Formula, përvoja. Fusha magnetike e një ngarkese në lëvizje

Në § 114 theksuam se një fushë magnetike krijohet nga çdo rrymë, pavarësisht nga mekanizmi i përcjelljes në një rast të veçantë. Nga ana tjetër, ne e dimë se çdo rrymë përfaqëson lëvizjen e grimcave individuale të ngarkuara elektrike - elektroneve ose joneve. Kombinimi i këtyre të dhënave na lejon të pohojmë se fusha magnetike krijohet për shkak të lëvizjes së grimcave të ngarkuara - elektroneve ose joneve. Me fjalë të tjera, çdo grimcë e ngarkuar në lëvizje krijon fushën e saj magnetike, dhe fusha aktuale që ne vëzhgojmë është rezultat i shtimit të fushave magnetike të krijuara nga grimcat lëvizëse individuale.

Në veçanti, rrjedha e elektroneve në një rreze katodike ose tub shkarkimi (rrezet katodike, §§ 102 dhe 103) duhet të krijojë një fushë magnetike rreth vetes. Ne kemi parë tashmë (§ 103) që rrezet katodike devijohen nga një magnet si një rrymë. Por nëse një magnet devijon rrezet katodike, atëherë, anasjelltas, rrezet katodike duhet të devijojnë gjilpërën magnetike të dritës, d.m.th., të krijojnë një fushë magnetike rreth vetes. Në të vërtetë, fusha magnetike e rrezeve katodike u zbulua nga eksperimente të drejtpërdrejta. U kryen gjithashtu eksperimente që zbuluan shfaqjen e një fushe magnetike gjatë lëvizjes më të thjeshtë të ngarkesave - me lëvizje mjaft të shpejtë të një trupi të ngarkuar me madhësi normale (eksperimentet nga G. Rowland dhe A. A. Eikhenwald.)

Përvoja e Rowland dhe Eichenwald është si më poshtë. Një rrymë kalon nëpër një spirale rrethore prej teli. Në këtë rast, siç e dimë, lind një fushë magnetike, e cila mund të zbulohet nga devijimi i një gjilpëre magnetike të pezulluar në një fije pranë spirales. Eksperimenti është paraqitur në mënyrë skematike në Fig. 226,a, ku në pjesën e sipërme majtas spiralja është paraqitur në rrafshin e vizatimit dhe gjilpëra magnetike është pingul me këtë plan; Në krye të djathtë, e njëjta spirale përshkruhet pingul me rrafshin e vizatimit, dhe shigjeta shtrihet në këtë plan. Vija e ndërprerë më poshtë tregon trajektoren e një ngarkese që lëviz në një rreth. Devijimi i gjilpërës magnetike i shkaktuar nga kjo lëvizje është i njëjtë me atë kur rryma rrjedh nëpër një spirale teli.

Oriz. 226. a) Eksperimenti Rowland-Eichenwald. b) Skema e konfigurimit eksperimental

Ky eksperiment kryhet siç tregohet në Fig. 226, b. Ne kemi një unazë teli ose disk të ngurtë 1 në një aks të izoluar mirë. Unaza (ose disku) është i ngarkuar dhe mund të jetë shpejtësi e lartë rrotullohen rreth një boshti. Mbi të vendoset një gjilpërë magnetike 2, e mbrojtur nga ndikimet e jashtme elektrike me një kuti metalike. Një pasqyrë e vogël 3 është ngjitur në fillin mbi të cilin është varur shigjeta; duke përdorur fushëveprimi i diktimit Dhe kjo pasqyrë mund të përdoret për të vëzhguar devijimet e gjilpërës përmes dritares 4. Përvoja ka treguar se kur disku rrotullohet, gjilpëra devijohet saktësisht në të njëjtën mënyrë sikur një rrymë elektrike e fuqisë dhe drejtimit të duhur të kalonte përmes një unaze teli. Kur drejtimi i rrotullimit të diskut ose shenja e ngarkesës në të ndryshon, devijimi i shigjetës ndryshon gjithashtu në të kundërtën.

Këto eksperimente vërtetojnë se një trup i ngarkuar në lëvizje krijon një fushë magnetike rreth vetes saktësisht të njëjtë me një rrymë elektrike të zakonshme. Ata konfirmojnë kështu supozimin se fusha e rrymës magnetike që vëzhgojmë është rezultat i mbivendosjes së fushave magnetike të krijuara nga grimcat individuale të ngarkuara në lëvizje - elektronet ose jonet.

Fusha magnetike është një nga format e fushës elektromagnetike. MP krijohet duke lëvizur ngarkesat elektrike dhe rrotullimin e momenteve magnetike të bartësve atomikë të magnetizmit (elektrone, protone, etj.) Përshkrimi i plotë fushat elektrike dhe magnetike dhe marrëdhënia e tyre japin ekuacionet e Maksuellit. Përmbajtja e katër ekuacioneve të Maxwell për fushën elektromagnetike është reduktuar cilësisht në sa vijon:

1) fusha magnetike krijohet nga ngarkesat dhe fusha lëvizëse. Fusha elektrike (rryma e zhvendosjes):
2) një fushë elektrike me vija të mbyllura të forcës (fushë vorbulle) krijohet nga një fushë magnetike alternative;
3) linjat e fushës magnetike janë gjithmonë të mbyllura (kjo do të thotë se nuk ka burime - ngarkesa magnetike, si ato elektrike);
4) një fushë elektrike me vija të hapura të forcës (Fusha potenciale) krijohet nga ngarkesat elektrike të kësaj fushe.

(Ndërkohë, fizika moderne ende nuk mund të shpjegojë se çfarë të paktën magnet i përhershëm ose fushë magnetike në kuptimin fizik. Dhe kjo përkundër faktit se tashmë ekziston një përshkrim i saktë matematikisht i kësaj substance nga D. Maxwell. Ku dhe pse lindin forcat e panjohura që përfshihen në të gjitha proceset e shndërrimit të një fushe në energji dhe prapa? Për shembull: është e pamundur të kuptohet parimi i funksionimit të një motori elektrik pa pasur idenë më të vogël të elektricitetit dhe magnetizmit, dhe kjo është pikërisht ajo që vërejmë. Duke përdorur përfitimet e energjisë elektrike, ne ende nuk jemi në gjendje të kuptojmë kuptimin e asaj që po ndodh. Shkencëtarët e dinë se si funksionon, ata e dinë se çfarë mund të bëhet me të, por ata nuk e dinë PSE).

Kthyeshmëria e procesit të marrjes së një momenti magnetik në energji dhe kthim më ka mahnitur gjithmonë. Dhe lindën pyetje për të cilat vetëm kohët e fundit munda të gjeja një shpjegim mjaftueshëm të arsyeshëm vetë.

Fuqia e fushës magnetike të tokës është si më poshtë: në pol - 0,62 Gs, në ekuator -0,31 Gs. Medium ndëryjor përshkohet nga një fushë magnetike e dobët dhe është rreth 100,000 herë më e dobët se fusha magnetike e tokës. Ne e lidhim fushën magnetike me një fushë elektrike alternative, me ekzistencën rreth magneteve dhe rrymave elektrike konstante. Por ajo që thuhet zyrtarisht për vetë fushën magnetike nuk më përshtatet qartë.

Nëse imagjinoni pamjen e ndonjë fushe magnetike, rezulton se kjo është një përsëritje e lakuar e të njëjtit proces - e ngjashme me efektin e superpërçueshmërisë, por pa ngarkesë materiale brenda. Ose kjo: është një "hedhje e ngrirë" e energjisë në një hapësirë ​​të kufizuar, që ka humbur ngarkesat e saj, të marra në të kaluarën ose duke vepruar në të tashmen, e shprehur në një formë të caktuar. linjat e energjisë. Dhe siç e imagjinoj, është e mundur të ndryshohet cilësisht vetë thelbi fizik i hapësirës, ​​qoftë edhe në një pjesë të vogël të saj, vetëm në një mënyrë - ta detyrosh atë të çlirohet nga energjia e saj për të formuar një fushë magnetike. Le ta shqyrtojmë këtë deklaratë më nga afër, por duke përdorur shembuj në të cilët përdoret i njëjti grup sasish, por rregullimi i tyre ndryshon për qartësi. Shembull: futim një mbështjellje dytësore në fushën e induksionit dhe në dalje marrim energjinë e nevojshme. Por mendoni për këtë, ne futim një dredha-dredha në fushën magnetike, e cila në karakteristikat e saj është afër imazhit të një "mjedisi ideal" me një shteg të para-shkelur të bërthamave metalike në një rreth (d.m.th., ne kontribuojmë në këtë mënyrë në energji që krijon orbita ciklike). Përdoren këto sasi: lëvizja, fusha, koha, materia dhe dalja është energji. Ose një eksperiment mjaft i thjeshtë shkollor në fizikë: një kornizë bakri (e mbyllur në një qark) midis dy magneteve (kur rrotullohet, marrim edhe energji). Çfarë kushtesh dhe sasish përdorim? Lëvizja në hapësirë, kohë, fusha dhe materie në formën e një kornize bakri - sasia e prodhimit që rezulton është përsëri energji. Përndryshe: (solenoid) ne dërgojmë rrymë përmes mbështjelljes, dhe ajo nxjerr një bërthamë çeliku nga brenda; (altoparlant, përshpejtues). Të njëjtat sasi kontrolli, domethënë: koha, energjia, fusha - por sasia që rezulton është lëvizja në hapësirë.

Përvetësimi artificial Fusha magnetike lokale ndjek gjithmonë vetëm një skenar: ne vendosim një rrymë direkte ose alternative në mbështjelljen e telave, e cila mund të krahasohet me rrotullimin e një numri ngarkesash të kufizuara (në një rreth, në një katror) nga një plan hapësirë. Por ekziston një metodë tjetër në të cilën një pjesë e energjisë nuk humbet për të ngrohur mbështjelljen - thjesht nuk është e nevojshme, por kjo metodë është një rend i madhësisë më produktive. Ka kohë që ekziston në hapësirë, por ne ende nuk e kemi kuptuar. Po, pikërisht ai kur energjia grumbullohet në një substancë dhe transformohet duke përdorur çift ​​rrotullues në fusha magnetike.

(Shembull hipotetik) Le të imagjinojmë: një ngarkesë pikë (kulomb) energjie lëviz në hapësirë, në kohë dhe asgjë nuk ndodh. Por nëse një ngarkesë e tillë mbyll hapësirën duke bërë të paktën një rreth, atëherë ky veprim zbulon strukturën e hapësirë-kohës dhe humbet jo vetëm kjo ngarkesë, por edhe vetë energjia e hapësirës, ​​e kufizuar nga rrafshi i rrethit. Ngarkesa, pasi ka përfunduar rrethin para se të zhduket, është e pandryshuar, hapësira duket të jetë e njëjtë, megjithatë, transferimi i energjisë nga pika e fillimit rreth rrethit derisa të kthehet në të njëjtën pikë në hapësirë ​​jep, në fakt, këtë efekt - formohet një fushë. Dhe është energjia e një cilësie tjetër, e vetë hapësirës, ​​e çliruar me ndihmën e një ngarkese të tillë që krijon një fushë më të fuqishme, linjat e forcës së së cilës kalojnë nëpër qendrën e rrethit të hapësirës, ​​duke formuar një torus, duke u mbyllur. mbi vete.

Më pas, energjia e rishpërndarë në një hapësirë ​​më të largët është në gjendje të plotësojë imazhin e energjisë së humbur sapo hapësira reagon ndaj një mospërputhjeje në strukturën e saj. Por shpejtësia me të cilën hapësira përreth do të përpiqet të kompensojë humbjen varet nga fuqia e fushës së formuar nga një ngarkesë e tillë. Zhvendosja e vërejtur nga shumë shkencëtarë, vonesa në transferimin e ngarkesës, është pikërisht për faktin se hapësira duhet të reagojë ndaj mospërputhjes në kohë.

Sidoqoftë, është e nevojshme të bëni një rezervë domethënëse dhe të mbani mend se në cilat kushte ndodh efekti i superpërçueshmërisë. Mos harroni se është temperaturë e ulët (afër zero absolute) i marrë në kushte tokësore me ndihmën e heliumit të lëngshëm, kështu ndryshon vetitë e materialeve dhe vetë energjisë, duke bërë që ai të ruajë potencialin e tij për një periudhë kohore thelbësisht të pafund. Ky fakt sugjeron që temperatura e ulët e vakumit të thellë të hapësirës është në gjendje të grumbullojë dhe të mbajë energji, dhe, nëse është e nevojshme, të pranojë energji të tepërt në strukturën e saj, duke reaguar vetëm ndaj manifestimeve të afërta të magnetizmit. Mjerisht, kjo kundërshton plotësisht konceptin aktual të shfaqjes së një momenti magnetik dhe nuk përshtatet me teorinë e relativitetit. Dhe nuk jam në gjendje të hedh poshtë ose, përkundrazi, të provoj me llogaritje matematikore vlefshmërinë e hipotezës sime, por gjithsesi jam në gjendje të tregoj, duke përdorur shembuj të ngjashëm, të tërthortë dhe vizualë të marrë nga realiteti ynë, se këta shembuj “bëjnë vend”. dhe janë në përputhje me deklaratat e mia.

Shembull: Mbani mend në shkollë, në mësimet e fizikës kemi studiuar strukturën e bërthamës: protoni është i ngarkuar pozitivisht dhe orbita e elektroneve është grimca të ngarkuara negativisht që rrotullohen rreth bërthamës. Në të gjithë elementët, protoni është i palëvizshëm. Dhe vetëm disa elementë kanë veti të tjera dhe një bërthamë protonike, këto janë materiale që kanë veti magnetike, domethënë: hekuri, kobalti, nikeli (dhe vetëm ai përmes të cilit kalon një rrymë elektrike) dhe ferritet dhe lidhjet e tyre. Shpjegimi modern i këtij fakti është si vijon: rrotullimet e elementeve të listuara lëvizin mbi sipërfaqen e protonit bartjen e energjisë në drejtim të kundërt nga rrotullimi i elektroneve. Por kjo deklaratë është identike me faktin se vetë protoni rrotullohet me + ngarkesa mbi sipërfaqen e tij, dhe ngarkesat, natyrisht, mbyllin hapësirën, duke formuar një sërë fushash magnetike. Dhe nëse krahasojmë një bërthamë protonike me një yll, atëherë proceset e marrjes së energjisë dhe shndërrimit të ngarkesave të tilla në një fushë janë identike. (Zhvillimi i kësaj qasjeje na lejon të ndërtojmë një model si një strukturë e formuar nga një substancë katër-dimensionale). Kjo do të thotë se deklarata e filozofëve më të lashtë për hapësirën dhe energjinë si një strukturë e vetme nuk është kalimtare dhe duhet kuptuar fjalë për fjalë. Duke mbyllur hapësirën me ngarkesat tona, ne prishim ekuilibrin e forcave dhe kështu çlirojmë energjinë e hapësirës së kufizuar nga rrathë të tillë. Dhe energjia që përmbahet aty, siç besoj unë, është e një niveli tjetër dhe më të lartë se ajo që ne përdorim. Hapësira është në gjendje të plotësojë çdo imazh të ngarkesës së humbur dhe ta vazhdojë atë lëvizje të mëtejshme! Dhe sa më e lartë të jetë frekuenca e shkarkimeve të tilla (dhe për rrjedhojë sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës), aq më e fuqishme dhe më e pjerrët është lakimi i hapësirës. Energjia e ngarkesave dhe mikrostruktura e hapësirës kontribuojnë në krijimin e fushave magnetike mbi përcjellësin përmes të cilit rrjedh rryma, por duhet të kuptoni se këto manifestime janë një rend i madhësisë më të dobët se metoda e përshkruar më parë. Një shkarkim energjie që ndodh midis dy pikat e kushtëzuara, zbulon gjithashtu strukturën e hapësirës, ​​por ajo kufizohet nga një vijë e drejtë, dhe për këtë arsye mikrofushat e formuara janë shumë më të dobëta se në shembullin kur zbulohet një hapësirë ​​e kufizuar nga një rreth. E megjithatë, edhe manifestime të tilla të dobëta magnetike mbi përcjellës ndalojnë lëvizjen e kohës në zona pikash miniaturë të hapësirës dhe transferimi i mëtejshëm i energjisë ngadalësohet. Por kjo zgjat për një periudhë shumë të shkurtër, veprimi i hapësirës së përgjithshme rrethuese - koha rikthen menjëherë me energjinë e saj mospërputhjen në një strukturë të tillë dhe kështu vazhdon transferimi i mëtejshëm i energjisë nga orbita në orbitë. Një seri shkarkimesh të sapoformuara nuk lejon që fushat elektromagnetike të shpërndahen mjaft shpejt, dhe nganjëherë ato, përkundrazi, rrisin sferën e tyre hapësinore në proporcion me strukturën dhe sasinë e metalit të përdorur në përcjellës.

Lënda në tërësi është elektrikisht neutrale dhe asnjë planet nuk mbart një ngarkesë elektrike në krahasim me një tjetër. Por energjia në hapësirë ​​ka një gamë kaq të gjerë, si në vetë llojet e energjive, ashtu edhe në frekuencë, saqë është në gjendje të ngjitet edhe në një copë druri ose një grup gazi. Dhe pse materia transferon në mënyrë specifike energjinë e tepërt në një substancë tjetër, mirë, nëse nuk ndodh rastësisht. Struktura e hapësirës vetë e përballon lehtësisht këtë detyrë. Hapësira plotëson imazhet e energjisë së humbur, duke na ngatërruar plotësisht në përfundimin se fusha është e aftë të transferojë ngarkesa. Fushat magnetike, duke u lidhur, rrisin sferën e tyre, duke formuar kështu konfuzion, duke ngjitur së bashku fushat dhe imazhet e tyre, në të cilat është e vështirë për ne të përcaktojmë rendin e formimit të tyre. Por aftësia për të bashkuar fusha të tilla na tregon edhe një herë se mund të ketë formacione të përkohshme, lokale, ashtu si M.P. gjithashtu të panumërta, dhe proceset e transferimit të energjisë do të përsëriten gjatë gjithë kohës derisa vetë hapësira të restaurohet dhe të qetësohet.

Dhe skajet takohen, pasi fushat magnetike të marra në një farë mënyre (për shembull: gjatë fluturimit të një UFO) shpërndahen. Kjo do të thotë se ata marrin energjinë e nevojshme - duke rikthyer formën dhe pamjen origjinale të hapësirës.

Është një çështje tjetër kur Fushat Magnetike formohen mbi sipërfaqen e yjeve, ose më mirë thënë, në lidhje me lëndën e yjeve. Transformimet e tyre të pafundme dhe proceset e marrjes së energjisë nga hapësira alternojnë me humbje me shpejtësi fantastike. Për shkak të rrethanave që koha ngadalëson rrjedhën e saj në linjat më të fuqishme të forcës së fushave të tilla, do të ndodhë në mënyrë të pavullnetshme një rishpërndarje e re dhe rritje e rrjedhës së energjisë nga hapësira përreth (më e largët). Kështu formohen fusha të reja, të cilat sërish ndryshojnë si hapësirën ashtu edhe vetë rrjedhën e kohës në zona të tilla. Dhe megjithëse hapësira e ndryshuar nga fusha magnetike do të restaurohet pjesërisht, fushat e sapoformuara do të tentojnë përsëri të ribashkohen, duke rritur kështu shqetësimin magnetik. Një proces i pafund, që lëviz ndërsa vetë substanca digjet në çdo drejtim. Ose një rritje në fushën magnetike me përshpejtimin e rrotullimit të yllit, ose, anasjelltas, një reduktim në fushën e yllit dhe një ngadalësim të mëvonshëm të shpejtësisë së rrotullimit, dhe ndikimin e vetë kohës, në përputhje me rrethanat.

Unë do të sjell një shembull interesant për përsëritje nëse dëshironi. Kështu që!

(Mikhail Fedorovich Ostrikov - Kandidat i Shkencave Teknike).

Ai kreu një eksperiment të thjeshtë. E ktheva unazën e ferritit në buzë, e kalova nëpër karton dhe spërkata tallash të vogla metalike mbi të. I tunda në mënyrë që ato të shpërndaheshin në përputhje me fushën magnetike dhe pashë që gjithçka po ndodhte larg nga mënyra e zakonshme. Në zonën ngjitur me vrimën e unazës, diçka e çuditshme po ndodhte me linjat. Në vend që ta shponin vazhdimisht, ata u ndanë, duke përshkruar një figurë që të kujtonte një çantë të mbushur fort. Ajo kishte, si të thuash, dy lidhje - në krye dhe në fund. Kjo zonë, në thelb, është zbulimi i Ostrikovit. Ai e quajti atë një fryrje magnetike. Ai solli një top çeliku në unazën e ferritit nga poshtë dhe një arrë metalike në pjesën e poshtme të saj. Ajo u tërhoq menjëherë pas tij. Gjithçka është e qartë këtu - topi, dikur në fushën magnetike të unazës, u bë magnet. Më pas, studiuesi filloi të fuste topin nga poshtë lart në ring. Dhe befas arra ra dhe ra mbi tavolinë. Këtu është, pika speciale më e ulët! Drejtimi i fushës ndryshoi në të, topi filloi të rimagnetizohej dhe e largoi arrën nga vetja. Duke e ngritur topin mbi pikën e veçantë, arra përsëri mund të magnetizohet në të. Ostrikov kreu një duzinë eksperimente që konfirmuan praninë e një fryrje magnetike. Çfarë dobie ka? - lind një pyetje e natyrshme.

Ostrikov shtrëngoi disi një unazë ferriti në një fishek torno dhe vendosi tre topa të vegjël metalikë në fryrjen magnetike. Kur gëzhoja rrotullohej, ata u ndanë nga pjesa e brendshme e unazës (në të cilën u mbërthyen në pushim) dhe secila rrotullohej në orbitën e vet, pa rënë nga kurthi magnetik. Mikhail Fedorovich nuk po nxiton të bëjë parashikime, por ai gjithashtu nuk e mohon që fryrja mund të rezultojë të jetë një "enë" ideale për plazmën me temperaturë të lartë. Dhe, siç e dini, shkencëtarët janë përpjekur ta përmbajnë atë në pajisje si Tokamak për dekada me radhë për të kryer shkrirjen termonukleare. Duke ditur për fryrjen, mund të krijoni modele më prozaike - kushineta pa kontakt, centrifuga, amortizues dhe shumë më tepër. Por pasoja më globale e fenomenit të zbuluar mund të jetë një rishikim i modelit të universit. Topat që rrotulloheshin në orbitat e tyre i dhanë Ostrikovit idenë se Toka jonë gjithashtu lëviz nën ndikimin e forcave magnetike brenda një unaze yjore rrotulluese - rruga e Qumështit. Kush e di, ndoshta, pasi kemi zbuluar pamjen magnetike të Universit, ne do të krijojmë mënyra të reja lëvizjeje në të, dhe më pas fryrja do të mësohet në një kurs të fizikës shkollore së bashku me hartimin e MFO-ve - objekte fluturuese magnetike?

Po, ka shumë raste që tregojnë ndërveprime të tjera që ndodhin në hapësirë. Kjo do të thotë, rezulton se idetë e mëparshme, përfshirë gravitetin, janë ndryshuar nga faktet dhe nuk funksionojnë më (qoftë vetëm në mendje) si më parë. Dhe keqkuptimet që ekzistojnë në lidhje me "fushat magnetike" janë të kushtëzuara saktësisht, të lidhura nga i njëjti faktor parandalues, para së gjithash, kjo është ngurrimi për t'i kontrolluar ato për "besueshmërinë". Pse, po sikur të dëmtojë themelin, pikërisht atë që është marrë si i mirëqenë që nga kohërat e lashta. Kjo është arsyeja pse shumë shkencëtarë nuk duan të njohin fushat magnetike si një sasi fizike. Këto fusha thjesht nuk ekzistojnë për ta!

Sidoqoftë, falë Zotit, jo të gjithë mendojnë kështu: Valerian Markovich Sobolev, akademik Akademia Ruse shkencat natyrore me grupin e tij të studiuesve Zbuluan EKSPERIMENTALisht NGARIKEN MAGNETIKE. Teorikisht, ajo u parashikua më herët nga një numër shkencëtarësh - kryesisht P. Dirac në 1931. Mendohej se kjo mund të ishte monopol magnetik- një lloj grimce magnetike e mikrokarikuar. Por siç doli këtij grupi Studiuesit për herë të parë zbuluan dhe vërtetuan eksperimentalisht me përsëritshmëri 100% se këtë veti nuk e zotëron një grimcë, por një substancë në një gjendje të re, domethënë një mjedis i vazhdueshëm dhe struktura përgjithësisht të renditura në të.

Rezultate interesante u morën gjithashtu në një eksperiment të ri nga Evgeniy Podkletov me "Generatorin e gravitetit të pulsit".

Po, kam filluar të mendoj se pothuajse çdo gjë materiale në univers ekziston si investime të vogla në pikat e tij fillestare dhe sigurisht që banon vetëm në hapësirën e ndryshuar fizikisht. E thënë thjesht, fushat, të cilat janë zona lokale të thërrmuara nga linjat e forcës, janë një atribut i domosdoshëm i çdo çështjeje. Natyrisht, ne nuk ndiejmë shkelje të tilla, megjithëse secili prej nesh e di me siguri se të gjithë planetët, si yjet, janë, në fakt, magnete të mëdhenj të mbështjellë në shtresa linjash force.

Në vitin 1921, Seattle Times shkroi për shpikjet e Alfred Hubbard. Pajisja e tij përfshin një bërthamë qendrore me një spirale, rreth së cilës ndodhen tetë mbështjellje periferike. Pas pulsit primar, pulset gjenerohen në mënyrë alternative në mbështjellje, gjë që krijon një fushë magnetike rrotulluese në spiralen qendrore. Fuqia e gjeneruar në të është e mjaftueshme për të vetë-eksituar të gjithë sistemin dhe për të kryer punë të dobishme. U demonstrua një varkë me një motor elektrik të mundësuar nga një gjenerator Hubbard.

Por gjithnjë e më shpesh dëgjohen thirrje që përsëritjet e shumta të eksperimenteve, përfshirë me "gjeneratorin Searle", nuk sollën rezultate pozitive. Po, për fat të keq, kjo është e vërtetë, ende nuk ka asgjë të vërtetë, por mendoj se është e parakohshme të dëshpërohesh. Efekti Searle besohet të ketë ekzistuar, por ishte për shkak të rastësisë. Për shembull, gjeneratori i rrymës së paragjykimit ishte i gabuar. Sfondi i rrjetit mund të jetë zvarritur, për shembull, si rezultat është marrë një strukturë specifike e koordinuar e fushave magnetike, e cila bëri të mundur marrjen e energjisë nga hapësira. Ishte prania e një komponenti të panjohur modulues që nuk e lejoi atë të përsëriste eksperimentet e tij. Është e kotë ta godasësh kokë më kokë, megjithëse e kanë provuar më shumë se një herë. Duke përdorur Teknologji moderne Ndoshta ia vlen të provohet përsëri. Roshchin dhe Godin përdorën futje mekanike për të konfiguruar fushën (pothuajse si një ingranazh), por ju mund të kontrolloni procesin e magnetizimit - demagnetizimit duke përdorur një kompjuter për të krijuar ndonjë strukturë dhe për ta ndryshuar atë gjatë eksperimentit.

Apo ndoshta ia vlen të provosh të eksperimentosh me mbështjelljet Tesla? Po, unë nuk jam praktikues, por më tepër teoricien, por mbani mend se çfarë lloj mbështjelljesh mblodhi. Jo, jo ato që përdorim për të kthyer rrymën në një fushë magnetike (për shembull, në transformatorë), por ato paksa të ndryshme, me një parim të ndryshëm për krijimin e një dredha-dredha. Teli i dyfishtë, i mbështjellë në një spirale nga qendra, ose më shpesh në një spirale (nuk ka thyerje brenda) në fakt, kjo është një dredha-dredha me dy tela nga jashtë. Çfarë ndodhi në këtë rast? Sipas mendimit tim, derisa rryma në telin e spirales të hyjë ana e kundërt, formohen "monopole" të një lloji, në drejtim të kundërt të një tjetri (me sa duket ai përdori edhe gjeneratorë që gjeneruan jo një frekuencë pulsi, por disa). Në këtë rast, grimcat magnetike formuan fusha komplekse që lidheshin si magnet me pole të ndryshëm. Dhe ky veprim nuk u ndal për sa kohë kishte rrymë në tela. Po, me sa duket me këtë ndërtim dredha-dredha fusha magnetike do të rritet në vëllime të mira. I njëjti parim i ngjashëm është përshkruar nga unë (parimi UFO). Dy disqe rrotullohen në hapësirë ​​në drejtime të kundërta. Pompimi me energji mund të jetë i ndryshëm, por parimi është ende i njëjtë, fusha e rritur për shkak të energjisë primare që ne furnizojmë në disqe do të tërheqë në mënyrë të pashmangshme energjinë e hapësirës, ​​e cila është e ngulitur në të, për të rimbushur ngarkesat. Dhe kjo është vërejtur prej kohësh fusha elektromagnetike kanë veti të ngjashme me të kundërtën e tyre - energjinë, dhe në mënyrë të ngjashme tarifat e energjisë ata sillen në të njëjtën mënyrë, kanë vetitë e lidhjes ose, përkundrazi, të zmbrapsjes së njëri-tjetrit.

Por është ende e nevojshme të merret parasysh se fushat që marrim në kushte tokësore janë në thelb një transformim i ngushtë, standard i një lloji të energjisë (mbështjellja dhe rryma e spirales) dhe asgjë më shumë. Dhe kjo shumëllojshmëri duhet të diversifikohet dhe të merret parasysh që formacionet në terren mund të përmbajnë një gamë të gjerë imazhesh të ngarkesave të humbura, duke përfshirë jo vetëm gamën e ngushtë që ne përdorim, por edhe një qartësisht të ndryshme. Po, modulimet me frekuenca më të larta janë të nevojshme. Kufijtë për kërkime janë shumë të gjera, por nuk duhet të harrojmë se në procesin e eksperimenteve mund të krijohet një situatë kur efektet e energjisë mund të marrin një karakter të ngjashëm me ortekun (kur hapësira hap një boshllëk) dhe kjo mund të çojë përfundimisht në një kërcënim për shëndeti i njeriut (frekuencat ultra të larta janë të pasigurta) prandaj jini jashtëzakonisht të kujdesshëm. Fushat janë lakime fizike të zonave lokale të hapësirës, ​​por ato janë gjithashtu përcjellëse në sferën e energjive të larta. Thjesht duhet të mësojmë të ndikojmë në fusha të tilla dhe atëherë me siguri do të na hapet hapësira në një mënyrë të gjerë dhe të arritshme.

ENERGJI (nga greqishtja - Energeia - veprim, veprimtari), sasi totale. Një masë e formave të ndryshme të lëvizjes së materies.

Në fizikë, procese të ndryshme fizike korrespondojnë me një ose një lloj tjetër të Energjisë; mekanike, termike, elektrike - magnetike, gravitacionale, bërthamore etj. Për shkak të ruajtjes së ligjit të ruajtjes së energjisë, koncepti i energjisë lidh së bashku të gjitha fenomenet natyrore.

Vetë termi "energji" u shfaq në fillimi i XIX shekulli, ai u fut në mekanikë nga Jung. Dhe më pas, ndodhi një mospërputhje, shkencëtarët nuk ranë dakord plotësisht se çfarë do të thoshte me fjalën energji - nëse ishte puna, lëvizja apo llojet e ndryshme të rrezatimit të njohura për të gjithë. Në përgjithësi, ent fizik ky term është ende i paqartë. Dhe nëse fizikanët pak a shumë kanë rënë dakord mes tyre që të përdorin këtë term kur marrin në konsideratë veprimin e energjisë në çdo proces, atëherë në modelet kozmologjike ajo nuk mund të shfaqet më. Pse? Po, pikërisht sepse ende nuk ekziston një koncept i vetëm i universit dhe theksi i sasive dhe strukturave të përdorura nuk është vendosur.

Më lejoni t'ju kujtoj juve dhe vetes që Energjia është një nga manifestimet më të ndritshme dhe, ndoshta, dominuese kudo! Kjo tashmë është një lëvizje valët elektromagnetike në hapësirë. Unë do të listoj; zëri, infratingulli, radio dhe rrezet e dukshme, rrezatimi ultravjollcë, rreze x dhe gama. Dhe një lloj energjie rrjedh pa probleme në një tjetër, dhe në disa raste madje mbivendoset njëri-tjetrin - duke ndryshuar me ndryshimet në gjatësinë e valës së rrezatimit.

Çfarë lloj energjie është e natyrshme në vetë kalimin e kohës? Kjo është pyetja! Në kuptimin tim, të gjitha llojet e energjive janë të afta të ndërveprojnë me kohën në një masë më të madhe ose më të vogël, por vetëm në një zonë miniaturë, lokale. Por sa më i lartë të jetë diapazoni i frekuencës, si dhe fuqia e karikimit, aq më i lartë rritet qartë niveli i mundësive. Dhe fakti që hapësira është në gjendje të plotësojë çdo lloj energjie flet shumë.

Por, do të doja të flisja për diçka tjetër. Pse ndalemi gjithmonë në momente të ndërmjetme? Epo, ne do të marrim një burim energjie nga një pajisje me një mekanizëm superpërçues, të cilin do ta hapim. Por a nuk është e qartë se kjo hapësirë ​​do të furnizojë me siguri një mekanizëm të tillë me energji. Në fund të fundit, energjia fillestare që ne lëshojmë brenda është një lloj çelësi kryesor në sferën e hapësirës. Por mekanizmi i kalimit në një energji të tillë ka qenë prej kohësh në sipërfaqe, dhe për këtë nuk është aspak e nevojshme t'i qasemi asaj në një mënyrë kaq të ndërlikuar. Përfundimi i një cikli rrethor (orbital) në hapësirë ​​zbulon domosdoshmërisht strukturën e hapësirës së kufizuar nga një rreth i tillë. Dhe çdo trup i ngarkuar me energji (përfshirë trupat e qenieve të gjalla) korrigjohet në mënyrë të pashmangshme dhe, nëse është e nevojshme, imazhet e ngarkesave të zhdukura plotësohen, d.m.th. fushat magnetike që shoqërojnë lëndën. Kjo është, ndoshta, theksimi më i rëndësishëm semantik që mund të na orientojë saktë kur ndërtojmë prototipe. Kjo do të thotë, është energjia e hapësirës që mund të tërhiqet në çdo sasi dhe me veprime të caktuara nga ana jonë dhe të çdo cilësie.

Më lejoni të jap një shembull tjetër: le të kujtojmë një radio transmetues, ose më mirë një pjesë të vogël të tij, domethënë një qark oscilues.

Qarku oscilues është një qark elektrik i mbyllur i përbërë nga një kondensator me kapacitet C dhe një mbështjellje me induktivitet L. Në një spirale të tillë mund të ngacmohen lëkundjet natyrore me frekuencë W = 1 / për rrënjë katrore LC. Ato shkaktohen nga transferimi i energjisë dhe fushe elektrike kondensator në fushën magnetike të spirales dhe mbrapa.

Unë nuk e kundërshtoj as vetë teoremën "Gauss" dhe as ligjin sipas të cilit energjia pompohet në një qark oscilues, por ju vetë mund të shihni se ky është vetëm një përshkrim i modelit të fenomenit, dhe jo vetë procesi nga brenda.

Ja si e kuptoj unë: Dridhjet elektrike(i moduluar, më i ulët frekuencat e zërit) bien në qarkun oscilues dhe ai i kthen ato në valë mikrofushash. Si? Jo, jo nga një zhvendosje aktuale, siç e shpjegojmë zakonisht, por nga një zhvendosje - në kohë! Kthesat e qarkut oshilator ndryshojnë hapësirën brenda qarkut, dhe kur koha ngadalësohet, edhe në një zonë të kufizuar të një qarku të tillë, hapësira përreth ende i rimbush ngarkesat dhe i lëviz ato më tej përgjatë përcjellësit.

Ne nuk do të thellohemi në fizikën kuantike, në të cilën ende nuk është krijuar një teori e saktë përgjithësuese, por me sa duket, për të kuptuar dhe pranuar përfundimisht hipotezën time, është e nevojshme të përzihen të gjitha faktet e njohura më parë të shpërndarjes së energjisë në një grumbull, dhe përpiquni ta kuptoni plotësisht. Si të zbatohet aftësia e tyre për të lëvizur nga pozicioni i shumëfishimit të manifestimeve të përkohshme lokale dhe për të lidhur aftësinë e vetë hapësirës, ​​në varësi të kushteve të caktuara, për të hapur dhe ndarë energjinë e saj. Dështimet e mjaftueshme (ndër speleologët) të pajisjeve elektrike dhe fenerëve na lejojnë të kuptojmë se ka raste kur hapësira është e mbyllur në një lloj qese magnetike dhe është plotësisht e izoluar dhe pa energji. Dhe në një strukturë të tillë veprimi i transferimit të energjisë ndërmjet bërthamave në qark elektrik. Dhe dështimi i instrumenteve të avionëve dhe anijeve gjatë stuhive të fuqishme magnetike ose rrufeja, ose gjatë testimit të armëve bërthamore. Kjo nuk do të thotë gjithmonë se ka kushte kur hapësira mbushet me teprica të energjisë së lirë. Pra, është mjaft i fuqishëm shqetësim magnetik ose një sferë e linjave të fuqishme të forcës është ende në gjendje të na izolojë nga veprimi i hapësirës së përgjithshme, megjithëse jo për një periudhë të gjatë. Ose mbase është më mirë të thuhet kjo: energjia e hapësirës së përgjithshme nuk është gjithmonë në gjendje të depërtojë në sferat e brendshme magnetike nëse struktura e tyre është mjaft e fuqishme. Dhe manteli magnetik i tokës, siç e kuptojnë tashmë shumë, është një izolues i shkëlqyeshëm nga depërtimi i rrezatimit shkatërrues kozmik - ky është tashmë një fakt.

Një tjetër referencë artificiale për fushën e induksionit është rregulli i "dorës së djathtë" (të studiuar në shkollë). Sikur kjo shpjegon diçka!? Është një tendencë e çuditshme që gjithçka që ne nuk jemi në gjendje të shpjegojmë është ende e veshur me ligj ose rregull. Kjo është vetëm një deklaratë tjetër fakti dhe asgjë më shumë! Gjithçka që lidhet me energjinë, fushën dhe kohën është ende tabu për ne! Ju vetë përpiquni të gjeni një përshkrim të qartë të procesit të transferimit të energjisë, për shembull. Gjithçka është shumë e paqartë, e paqartë dhe nuk ka asnjë specifikim se çfarë po ndodh. Kërcimi i ngarkesave nga predha elektronike është një tjetër pamje jo e plotë e asaj që po ndodh, e cila u krijua për të shpjeguar fenomenin e lëvizjes së rrymës përmes një përcjellësi. Vendose pyetjen ndryshe: pse ndodh kjo? dhe menjëherë ndaloni çdo transmetim të mëtejshëm për një periudhë të gjatë. Fillon kruarja e kokës dhe fillon një rrëfim kompleks që nuk do të çojë në asgjë konkrete. Gjithçka është shumë më e ndërlikuar, por edhe më e thjeshtë nëse i konsiderojmë këto dukuri nga këndvështrimi i një hapësire të vetme të aftë për të ndikuar në çdo shqetësim lokal. Duke lëshuar, për shembull, energji përmes një përcjellësi, ne krijojmë artificialisht një precedent, duke mos kuptuar se vetëm po kopjojmë aftësinë e hapësirës për të kryer të njëjtat lëvizje energjetike, por rendet e madhësisë në mënyrë më selektive dhe cilësore.

Çfarë shohim gjatë sezonit të shirave - stuhi, bubullima, rrufeja, d.m.th. në thelb mjedisi ajror nuk është gjithmonë një izolues i shkëlqyeshëm dhe na tregon edhe një herë se atje lart ka një hapësirë ​​energjie që është e ndryshme nga ajo në sipërfaqe. Do të thuash që ky diell sjell energji e dhënë në jonosferë dhe stratosferë - jam dakord, por ka diçka tjetër. Në vitin 1966, shkencëtarët amerikanë zbuluan në shtresat e sipërme Jonosfera është një rrymë e dendur grimcash që nxitojnë kundër lëvizjes së Tokës me shpejtësi të madhe. Çfarë na kujton kjo? Ndoshta + një bërthamë e ngarkuar me një orbitë elektronesh rrotulluese.

Një tjetër shembull i ndritshëm, të cilin do ta përkufizoja si: një marrës i energjisë nga hapësira. Të gjithë e mbajmë mend nga mësimet e fizikës se çfarë është një makinë elektrostatike. Këto janë 2 disqe qelqi organike me shumë petale bakri rreth perimetrit, me një furçë për të hequr ngarkesat elektrike, një leckë leshi dhe një kondensator për të ruajtur energjinë elektrike. Dhe kështu veproi ajo. Disqet u rrotulluan me një dorezë në drejtime të kundërta dhe ndodhnin shkarkime të shumta midis dy topave të çelikut. Një copë leshi (në të është formuar një fushë induksioni, ashtu si në çdo spirale) është, në thelb, shumësi"qarqe" me frekuencë të lartë që kryejnë zhvendosjen e kohës. Sigurisht, fusha magnetike e një pajisjeje të tillë është e vogël, por ajo tashmë ekziston. Duke ndryshuar vektorin e lëvizjes së dy disqeve në drejtime të kundërta, ne krijojmë polarizimin nga niveli molekular dhe kontribuojnë në formimin e kushteve në të cilat lind një fushë magnetike. Dhe ne krijojmë artificialisht parakushtet për veprim dhe manifestim të suksesshëm të vetë hapësirës. Në fakt, megjithëse këto grimca metalike në disqe janë në botën tonë, për shkak të rrethanave ato janë edhe struktura e mikrobotës. (Mos harroni ferroaliazhet, ku rrotullimet e bërthamave të protonit lëvizin në drejtim të kundërt në raport me elektronet). Dhe ne krijojmë të njëjtin model artificialisht dhe lëvizim grimcat e ngarkuara nga metalet në drejtime të ndryshme. Kthehuni me kthesë, duke rritur shpejtësinë, ne lëvizim ngarkesa të shumta rreth rrethit në drejtime të kundërta. Dhe mund të themi me besim se duke vepruar kështu, ne krijojmë një objekt të veçantë që ka vetitë magnetike. Dhe, hapësira e përbashkët, duke ndërhyrë në përvojën tonë, e furnizon pajisjen me energji, të cilën ne e grumbullojmë.

Një shembull tjetër: Le të marrim një disk (të bërë nga dielektrik) që është në gjendje të rrotullohet lirshëm në çdo drejtim dhe të vendosim një sërë shufrash, prej bakri ose metali tjetër, pingul me qendrën - duke i vendosur ato në mënyrë sa më të barabartë në lidhje me tjetër, atëherë pas një kohe të caktuar disku do të fillojë të rrotullohet vetë! Pse ndodh kjo? Rishpërndarja e ngadaltë e energjisë së së njëjtës hapësirë ​​na tregon se vetë koha mund të jetë lokale në rastet kur ka parakushte për këtë. (Mos harroni se të gjithë yjet, planetët, galaktikat rrotullohen në një drejtim ose në një tjetër).

Askush nuk befasohet nga rrotullimi i një rotori të motorit elektrik në një fushë magnetike të alternuar. Në këtë rast, si mund të shpjegohet rrotullimi i një "ylli" të bërë nga druri i zakonshëm në një fushë me frekuencë të lartë? Rezulton se energjia, fusha dhe materia janë struktura aq të varura nga njëra-tjetra sa që një ndryshim në çdo sasi në një vend domosdoshmërisht ndikon në rritjen ose uljen e sasive të tjera. Dhe ligjet e ekuilibrit universal sigurisht që do të përpiqen të rivendosin statusin e tyre duke rishpërndarë të njëjtën energji. Pra, rezulton se teorema e Gausit, teorema kryesore e elektrostatikës, e cila vendos një lidhje midis rrjedhës së forcës së fushës elektrike përmes një sipërfaqe të mbyllur dhe ngarkesës elektrike brenda kësaj sipërfaqeje, vepron dhe shpërndahet jo vetëm në botën tonë, por edhe në të gjithë botën. i gjithë universi, padyshim! Vetë hapësira e universit me një sfond të dobët magnetik, me struktura të gjithëfuqishme energjish dhe kohësh, na krijon këtë lloj sipërfaqeje të vetme dhe të mbyllur.

Fusha magnetike e një ngarkese në lëvizje. Forca e Lorencit.

E rregulluar ngarkesë elektrike krijon një fushë elektrostatike, por nëse shkojmë në një sistem referimi në të cilin kjo ngarkesë lëviz në mënyrë të njëtrajtshme, atëherë në këtë sistem referimi do të ekzistojë edhe një fushë magnetike. Pamja e kësaj fushe mund të interpretohet në mënyrë cilësore si më poshtë: le që në një moment A në një moment të caktuar një ngarkesë q që lëviz me shpejtësi v të krijojë një fushë elektrike me intensitet Eo

Kur ngarkesa zhvendoset, forca e fushës elektrike do të ndryshojë në madhësi dhe drejtim. Fusha elektrike që ndryshon në pikën në shqyrtim krijon një fushë magnetike në këtë pikë.

Le të lidhim karakteristikat e fushave elektrike dhe magnetike. Për ta bërë këtë, ne do të përdorim ligjin e Biot-Savart. Një element aktual IΔl në një pikë arbitrare A krijon një fushë magnetike induksioni i së cilës është i barabartë me

ku R është distanca nga elementi aktual në pikën A, α është këndi midis drejtimit të elementit aktual dhe drejtimit në pikën A

Vektori i induksionit është i drejtuar pingul me elementin aktual dhe segmentin që e lidh atë me pikën A. Karakteristika e elementit aktual IΔl mund të paraqitet si

ku q është sasia e ngarkesës që lëviz brenda elementit aktual të zgjedhur. Prandaj, mund të argumentohet se një ngarkesë q që lëviz me një shpejtësi v krijon një fushë magnetike me madhësi

Bazuar në eksperimente të ndryshme, u mor një ligj që përcakton induksionin magnetik për një ngarkesë pikë nëse ngarkesa lëviz lirshëm në një mjedis me një shpejtësi konstante.

— ligji i induksionit elektromagnetik për një ngarkesë me pikë lëvizëse, ku r është vektori i rrezes që shkon nga ngarkesa në pikën e vëzhgimit, Q është ngarkesa, V është vektori i shpejtësisë së ngarkesës

Ku alfa është këndi ndërmjet vektorit të shpejtësisë dhe vektorit të rrezes

Këto formula përcaktojnë induksionin magnetik për ngarkesë pozitive. Nëse duhet llogaritur për ngarkesë negative atëherë ju duhet të zëvendësoni një tarifë me një shenjë minus. Shpejtësia e ngarkesës përcaktohet në lidhje me pikën e vëzhgimit.

Fusha e përgjithshme në mjedis formohet nga shuma e fushave të krijuara nga ngarkesat individuale. Ky përfundim mund të nxirret bazuar në parimin e mbivendosjes.

Për të zbuluar fushën magnetike kur një ngarkesë lëviz, mund të kryeni një eksperiment. Në këtë rast, ngarkesa nuk duhet domosdoshmërisht të lëvizë nën ndikim forcat elektrike.

Le të marrim një disk të fortë metalik të montuar në një aks nga i cili është i izoluar. Në këtë rast, diskut i jepet një ngarkesë elektrike dhe është në gjendje të rrotullohet shpejt rreth boshtit të tij. Një gjilpërë magnetike është e fiksuar mbi disk. Nëse rrotulloni diskun me ngarkesë, do të zbuloni se shigjeta rrotullohet. Për më tepër, kjo lëvizje e shigjetës do të jetë e njëjtë si kur rryma lëviz rreth unazës. Nëse ndryshoni ngarkesën e diskut ose drejtimin e rrotullimit, atëherë shigjeta do të devijojë në drejtimin tjetër.

Nga këto eksperimente mund të konkludojmë se, pavarësisht nga natyra e shfaqjes së rrymës elektrike. Dhe gjithashtu nga transportuesit e ngarkesave që e ofrojnë atë. Një fushë magnetike lind rreth të gjitha ngarkesave lëvizëse.

Forca e Lorencit.

Fusha magnetike vepron në çdo seksion të përcjellësit të rrymësI gjatësia dl me forcë

Fusha magnetike e një ngarkese lëvizëse mund të lindë rreth një përcjellësi që mbart rrymë. Meqenëse elektronet që lëvizin në të kanë një ngarkesë elektrike elementare. Mund të vërehet edhe gjatë lëvizjes së transportuesve të tjerë të ngarkesës. Për shembull, jonet në gaze ose lëngje. Kjo lëvizje e urdhëruar e bartësve të ngarkesës dihet se shkakton shfaqjen e një fushe magnetike në hapësirën përreth. Kështu, mund të supozohet se një fushë magnetike, pavarësisht nga natyra e rrymës që e shkakton atë, gjithashtu lind rreth një ngarkese të vetme në lëvizje.

Fusha e përgjithshme në mjedis formohet nga shuma e fushave të krijuara nga ngarkesat individuale. Ky përfundim mund të nxirret bazuar në parimin e mbivendosjes. Bazuar në eksperimente të ndryshme, u mor një ligj që përcakton induksionin magnetik për një ngarkesë pikë. Kjo ngarkesë lëviz lirshëm në medium me një shpejtësi konstante.

Formula 1 - ligji i induksionit elektromagnetik për një ngarkesë pikë lëvizëse

Ku r vektori i rrezes që shkon nga ngarkesa në pikën e vëzhgimit

P ngarkuar

V vektori i shpejtësisë së ngarkesës

Formula 2 - moduli i vektorit të induksionit

Ku alfa ky është këndi ndërmjet vektorit të shpejtësisë dhe vektorit të rrezes

Këto formula përcaktojnë induksionin magnetik për një ngarkesë pozitive. Nëse duhet të llogaritet për një ngarkesë negative, atëherë duhet të zëvendësoni ngarkesën me një shenjë minus. Shpejtësia e ngarkesës përcaktohet në lidhje me pikën e vëzhgimit.

Për të zbuluar një fushë magnetike kur një ngarkesë lëviz, mund të kryeni një eksperiment. Në këtë rast, ngarkesa nuk duhet domosdoshmërisht të lëvizë nën ndikimin e forcave elektrike. Pjesa e parë e eksperimentit është se një rrymë elektrike kalon nëpër një përcjellës rrethor. Si pasojë, rreth tij formohet një fushë magnetike. Një veprim që mund të vërehet kur një gjilpërë magnetike e vendosur pranë një spirale devijon.

Fotografia 1 - kthesë rrethore vepron në një gjilpërë magnetike me rrymë

Figura tregon një spirale me rrymë në të majtë është rrafshi i spirales në të djathtë;

Në pjesën e dytë të eksperimentit, ne do të marrim një disk metalik të ngurtë të montuar në një aks nga i cili është i izoluar. Në këtë rast, diskut i jepet një ngarkesë elektrike dhe është në gjendje të rrotullohet shpejt rreth boshtit të tij. Një gjilpërë magnetike është e fiksuar mbi disk. Nëse rrotulloni diskun me ngarkesë, do të zbuloni se shigjeta rrotullohet. Për më tepër, kjo lëvizje e shigjetës do të jetë e njëjtë si kur rryma lëviz rreth unazës. Nëse ndryshoni ngarkesën e diskut ose drejtimin e rrotullimit, atëherë shigjeta do të devijojë në drejtimin tjetër.

Gjatë eksperimenteve, u zbulua se një ngarkesë elektrike e palëvizshme nuk ndërvepron me fushën magnetike. Forcat e tërheqjes dhe zmbrapsjes nuk shfaqen midis tyre, megjithatë, nëse një ngarkesë ose magnet vihet në lëvizje, atëherë menjëherë do të shfaqet një forcë ndërveprimi midis tyre, duke tentuar t'i rrotullojë ato.

mev
2
= evB.

R
Nxitimi këndor do të jetë i barabartë me
= v = eB
yu=r=mz
Periudha orbitale e elektronit përcaktohet si
T = 2n 2nm,
yu eB
Në rastin e lëvizjes së elektroneve përgjatë vijave të induksionit, forca e Lorencit do të jetë e barabartë me zero, sepse sin(v; v) = 0, d.m.th. lëvizja do të jetë e drejtë dhe uniforme.
Fusha e një ngarkese pika elektrike në pushim në vakum ose ajër, siç dihet, përcaktohet nga ekuacioni
rqr
E=-
4ns0r
Le të përpiqemi të modifikojmë ekuacionin e fundit duke përdorur metodat e teorisë dimensionale në lidhje me induksionin e fushës magnetike, për të cilën ne zëvendësojmë sasi skalare ngarkuar q në vektor qv
q(v x r)
B
4ns0e
Në mënyrë që dimensionet e anës së djathtë dhe të majtë të ekuacionit të përkojnë, është e nevojshme anën e djathtë pjesëtuar me katrorin e një shpejtësie të caktuar, për të cilën është logjike të përdoret katrori i shpejtësisë së dritës - c2
B=
q(v x r) 4nc2s0r3

Le të prezantojmë një konstante të re dimensionale p0, e cila quhet konstante magnetike në sistemin SI, ajo luan të njëjtin rol si s0 në formulat elektrostatike, d.m.th. kombinon njësi magnetike Me sasive mekanike
1
Р 0s0 = -. Me
0 9-10-12 - 9-1016 A A
Le të rishkruajmë ekuacionin e vektorit të induksionit magnetik duke marrë parasysh marrëdhëniet e fituara r
B P0q(v x g)
4 nr 3
Ky ekuacion nuk mund të konsiderohet si i marrë në bazë të pakushtëzuar. bazë teorike, në shumë aspekte është e një natyre intuitive, por me ndihmën e saj mund të merrni rezultate që konfirmohen plotësisht nga eksperimenti.
Konsideroni një dirigjent formë të lirë nëpër të cilin rrjedh një rrymë e drejtpërdrejtë me madhësi I Le të zgjedhim një seksion të drejtë të një përcjellësi me gjatësi elementare dl (Fig. 2.6). Gjatë kohës dt, një ngarkesë elektrike me magnitudë rrjedh nëpër këtë seksion
q = e - ne - s - dl, ku nє është përqendrimi i elektroneve, s - prerje tërthore përcjellës, e është ngarkesa e elektronit.
Le të zëvendësojmë ekuacionin e ngarkesës në ekuacionin e magnetit
f 12,56 -10-
Tl - m
7
induksioni i filamentit
1
1
Tl - m
6
f4p-10-
Р0 =-

dB =
dl(v x g)
р0 enesdHy x r
„3
4p r"
Madhësia e rrymës në një përcjellës mund të përfaqësohet si më poshtë
I = enesv,
gjë që jep arsye për të shkruar ekuacionin në formë
dB P0 Idl(d1 x g)
4p r3'
Moduli i vektorit të induksionit elementar do të përcaktohet si
dB Рр Id1 sin(d 1 x r)
4p r2
Ekuacioni që rezulton përkoi me eksperimentet e Biot dhe Savart, i cili u formulua si një ligj nga Laplace. Ky ligj, ligji Biot-Savart-Laplace, përcakton madhësinë e induksionit magnetik në çdo pikë të fushës së krijuar nga një rrymë konstante që rrjedh nëpër një përcjellës.
Në lidhje me vektorin e induksionit magnetik, është i vlefshëm parimi i mbivendosjes, d.m.th., shtimi i induksioneve elementare nga seksione të ndryshme të një përcjellësi me një gjatësi të caktuar. Do të tregojmë zbatimin e ligjit për përçuesit e formave të ndryshme.
Një pamje cilësore e fushës magnetike në afërsi të një përcjellësi të drejtë është paraqitur në Fig. 2.1, 2.3, do të bëjmë vlerësime sasiore të fushës magnetike. Le të zgjedhim një pikë arbitrare A në afërsi të përcjellësit (Fig. 2.7) në të cilën do të përcaktojmë, duke përdorur ligjin Biot-Savart-Laplace, tensionin dB nga elementi dl.

ts0 Isin adl
dB =

Le të zëvendësojmë vlerat e marra të r dhe sina në integrand

B=
PgIR
4 f
dl
V(r2 +12) '

C 0I
PgIR
B=
4n rAr2 +12 2nR
Është e rëndësishme të theksohet se ekuacioni që rezulton është i ngjashëm me ekuacionin për forcën e fushës elektrike të një përcjellësi të ngarkuar
E = --.
2ns0R
Për më tepër, vektori i forcës së fushës elektrike drejtohet në mënyrë radiale, domethënë është pingul me vektorin e induksionit në të njëjtën pikë.

dB = dBcos a =
M R 4n Vr2
"2 + h2
Para se të integrohet ekuacioni, është e nevojshme të merret parasysh se
i dl = 2nR.
-dl.

R2
Po1
1
Po1
B=

2R
2
2 \3
^h
1+ -D R2

Natyrisht, në qendër të kthesës, ku h = 0
B = P 0I
h=0 2R
Në një distancë të madhe nga rrafshi i spirales h gt;gt; R, d.m.th.
l(nR2)
B ~ pо1 R ~ po
_ 2R h3 _ 2nh3"
Produkti i vlerës aktuale dhe zonës së kthesës quhet momenti magnetik.
vëllimi
Pm = I 2nR2.
Le të rishkruajmë ekuacionin e induksionit duke marrë parasysh vlerën e momentit magnetik
B~P0Pm
_2nh3"

R2
Po1
dh.
2
dB = N

Le të integrojmë ekuacionin në të gjithë gjatësinë e solenoidit h

h=“
^(R2 + h2)3
Nëse solenoidi konsiderohet pafundësisht i gjatë, atëherë ekuacioni do të thjeshtohet
B = p0NI.
Amperi dhe pasuesit e tij të shumtë kanë vërtetuar eksperimentalisht se përçuesit me rrymë (bartësit e ngarkesës në lëvizje) ndikohen nga forcat mekanike shkaktuar nga prania e një fushe magnetike.
Ky veprim mund të përshkruhet në mënyrë sasiore. Nëse seksioni kryq i përcjellësit është S, dhe gjatësia e tij në drejtim të rrymës është l, atëherë ngarkesa elektrike është e përqendruar
2 R2aJ (R2 + h2)
Np 0IR2
B=
Np 0IR2 2
dh
h

dV = Sdl në një vëllim elementar do të përcaktohet nga numri i përqendruar
transportuesit e ngarkesave të përfshira në të, në veçanti elektronet
dN = ndV = nSdl, ngarkesa totale elektrike e së cilës përcaktohet si
dQ = qdN = qnSdl,
ku q është ngarkesa e bartësit, n është përqendrimi i bartësve. Forca që vepron në kornizë rrjetë kristali në elementin përcjellës në shqyrtim, mund të përcaktohet nga kushtet e ekuilibrit të forcave elektrike dhe magnetike
quB = qE, ^E = Bu.
Le të shprehemi shpejtësia e lëvizjes transportuesit e ngarkesës përmes densitetit të rrymës që rrjedh nëpër përcjellës
u = j, E = -Bj. qn qn
Kështu, forca elementare e dëshiruar mund të përfaqësohet si më poshtë
B
dFA = EdQ = - j - qnSdl = IBdl.
qn
r Në formë vektoriale, forca që vepron në gjatësinë elementare të përcjellësit d 1, përmes të cilit rrjedh një rrymë me madhësi I, përcaktohet nga relacioni vektorial.
dFA = l(df X in).