med kjente lover. Og selv om forskere ikke fant fysisk nyhet her, klarte de likevel å komme med flere fantastiske design, som tidligere var ukjente innen teknologi.

Situasjonen med magnetiske støtter er mer interessant. Hvis de samme polene med to permanente magneter dreies mot hverandre, vil det ikke være noe magnetfelt i gapet - dette følger av et grunnskolekurs i fysikk. Men hvis en leder er plassert i dette gapet, og polene er svakt forskjøvet, vil det vises en strøm i lederen. (Intervjuet, på grunn av hva?

Dette paradokset ble oppdaget av Buly i 1935. Forklaringen er denne: elektriske felt kan alltid legges til, men magnetiske - bare hvis deres kilder (magneter, elektromagneter) er basert på en felles plattform. Superposisjonen av magnetiske felt, det vil si deres superposisjon, er ikke alltid mulig. Denne konklusjonen er ekstremt viktig for vitenskap og teknologi - når alt kommer til alt fører teoretisk summering i praksis til uriktige resultater. Det er forresten overraskende at dette ennå ikke er legalisert av oppslagsverk og lærebøker.

Opplevelsen av Grano er interessant. Hvis du bruker kvikksølv, gjennom hvilken strøm går gjennom, kaster du en spiker, kobberkiler. sagflis, så vil de fordype seg i flytende metall og begynne å bevege seg i retningen der den stumpe enden ser ut. Og her ser de samme Lorentz-kreftene ut til å virke.

Fra de koniske overflatene på de spisse endene av den nåværende filamentutgangen (eller inngangen) vinkelrett på disse flatene. I magnetfeltet til strømmen som strømmer i kvikksølv, påføres en kraft på disse filamentene vinkelrett på retningen på strømmen; Slik skyves kilen ut. Så Tom Sawyer skjøt kirsebærbenker og klemte dem med fingrene.

Grano's paradoks.En kobbersylinder plassert i kvikksølv med en strøm som passerer gjennom den begynner å bevege seg fremover med den endeflaten, hvis område er større.

Endelig to uvanlige eksperimenter. Og det er de, etter vår mening, som gjør det mulig å snakke om en ny tilnærming. Dette viser til arbeidet til Tomsk-fysikeren G. Nikolaev, som forårsaket en sensasjon i elektrodynamikk. Etter mange år med teoretisk forskning, kom Nikolaev frem til at det i tillegg til det velkjente, skulle være et annet, ukjent andre magnetfelt, og bygde mange modeller som han tydelig viste hvordan dette andre feltet manifesterer seg.

Her er en av beskrivelsene av en "enkel" opplevelse. En flytende bro laget av elektrisk ledende materiale plasseres i badene med elektrolytt. En elektrisk strøm føres gjennom kretsen "bad - bro - bad". Parallelt med broen er en annen leder plassert - en buss, langs hvilken strøm også strømmer, bare mye større. Så så snart bussen er koblet til en strømkilde, begynner broen å flyte. Hvis strømningene er ensrettet, blir de tiltrukket, så broen stiger nøyaktig under bussen og parallelt med den. Men ikke nok med det, broen beveger seg også langs dekket, og stopper nøyaktig under midten.

Hvorfor er broen sentrert? Det er noe å tenke på. Forfatteren av eksperimentet hevder selv - med sine ord er det en grunn - at ikke bare den tverrgående Lorentz-kraften som er rettet fra dekket, men også den langsgående kraften, som tidligere ikke er sett av noen, virker på den flytende lederen.

Hvis du kaller det "styrken til Nikolaev", så garanterer de nederlandske og Tomsk-fysikerne totalt at det ikke er noen "sidekrefter" som de er med. I to århundrer har fysikere blitt plaget, ikke i det hele tatt. To strømmer virker på hverandre av sentrale krefter rettet nøyaktig langs radiusen mellom dem.

De merket ikke styrken til Nikolaev bare ved uaktsomhet, men også fordi det viste seg å være overflødig i den "ferdige" teoretiske beskrivelsen. Hvis du trenger å reflektere over opplevelser av Nikolaev, så kommer du til den konklusjon at to "stykker" av strøm påvirker hverandre på nøyaktig samme måte som to ladninger: i en rett linje.

Det ser ut til at Nikolaevs opplevelse godt kan være den avgjørende opplevelsen som vil åpne barrieren for en ny, mye enklere, sann elektrodynamikk. Dette vil imidlertid kreve andre eksperimenter.

Det er underlig at fysikere allerede i 1935 la merke til hvordan en superledende prøve avviser et “fremmed” magnetfelt (Meissner-effekten). Alle visste at EMF kun ble indusert av et vekslende magnetfelt, men her er det konstant. Så, sa F. London, magnetfeltet i seg selv gir styrke.

Meissner-effektdemonstrasjon

Ingeniørene skjønte naturen til disse kreftene, men utnyttet dem likevel. Så i 1975 klarte Moskva-elektrikere å overføre en strøm som er dobbelt så stor som vanlig gjennom et superledende rør, og skapte et spesielt magnetfelt i arbeidsområdet.

Likevel lovet Meissner-effektens mysterium for mye. Tross alt utseendet strøm i en superleder det er bare mulig når en kraft vises, noe som betyr at kraften blir skapt ikke av trinn av magnetfeltet, som diktert av Maxwells ligninger, men av selve feltet. Elektrodynamikk må repareres, dette er uunngåelig, fordi det bør bli en vanlig lære som kombinerer de mest forskjellige aspektene ved ekte elektrisk virkelighet. I noen tilfeller, spesielt for superledere, sluttet den faktisk å virke.

Men hvordan direkte relatere magnetfeltet og kreftene som genereres av det? Så snart denne uvanlige formuleringen av spørsmålet ble akseptert for handling, ble det umiddelbart identifisert flere måter å løse det på. Her er en spesiell, lenge brukt funksjon av vektorpotensialet, og skjevhetstrømmer og magnetisk feltenergi.

Problemet med den langsgående strømmen og det elektriske feltet som er skapt av den i magnetostatiske prosesser, har modnet så mye at til og med populære parafraser har dukket opp om det (Okolotin V. A supertask for superledere. Nauka, 1983, s. 115-121).

Det ser ut til at dette feltet allerede er oppdaget og begynner å virke i oppfinnelser.Utseendet til den fjerde elektriske kraften vil styrke elektroteknikken med omtrent en tredjedel. Kanskje er noe annet enda viktigere: Seieren av en kreativ holdning til ens virksomhet. Det viste seg å være riktig de som trodde på reservene til elektromagnetisme, og prøvde å sette dem til tjeneste for mennesker.

Jeg lurer på hvor mye det ukjente er skjult i andre deler av fysikken? Sannsynligvis er den neste skatten skjult i mekanikken, i delen av treghet. Vent og se.

Vladimir Okolotin

I følge materialene i tidsskriftet "Youth Technology"

Se også: Minato magnetisk motor