Formül, deneyim. Hareketli bir yükün manyetik alanı

§ 114'te, belirli bir durumda iletim mekanizması ne olursa olsun, herhangi bir akım tarafından bir manyetik alan oluşturulduğunu vurguladık. Öte yandan, herhangi bir akımın elektrik yüklü bireysel parçacıkların (elektronlar veya iyonlar) hareketini temsil ettiğini biliyoruz. Bu verilerin birleşimi, manyetik alanın yüklü parçacıkların (elektronlar veya iyonlar) hareketi nedeniyle yaratıldığını iddia etmemizi sağlar. Başka bir deyişle, hareketli yüklü her parçacık kendi manyetik alanını yaratır ve gözlemlediğimiz mevcut alan, bireysel hareketli parçacıkların oluşturduğu manyetik alanların eklenmesinin sonucudur.

Özellikle, bir katot ışınındaki veya deşarj tüpündeki (katot ışınları, §§ 102 ve 103) elektronların akışı, kendi etrafında bir manyetik alan oluşturmalıdır. Katot ışınlarının bir mıknatıs tarafından tıpkı bir akım gibi saptırıldığını daha önce görmüştük (§ 103). Ancak bir mıknatıs katot ışınlarını saptırıyorsa, o zaman tam tersine, katot ışınlarının hafif manyetik iğneyi saptırması, yani kendi etrafında bir manyetik alan yaratması gerekir. Aslında katot ışınlarının manyetik alanı doğrudan deneylerle keşfedildi. Yüklerin en basit hareketi sırasında - normal büyüklükteki yüklü bir cismin yeterince hızlı hareketiyle (G. Rowland ve A. A. Eikhenwald'ın deneyleri) bir manyetik alanın ortaya çıktığını keşfeden deneyler de yapıldı.

Rowland ve Eichenwald'ın deneyimi aşağıdaki gibidir. Dairesel bir tel bobinden bir akım geçer. Bu durumda, bildiğimiz gibi, dönüşe yakın bir ipliğe asılan manyetik bir iğnenin sapması ile tespit edilebilen bir manyetik alan ortaya çıkar. Deney şematik olarak Şekil 2'de gösterilmektedir. Şekil 226,a'da sol üstte bobin çizim düzleminde gösterilmektedir ve manyetik iğne bu düzleme diktir; Sağ üstte aynı bobin çizim düzlemine dik olarak tasvir edilmiştir ve ok bu düzlemde yer almaktadır. Aşağıdaki kesikli çizgi, bir daire içinde hareket eden bir yükün yörüngesini göstermektedir. Bu hareketin neden olduğu manyetik iğnenin sapması, akımın bir tel bobinden akmasıyla aynıdır.

Pirinç. 226. a) Rowland-Eichenwald deneyi. b) Deney düzeneğinin şeması

Bu deney Şekil 2'de gösterildiği gibi gerçekleştirilir. 226, b. İyi yalıtılmış bir eksende bir tel halkamız veya katı diskimiz 1 var. Halka (veya disk) şarj edilmiştir ve yüksek hız bir eksen etrafında döndürün. Üstüne, metal bir kasa ile harici elektriksel etkilerden korunan manyetik bir iğne (2) yerleştirilmiştir. Okun asılı olduğu ipliğe küçük bir ayna (3) takılmıştır; kullanarak teleskop Ve bu ayna, iğnenin 4 numaralı pencereden sapmalarını gözlemlemek için kullanılabilir. Deneyimler, disk döndüğünde iğnenin, sanki uygun güçte ve yönde bir elektrik akımı bir tel halkadan geçiyormuş gibi tamamen aynı şekilde saptığını göstermiştir. Diskin dönme yönü veya üzerindeki yükün işareti değiştiğinde okun sapması da ters yönde değişir.

Bu deneyler, hareket eden yüklü bir cismin kendi etrafında sıradan bir elektrik akımıyla tamamen aynı bir manyetik alan yarattığını kanıtlıyor. Böylece gözlemlediğimiz manyetik akım alanının, bireysel hareket eden yüklü parçacıklar (elektronlar veya iyonlar) tarafından oluşturulan manyetik alanların üst üste binmesinin sonucu olduğu varsayımını doğruluyorlar.

Alanlar

Manyetik alan, elektromanyetik alanın formlarından biridir. MP, atomik manyetizma taşıyıcılarının (elektronlar, protonlar vb.) elektrik yüklerini hareket ettirerek ve manyetik momentlerini döndürerek oluşturulur. Tam tanım Elektrik ve manyetik alanlar ve bunların ilişkileri Maxwell denklemlerini verir. Maxwell'in elektromanyetik alan için dört denkleminin içeriği niteliksel olarak aşağıdakine indirgenir:

1) Manyetik alan, hareketli yükler ve alan tarafından üretilir. Elektrik Alanı (yer değiştirme akımı):
2) alternatif bir Manyetik Alan tarafından kapalı kuvvet çizgilerine sahip bir elektrik Alanı (girdap alanı) oluşturulur;
3) manyetik alan çizgileri her zaman kapalıdır (bu, hiçbir kaynağı olmadığı anlamına gelir - elektrik yükleri gibi manyetik yükler);
4) açık kuvvet çizgilerine sahip bir elektrik alanı (potansiyel Alan), bu alanın elektrik yükleri tarafından üretilir.

(Bu arada modern fizik hâlâ en azından neyi açıklayamıyor? kalıcı mıknatıs veya fiziksel anlamda manyetik alan. Ve bu, bu maddenin D. Maxwell tarafından zaten matematiksel olarak doğru bir tanımının olmasına rağmen. Bir alanı enerjiye ve geri dönüştürme süreçlerinin tümünde yer alan bilinmeyen kuvvetler nerede ve neden ortaya çıkıyor? Örneğin: Elektrik ve manyetizma hakkında en ufak bir fikre sahip olmadan bir elektrik motorunun çalışma prensibini anlamak imkansızdır ve biz de tam olarak bunu gözlemliyoruz. Elektriğin faydalarını kullanarak olup bitenlerin anlamını hala kavrayamıyoruz. Bilim adamları bunun nasıl çalıştığını biliyorlar, onunla ne yapılabileceğini biliyorlar ama NEDENini bilmiyorlar).

Manyetik bir anın enerjiye ve geri dönüşünü elde etme sürecinin tersine çevrilebilirliği beni her zaman şaşırtmıştır. Ve ancak son zamanlarda kendi başıma yeterince mantıklı bir açıklama bulabildiğim sorular ortaya çıktı.

Dünyanın manyetik alanının gücü şu şekildedir: kutupta - 0,62 Gs, ekvatorda -0,31 Gs. Yıldızlararası ortam zayıf bir manyetik alan tarafından nüfuz edilmiştir ve dünyanın manyetik alanından yaklaşık 100.000 kat daha zayıftır. Manyetik alanı alternatif bir elektrik alanıyla, mıknatısların etrafındaki varoluşla ve sabit elektrik akımlarıyla ilişkilendiriyoruz. Ancak manyetik alanın kendisi hakkında resmi olarak söylenenler açıkça bana uymuyor.

Herhangi bir manyetik alanın ortaya çıktığını hayal ederseniz, bunun aynı sürecin döngüsel bir tekrarı olduğu ortaya çıkar - süperiletkenlik etkisine benzer, ancak içinde malzeme yükü yoktur. Veya bu: sınırlı bir alanda, yüklerini kaybetmiş, geçmişte alınmış veya şu anda hareket eden, belirli bir biçimde ifade edilen "donmuş bir enerji dökümüdür" Güç hatları. Ve hayal ettiğim gibi, uzayın fiziksel özünü, çok küçük bir kısmında bile, niteliksel olarak değiştirmek tek bir yolla mümkündür: onu manyetik bir alan oluşturmak için kendisini enerjisinden kurtarmaya zorlamak. Bu ifadeyi daha yakından inceleyelim, ancak aynı miktarlar kümesinin kullanıldığı, ancak açıklık sağlamak için düzenlemelerinin değiştiği örnekleri kullanalım. Örnek: İndüksiyon alanına ikincil bir sargı yerleştiriyoruz ve çıkışta gerekli enerjiyi elde ediyoruz. Ancak bir düşünün, manyetik alana, özellikleri bakımından bir daire içinde metal çekirdeklerin önceden basılmış bir yolu ile "ideal bir ortam" görüntüsüne yakın olan bir sarım getiriyoruz (yani, böylece katkıda bulunuyoruz. döngüsel yörüngeler oluşturan enerji). Şu nicelikler kullanılır: hareket, alan, zaman, madde ve çıktı enerjidir. Veya fizikte oldukça basit bir okul deneyi: iki mıknatıs arasındaki bakır (bir devrede kapalı) çerçeve (döndüğünde biz de enerji alırız). Hangi koşulları ve miktarları kullanıyoruz? Bakır çerçeve biçiminde uzayda, zamanda, alanlarda ve maddede hareket; ortaya çıkan çıktı miktarı yine enerjidir. Aksi takdirde: (solenoid) sarımdan akım göndeririz ve o da içeriden çelik bir çekirdeği dışarı atar; (hoparlör, hızlandırıcı). Aynı kontrol miktarları, yani: zaman, enerji, alan - ancak sonuçta ortaya çıkan miktar, uzaydaki harekettir.

Yapay edinim Yerel manyetik alan her zaman tek bir senaryoyu takip eder: Tellerin sarımına, bir düzlemle sınırlı (bir daire içinde, bir kare içinde) çok sayıda yükün dönüşüyle ​​karşılaştırılabilecek bir doğru veya alternatif akım uygularız. uzay. Ancak sarımı ısıtmak için enerjinin bir kısmının kaybolmadığı başka bir yöntem daha var - buna gerek yok, ancak bu yöntem çok daha üretken. Uzun zamandır uzayda var ama biz henüz farkına varamadık. Evet, tam olarak enerjinin bir madde üzerinde biriktiği ve kullanılarak dönüştürüldüğü zaman tork manyetik alanlara.

(Varsayımsal örnek) Hayal edelim: Bir nokta (coulomb) enerji yükü uzayda, zamanda hareket ediyor ve hiçbir şey olmuyor. Ancak böyle bir yük en az bir daire oluşturarak uzayı kapatırsa, bu eylem uzay-zamanın yapısını ortaya çıkarır ve sadece bu yük kaybolmaz, aynı zamanda dairenin düzlemiyle sınırlı olan uzayın enerjisi de kaybolur. Kaybolmadan önce çemberi tamamlayan yük değişmez, uzay aynı görünür, ancak enerjinin çemberin etrafındaki başlangıç ​​noktasından uzayda aynı noktaya dönene kadar aktarılması aslında bu etkiyi verir - bir alan oluşur. Ve daha güçlü bir alan yaratan, kuvvet çizgileri uzay çemberinin merkezinden geçen, bir torus oluşturan, kapanan, böyle bir yük yardımıyla salınan, uzayın kendisinin farklı nitelikteki enerjisidir. kendi başına.

Daha sonra, daha uzak bir alana yeniden dağıtılan enerji, uzay yapısındaki bir tutarsızlığa tepki gösterdiğinde, kayıp enerjinin görüntüsünü yenileyebilir. Ancak çevredeki alanın kaybı telafi etmeye çalışacağı hız, böyle bir yükün oluşturduğu alanın gücüne bağlıdır. Pek çok bilim insanının gözlemlediği değişim, yani yük aktarımındaki gecikme, tam olarak uzayın zamandaki tutarsızlığa tepki vermesi gerektiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

Ancak önemli bir çekince koymak ve süperiletkenlik etkisinin hangi koşullar altında oluştuğunu hatırlamak gerekir. Düşük sıcaklık olduğunu unutmayın (yaklaşık tamamen sıfır Sıvı helyumun yardımıyla karasal koşullar altında elde edilen madde, malzemelerin ve enerjinin özelliklerini değiştirerek, potansiyelini esasen sonsuz bir süre boyunca korumasına neden olur. Bu gerçek, uzayın derin vakumunun düşük sıcaklığının, enerjiyi biriktirip tutabildiğini ve gerekirse fazla enerjiyi yapısına kabul ederek yalnızca manyetizmanın yakındaki tezahürlerine tepki verebileceğini göstermektedir. Ne yazık ki bu, manyetik anın ortaya çıkışına ilişkin mevcut konseptle tamamen çelişiyor ve görelilik teorisine uymuyor. Ve hipotezimi çürütemiyorum ya da tam tersi matematiksel hesaplamalarla kanıtlayamıyorum ama yine de gerçekliğimizden alınan benzer, dolaylı ve görsel örneklerle bu örneklerin “gerçekleştiğini” gösterebiliyorum. ve benim beyanlarımla tutarlıdır.

Örnek: Okuldayken fizik derslerinde çekirdeğin yapısını incelediğimizi hatırlayın: Proton pozitif yüklüdür ve elektronların yörüngesi çekirdeğin etrafında dönen negatif yüklü parçacıklardır. Tüm elementlerde proton hareketsizdir. Ve yalnızca birkaç elementin başka özellikleri ve bir proton çekirdeği vardır; bunlar manyetik özelliklere sahip malzemelerdir, yani: demir, kobalt, nikel (ve yalnızca içinden elektrik akımının geçtiği) ve ferritler ve bunların alaşımları. Bu gerçeğin modern açıklaması şu şekildedir: Listelenen elementlerin dönüşleri proton yüzeyinin üzerinde hareket eder. enerji taşımak elektronların dönüş yönünün tersi yöndedir. Ancak bu ifade, protonun kendisinin yüzeyinin üzerinde + yüklerle dönmesi ve yüklerin elbette alanı kapatarak bir dizi manyetik alan oluşturmasıyla aynıdır. Ve proton çekirdeğini bir yıldızla karşılaştırırsak, enerji elde etme ve bu tür yükleri alana dönüştürme süreçleri aynıdır. (Bu yaklaşımın gelişimi, dört boyutlu bir maddenin oluşturduğu yapı şeklinde bir model oluşturmamıza olanak sağlar). Bu, daha eski filozofların uzay ve enerjinin tek bir yapı olduğu yönündeki açıklamalarının geçici olmadığı ve kelimenin tam anlamıyla anlaşılması gerektiği anlamına gelir. Yüklerimizle alanı kapatarak kuvvet dengesini bozarız ve böylece bu çemberlerin sınırladığı alanın enerjisini serbest bırakırız. Ve inanıyorum ki orada bulunan enerji bizim kullandığımızdan farklı bir seviyede ve daha yüksek. Uzay, kaybedilen yükün herhangi bir görüntüsünü yenileyebilecek ve bunu devam ettirebilecek kapasitededir. daha fazla hareket! Ve bu tür boşalmaların frekansı ne kadar yüksek olursa (ve dolayısıyla dalga boyu ne kadar kısa olursa), uzayın eğriliği o kadar güçlü ve dik olur. Yüklerin enerjisi ve uzayın mikro yapısı, içinden akımın geçtiği iletkenin üzerinde manyetik alanların oluşmasına katkıda bulunur, ancak bu tezahürlerin daha önce açıklanan yöntemden çok daha zayıf bir büyüklük sırası olduğunu anlamalısınız. İki kişi arasında meydana gelen enerji boşalması koşullu puanlar, aynı zamanda uzayın yapısını da ortaya çıkarır, ancak düz bir çizgi ile sınırlıdır ve bu nedenle oluşan mikro alanlar, bir daire ile sınırlı bir alanın ortaya çıkarıldığı örneğe göre çok daha zayıftır. Ve yine de, iletkenin üzerindeki bu tür zayıf manyetik belirtiler bile uzayın minyatür nokta alanlarında zamanın hareketini durdurur ve daha fazla enerji aktarımı yavaşlar. Ancak bu çok kısa bir süre sürer, çevredeki genel uzay-zamanın hareketi, enerjisiyle böyle bir yapıdaki tutarsızlığı anında onarır ve böylece yörüngeden yörüngeye daha fazla enerji aktarımı devam eder. Yeni oluşan bir dizi deşarj, elektromanyetik alanların yeterince hızlı dağılmasına izin vermez ve bazen tam tersine, iletkende kullanılan metalin yapısı ve miktarıyla orantılı olarak uzaysal kürelerini arttırır.

Bir bütün olarak madde elektriksel olarak nötrdür ve hiçbir gezegen diğerine göre elektrik yükü taşımaz. Ancak uzaydaki enerji, hem enerji türleri hem de frekans açısından o kadar geniş bir aralığa sahiptir ki, bir tahta parçasına veya bir gaz kümesine bile yapışabilir. Ve tesadüfen gerçekleşmediği sürece, madde neden fazla enerjiyi özel olarak başka bir maddeye aktarıyor? Mekanın yapısı bu görevle kolayca başa çıkıyor. Uzay, kaybolan enerjinin görüntülerini yeniler, böylece alanın yükleri aktarabildiği sonucuna varmamız konusunda kafamızı tamamen karıştırır. Bağlanan manyetik alanlar kürelerini arttırır, böylece karışıklık yaratır, alanları ve onların görüntülerini birbirine yapıştırır, bunların oluşum sırasını belirlememiz zordur. Ancak bu tür alanların birleştirilebilmesi, tıpkı M.P. gibi geçici, yerel oluşumların da olabileceğini bize bir kez daha gösteriyor. ayrıca sayısız ve enerji aktarım süreçleri, alanın kendisi yenilenip sakinleşene kadar her zaman tekrarlanacak.

Ve bir şekilde elde edilen manyetik alanlar (örneğin: bir UFO'nun uçuşu sırasında) çözüldüğü için uçlar buluşur. Bu, uzayın orijinal şeklini ve görünümünü geri kazandırarak gerekli enerjiyi aldıkları anlamına gelir.

Manyetik Alanların yıldızların yüzeyi üzerinde veya daha doğrusu yıldızların maddesiyle bağlantılı olarak oluşması başka bir konudur. Sonsuz dönüşümleri ve uzaydan enerji alma süreçleri, fantastik bir hızla kayıplarla değişiyor. Bu tür alanların en güçlü kuvvet hatlarında zamanın akışını yavaşlatması nedeniyle, istemeden yeni bir yeniden dağıtım ve çevredeki (daha uzak) uzaydan enerji akışında bir artış meydana gelecektir. Böylece bu tür alanlarda yine hem mekanı hem de zamanın akışını değiştiren yeni alanlar oluşuyor. Her ne kadar manyetik alan tarafından değiştirilen alan kısmen yenilense de, yeni oluşan alanlar yeniden birleşme eğiliminde olacak ve böylece manyetik rahatsızlık artacaktır. Maddenin kendisi herhangi bir yönde yanarken hareket eden sonsuz bir süreç. Ya yıldızın dönüşünün hızlanmasıyla manyetik alanda bir artış ya da tam tersine yıldızın alanında bir azalma ve ardından dönüş hızında bir yavaşlama ve buna göre zamanın etkisi.

Bir tane getireceğim ilginç örnekİsterseniz tekrarlamak için. Bu yüzden!

(Mikhail Fedorovich Ostrikov - Teknik Bilimler Adayı).

Basit bir deney gerçekleştirdi. Ferrit halkayı kenarından çevirdim, kartonun içinden geçirdim ve üzerine küçük metal talaşları serptim. Manyetik alana göre dağılmaları için onları salladım ve her şeyin alışılmışın dışında gerçekleştiğini gördüm. Halka deliğine bitişik alanda çizgilerde tuhaf bir şeyler oluyordu. Sürekli delmek yerine, sıkıca doldurulmuş bir çantayı andıran bir figürün ana hatlarını çizerek ayrıldılar, sanki üstte ve altta iki bağ vardı. Bu alan özünde Ostrikov’un keşfidir. Buna manyetik çıkıntı adını verdi. Ferrit halkasına alttan çelik bir bilye, alt kısmına ise metal bir somun getirdi. Hemen ona çekildi. Burada her şey açık - yüzüğün manyetik alanına giren top bir mıknatıs haline geldi. Daha sonra araştırmacı topu aşağıdan yukarıya doğru halkanın içine sokmaya başladı. Ve aniden somun düştü ve masanın üzerine düştü. İşte burası, en alttaki özel nokta! Alanın yönü değişti, top yeniden mıknatıslanmaya başladı ve somunu kendisinden uzağa itti. Bilyanın özel noktanın üzerine kaldırılmasıyla somun tekrar mıknatıslanabilir. Ostrikov, manyetik bir çıkıntının varlığını doğrulayan bir düzine deney gerçekleştirdi. Ne işe yarar? - doğal bir soru ortaya çıkıyor.

Ostrikov bir şekilde ferrit halkasını kartuşa sıkıştırdı torna ve manyetik çıkıntının içine üç küçük metal top yerleştirdim. Kartuş döndüğünde, halkanın (dinlenme halindeyken bağlı oldukları) iç kısmından ayrıldılar ve manyetik tuzaktan düşmeden her biri kendi yörüngesinde döndüler. Mikhail Fedorovich'in tahminlerde bulunmak için acelesi yok, ancak aynı zamanda çıkıntının yüksek sıcaklıktaki plazma için ideal bir "kap" olabileceğini de inkar etmiyor. Ve bildiğiniz gibi bilim insanları, termonükleer füzyon gerçekleştirmek için onlarca yıldır onu Tokamak gibi cihazlarda tutmaya çalışıyorlar. Çıkıntıyı bilerek, daha sıradan tasarımlar oluşturabilirsiniz - temassız yataklar, santrifüjler, amortisörler ve çok daha fazlası. Ancak keşfedilen olgunun en küresel sonucu, evren modelinin revizyonu olabilir. Yörüngelerinde dönen toplar Ostrikov'a, Dünyamızın da dönen bir yıldız halkası içindeki manyetik kuvvetlerin etkisi altında hareket ettiği fikrini verdi. Samanyolu. Kim bilir, belki de Evrenin manyetik resmini keşfettikten sonra, içinde hareket etmenin yeni yollarını yaratacağız ve daha sonra çıkıntı bir okul fizik dersinde MFO'ların (manyetik uçan nesneler) tasarımıyla birlikte öğretilecek?

Evet, uzayda başka etkileşimlerin meydana geldiğini gösteren çok sayıda durum var. Yani, yerçekimi de dahil olmak üzere önceki fikirlerin gerçekler tarafından değiştirildiği ve artık (sadece zihinlerde olsa bile) eskisi gibi işlemediği ortaya çıktı. Ve "Manyetik alanlar" ile ilgili var olan yanlış anlamalar tam olarak aynı caydırıcı faktörle bağlantılı olarak koşullandırılmıştır, her şeyden önce bu, onları "güvenilirlik" açısından kontrol etme konusundaki isteksizliktir. Neden, ya eski çağlardan beri olduğu gibi kabul edilen temeli baltalıyorsa? Bu nedenle birçok bilim insanı manyetik alanları fiziksel bir büyüklük olarak tanımak istemiyor. Bu alanlar onlar için mevcut değil!

Ancak Tanrıya şükür herkes öyle düşünmüyor: Valerian Markovich Sobolev, akademisyen Rus Akademisi Doğa Bilimleri Araştırmacı grubuyla birlikte MANYETİK YÜKÜ DENEYSEL OLARAK KEŞFETTİ. Teorik olarak, başta P. Dirac olmak üzere 1931'de birçok bilim adamı tarafından önceden tahmin edilmişti. Bunun olabileceği düşünülüyordu manyetik tek kutup- bir tür mikro yüklü manyetik parçacık. Ama ortaya çıktığı üzere bu grup araştırmacılar ilk kez bu özelliğin bir parçacıkta değil, yeni bir durumdaki bir maddede, yani sürekli bir ortamda ve içindeki genel olarak düzenli yapılarda bulunduğunu keşfettiler ve% 100 tekrarlanabilirlikle deneysel olarak kanıtladılar.

İlginç sonuçlar Evgeniy Podkletov'un "Darbe Yerçekimi Jeneratörü" ile yaptığı yeni bir deneyde de elde edildi.

Evet, evrende maddi olan hemen hemen her şeyin başlangıç ​​noktalarında küçük yatırımlar olarak var olduğunu ve kesinlikle yalnızca fiziksel olarak değiştirilmiş uzayda bulunduğunu düşünmeye başlıyorum. Basitçe ifade etmek gerekirse, kuvvet çizgileriyle buruşmuş yerel alanlar olan tarlalar, her maddenin vazgeçilmez bir özelliğidir. Doğal olarak, bu tür ihlalleri hissetmiyoruz, ancak her birimiz yıldızlar gibi tüm gezegenlerin aslında kuvvet çizgileri katmanlarına sarılmış devasa mıknatıslar olduğunu kesin olarak biliyoruz.

1921'de Seattle Times, Alfred Hubbard'ın icatları hakkında yazıyordu. Cihazı, etrafına sekiz çevresel bobinin yerleştirildiği bobinli bir merkezi çekirdek içerir. Birincil darbeden sonra, bobinlerde dönüşümlü olarak darbeler üretilir ve bu, merkezi bobinde dönen bir manyetik alan oluşturur. İçinde üretilen güç, tüm sistemi kendi kendine heyecanlandırmak ve faydalı işler yapmak için yeterlidir. Hubbard jeneratörüyle çalışan elektrik motorlu bir tekne gösterildi.

Ancak Searle jeneratörü de dahil olmak üzere çok sayıda deney tekrarının olumlu sonuçlar getirmediğine dair çığlıklar giderek daha sık duyuluyor. Evet maalesef bu doğru, henüz gerçek bir şey yok ama umutsuzluğa kapılmak için henüz erken olduğunu düşünüyorum. Searle etkisinin var olduğuna inanılıyor, ancak bunun nedeni şanstı. Örneğin ön akım üreteci arızalı. Ağın arka planı, örneğin manyetik alanların belirli bir koordineli yapısının elde edilmesinin sonucunda uzaydan enerji çekilmesini mümkün kılan bir şekilde taranmış olabilir. Deneylerini tekrarlamasına izin vermeyen şey, bilinmeyen bir modüle edici bileşenin varlığıydı. Bir kereden fazla denemiş olmalarına rağmen, kafa kafaya vurmanın faydası yok. Kullanma modern teknoloji Tekrar denemeye değer olabilir. Roshchin ve Godin, alanı yapılandırmak için mekanik ekler kullandılar (neredeyse bir dişli gibi), ancak herhangi bir yapı oluşturmak ve deney sırasında onu değiştirmek için bir bilgisayar kullanarak mıknatıslanma - manyetikliği giderme sürecini kontrol edebilirsiniz.

Ya da belki Tesla bobinlerini denemeye değer mi? Evet, ben bir uygulayıcı değilim, daha ziyade bir teorisyenim ama onun ne tür bobinler topladığını hatırlayın. Hayır, akımı manyetik alana dönüştürmek için kullandıklarımızdan değil (örneğin transformatörlerde), ancak biraz farklı olanlardan, farklı bir sarım oluşturma prensibine sahip olanlardan. Merkezden bir bobine sarılmış veya daha sıklıkla spiral şeklinde (içeride kopma yoktur) sarılmış çift tel, aslında iki telin dışarı doğru olduğu bir sargıdır. Bu durumda ne oldu? Benim düşünceme göre, bobin telindeki akım girene kadar ters taraf, diğerinin ters yönünde bir türden "monopoller" oluşur (görünüşe göre aynı zamanda bir darbe frekansı değil, birkaç tane üreten jeneratörler de kullanmıştır). Bu durumda manyetik parçacıklar, farklı kutuplara sahip mıknatıslar gibi bağlanan karmaşık alanlar oluşturdu. Ve bu hareket tellerde akım olduğu sürece durmadı. Evet, görünüşe göre bu sarma yapısıyla manyetik alan makul hacimlere yükselecek. Aynı benzer prensip benim tarafımdan da anlatılmıştır (UFO prensibi). İki disk uzayda zıt yönlerde dönmektedir. Enerjiyle pompalama farklı olabilir, ancak prensip yine de aynıdır, disklere sağladığımız birincil enerji nedeniyle büyüyen alan, yükleri yenilemek için kaçınılmaz olarak içine gömülü olan alanın enerjisini çekecektir. Ve uzun zamandır not edildi ki Elektromanyetik alanlar zıt enerjileriyle benzer özelliklere sahiptirler ve benzer şekilde enerji ücretleri aynı şekilde davranırlar, birbirlerini bağlama veya tam tersine itme özelliklerine sahiptirler.

Ancak yine de dünyevi koşullarda elde ettiğimiz alanların temelde bir tür enerjinin (bobin sarımı ve akım) dar, standart bir dönüşümü olduğunu ve başka bir şey olmadığını hesaba katmak gerekir. Ve bu çeşitliliğin çeşitlendirilmesi ve alan oluşumlarının, yalnızca kullandığımız dar aralık değil, aynı zamanda açıkça farklı bir aralık da dahil olmak üzere çok çeşitli kayıp yük görüntüleri içerebileceği hesaba katılması gerekiyor. Evet, daha yüksek frekanslı modülasyonlar gereklidir. Araştırmanın sınırları çok geniştir, ancak deney sürecinde enerji etkilerinin çığ benzeri bir karaktere bürünebileceği (uzay bir boşluk açtığında) bir durumun ortaya çıkabileceğini ve bunun kesinlikle bir tehdide yol açabileceğini unutmamalıyız. insan sağlığına (ultra yüksek frekanslar güvensizdir) bu nedenle son derece dikkatli olun. Alanlar, uzayın yerel alanlarının fiziksel eğrileridir, fakat aynı zamanda yüksek enerjiler küresine giden iletkenlerdir. Sadece bu tür alanları etkilemeyi öğrenmemiz gerekiyor, o zaman bize kesinlikle geniş ve erişilebilir bir alan açılacaktır.

ENERJİ (Yunanca'dan - Energeia - eylem, aktivite), toplam miktar. Maddenin çeşitli hareket biçimlerinin ölçüsü.

Fizikte çeşitli fiziksel süreçler şu veya bu Enerji türüne karşılık gelir; mekanik, termal, elektriksel – manyetik, yerçekimsel, nükleer vb. Enerjinin korunumu yasasının korunumu nedeniyle, enerji kavramı tüm doğa olaylarını birbirine bağlar.

"Enerji" teriminin kendisi ortaya çıktı XIX'in başı yüzyılda Jung tarafından mekanikle tanıştırıldı. Ve sonra bir tutarsızlık ortaya çıktı; bilim adamları, enerji kelimesinin ne anlama geldiği konusunda tam olarak anlaşamadılar; ister iş, ister hareket, ister herkesin bildiği çeşitli radyasyon türleri olsun. Her şeyi hesaba katarak, Fiziksel varlık bu terim hala belirsizdir. Ve eğer fizikçiler herhangi bir süreçte enerjinin etkisini değerlendirirken bu terimi kullanma konusunda kendi aralarında az çok anlaştılarsa, o zaman kozmolojik modeller artık görünemez. Neden? Evet, tam da evrene dair henüz tek bir kavram olmadığı ve kullanılan nicelikler ve yapılara vurgu yapılmadığı için.

Size ve kendime, Enerjinin her yerde en parlak ve belki de baskın tezahürlerden biri olduğunu hatırlatmama izin verin! Bu zaten bir hareket elektromanyetik dalgalar boşlukta. Listeleyeceğim; ses, infrasound, radyo ve görünür ışınlar, ultraviyole, x-ışını ve gama radyasyonu. Ve bir tür enerji sorunsuz bir şekilde diğerine akar ve hatta bazı durumlarda birbiriyle örtüşür - radyasyonun dalga boyundaki değişikliklerle değişir.

Zamanın geçişinde ne tür bir enerji vardır? Soru bu!

Ancak ben başka bir şeyden bahsetmek istiyorum. Neden hep ara anlarda duruyoruz? Peki, açmak üzere olduğumuz süper iletken mekanizmalı bir cihazdan enerji kaynağı alacağız. Ama bu alanın böyle bir mekanizmaya mutlaka enerji sağlayacağı açık değil mi? Sonuçta, içimize fırlattığımız ilk enerji, uzay küresine giden bir tür ana anahtardır. Ancak bu tür enerjiye geçiş mekanizması uzun zamandır yüzeydeydi ve bunun için ona bu kadar karmaşık bir şekilde yaklaşmak hiç de gerekli değil. Uzayda dairesel (yörüngesel) bir döngünün tamamlanması zorunlu olarak böyle bir çemberle sınırlanan uzayın yapısını ortaya çıkarmaktadır. Ve enerjiyle yüklenen herhangi bir vücut (canlıların bedenleri dahil) kaçınılmaz olarak düzeltilir ve gerekirse kaybolan yüklerin görüntüleri yenilenir, yani. Maddeye eşlik eden manyetik alanlar. Bu belki de prototip oluştururken bizi doğru şekilde yönlendirebilecek en önemli anlamsal vurgudur. Yani, bizim tarafımızdan ve herhangi bir nitelikteki belirli eylemlerle herhangi bir miktarda çekilebilen uzayın enerjisidir.

Bir örnek daha vereyim: Bir radyo vericisini, daha doğrusu onun küçük bir kısmını yani salınım devresini hatırlayalım.

Bir salınım devresi, C kapasitansına sahip bir kapasitör ve L endüktanslı bir bobinden oluşan kapalı bir elektrik devresidir. Böyle bir bobinde, karekök LC başına W = 1 / frekanslı doğal salınımlar uyarılabilir. Enerji aktarımından kaynaklanırlar ve Elektrik alanı kapasitör bobinin manyetik alanına ve arkasına doğru.

Ne "Gauss" teoremine ne de enerjinin salınımlı bir devrede pompalanmasına ilişkin yasaya itiraz etmiyorum, ancak bunun yalnızca fenomen modelinin bir açıklaması olduğunu ve sürecin kendisi olmadığını kendiniz görebilirsiniz. içeri.

Ve bunu şu şekilde anlıyorum: Elektriksel titreşimler(modüle edilmiş, daha düşük ses frekansları) salınım devresine düşer ve onları mikro alan dalgalarına dönüştürür. Nasıl? Hayır, genellikle açıkladığımız gibi mevcut bir yer değiştirmeyle değil, zaman içinde bir yer değiştirmeyle! Salınım devresinin dönüşleri, devre içindeki alanı değiştirir ve zaman yavaşladığında, böyle bir devrenin sınırlı bir alanında bile, çevredeki alan hala yükleri yeniler ve onları iletken boyunca daha ileriye doğru hareket ettirir.

Henüz doğru bir genelleme teorisinin oluşturulmadığı kuantum fiziğine dalmayacağız, ancak görünüşe göre, hipotezimi nihayet anlamak ve kabul etmek için, enerji dağılımına ilişkin önceden bilinen tüm gerçekleri tek bir yığın halinde karıştırmak gerekiyor, ve onu tamamen anlamaya çalışın. Yerel geçici tezahürlerin çokluğu konumundan hareket etme ve belirli koşullara bağlı olarak uzayın kendisinin açılma ve enerjisini paylaşma yeteneğini ilişkilendirme yeteneklerini nasıl uygulayacakları. Elektrikli cihazların ve fenerlerin (mağarabilimciler arasında) yeterli arızası, alanın bir tür manyetik torbaya kapatıldığı ve tamamen izole edildiği ve enerjiden arındırıldığı durumların olduğunu fark etmemizi sağlar. Ve böyle bir yapıda çekirdekler arasındaki enerji aktarımının etkisi elektrik devresi. Güçlü manyetik fırtınalar sırasında uçak ve gemi aletlerinin arızalanması veya Şimşek çakması veya nükleer silah testleri sırasında. Bu her zaman uzayın serbest enerji fazlalarıyla dolduğu koşulların olduğu anlamına gelmez. Yani oldukça güçlü manyetik bozulma veya güçlü kuvvet hatlarından oluşan bir küre, uzun bir süre olmasa da, bizi hâlâ genel uzayın eyleminden izole etme kapasitesine sahiptir. Ya da belki şunu söylemek daha doğru olur: Genel uzayın enerjisi, eğer yapıları yeterince güçlüyse, iç manyetik kürelere her zaman nüfuz edemez. Ve çoğu kişinin zaten anladığı gibi, dünyanın manyetik örtüsü, yıkıcı kozmik radyasyonun nüfuzuna karşı mükemmel bir yalıtkandır - bu zaten bir gerçektir.

Tümevarım alanı için bir başka yapay referans da “sağ el” kuralıdır (okulda öğrenilmiştir). Sanki bu bir şeyi açıklıyormuş gibi!? Açıklayamadığımız her şeyin hala kanun veya kural olarak gizlenmesi garip bir eğilim. Bu sadece gerçeğin başka bir ifadesidir ve başka bir şey değildir! Enerji, alan ve zamanla ilgili her şey bizim için hâlâ tabu! Örneğin, enerji aktarımı sürecinin net bir tanımını kendiniz bulmaya çalışıyorsunuz. Her şey çok belirsiz, belirsiz ve ne olduğuna dair hiçbir spesifikasyon yok. Yüklerin elektronik kabuklardan atlaması, olup bitenlerin bir başka eksik resmidir ve bu, bir iletken boyunca mevcut hareket olgusunu açıklamak için yaratılmıştır. Soruyu farklı bir şekilde sorun: Bu neden oluyor? ve uzun bir süre boyunca herhangi bir anlatımı derhal durdurun. Kafa karıştırmaya başlar ve somut hiçbir şeye yol açmayacak karmaşık bir anlatım başlar. Bu olguları herhangi bir yerel rahatsızlığı etkileyebilecek tek bir alan perspektifinden ele alırsak, her şey çok daha karmaşıktır, ancak aynı zamanda daha da basittir. Örneğin, bir iletken aracılığıyla enerji salarak, yapay olarak bir emsal yaratıyoruz; yalnızca uzayın aynı enerji hareketlerini gerçekleştirme yeteneğini değil, daha seçici ve niteliksel olarak büyüklük sıralarını gerçekleştirme yeteneğini kopyaladığımızın farkına varmıyoruz.

Yağmur mevsiminde ne görüyoruz - fırtınalar, gök gürültüsü, Şimşek çakması, yani esasen hava ortamı her zaman mükemmel bir yalıtkan değildir ve bize bir kez daha yukarıda yüzeydekinden farklı bir enerji alanının bulunduğunu gösterir. Bu güneşin getirdiğini söyleyeceksin verilen enerji iyonosfere ve stratosfere - katılıyorum ama başka bir şey daha var. 1966'da Amerikalı bilim adamları şunu keşfetti: üst katmanlarİyonosfer, Dünya'nın hareketine karşı muazzam bir hızla koşan yoğun bir parçacık akışıdır. Bu bize neyi hatırlatıyor? Belki + dönen elektronların yörüngesine sahip yüklü bir çekirdek.

Bir diğer parlayan örnek bunu şu şekilde tanımlayabilirim: uzaydan gelen enerji alıcısı. Elektrostatik makinenin ne olduğunu hepimiz fizik derslerinden hatırlıyoruz. Bunlar, çevresinde çok sayıda bakır yaprak bulunan, elektrik yüklerini gidermek için bir fırça, yün bir bez ve elektriği depolamak için bir kapasitör içeren 2 organik cam disktir. Ve o da böyle davrandı. Diskler bir sap ile zıt yönlerde döndürüldü ve iki çelik bilya arasında çok sayıda boşalma meydana geldi. Bir parça yün (tıpkı herhangi bir bobinde olduğu gibi içinde bir indüksiyon alanı oluşur) özünde çoğul zaman değişimini gerçekleştiren yüksek frekanslı “devreler”. Elbette böyle bir cihazın manyetik alanı küçüktür, ancak zaten mevcuttur. İki diskin hareket vektörünü zıt yönlerde değiştirerek kutuplaşmayı yaratırız. Moleküler seviye ve manyetik alanın ortaya çıktığı koşulların oluşumuna katkıda bulunur. Ve yapay olarak yaratıyoruz önkoşullar Başarılı eylem ve uzayın kendisinin tezahürü için. Aslında disklerin üzerinde bulunan bu metal parçacıklar her ne kadar dünyamızda bulunsa da, koşullar gereği aynı zamanda mikro dünyanın da yapısıdır. (Proton çekirdeklerinin dönüşlerinin elektronlara göre ters yönde hareket ettiği ferroalyajları hatırlayın). Ve aynı modeli yapay olarak yaratıyoruz ve yüklü parçacıkları metallerden farklı yönlere hareket ettiriyoruz. Hızımızı artırarak sırayla çok sayıda yükü dairenin etrafında zıt yönlerde hareket ettiriyoruz. Ve bunu yaparak ayrı bir nesne yarattığımızı güvenle söyleyebiliriz. manyetik özellikler. Ve deneyimlerimize müdahale eden ortak alan, cihaza biriktirdiğimiz enerjiyi sağlıyor.

Başka bir örnek: Herhangi bir yönde serbestçe dönebilen bir disk (dielektrikten yapılmış) alalım ve bakır veya başka bir metalden yapılmış çok sayıda çubuğu merkeze dik olarak yerleştirelim; bunları birbirlerine göre mümkün olduğunca eşit bir şekilde yerleştirelim. , belli bir süre sonra disk kendi kendine dönmeye başlayacaktır! Bu neden oluyor? Aynı mekanın enerjisinin yavaşça yeniden dağılımı, bunun için önkoşulların olduğu durumlarda zamanın kendisinin de yerel olabileceğini bize gösteriyor. (Tüm yıldızların, gezegenlerin, galaksilerin şu veya bu yönde döndüğünü unutmayın).

Bir elektrik motorunun rotorunun alternatif bir manyetik alanda dönmesine kimse şaşırmaz. Bu durumda sıradan ahşaptan yapılmış bir "yıldızın" yüksek frekanslı bir alanda dönmesi nasıl açıklanabilir? Enerji, alan ve maddenin birbirine o kadar bağımlı yapılar olduğu ortaya çıktı ki, bir yerde herhangi bir miktardaki değişiklik zorunlu olarak diğer miktarların artışını veya azalmasını da etkileyecektir. Ve evrensel denge yasaları kesinlikle aynı enerjiyi yeniden dağıtarak statülerini geri kazanmaya çalışacaktır. Böylece, elektrik alan kuvvetinin kapalı bir yüzey boyunca akışı ile bu yüzey içindeki elektrik yükü arasında bir bağlantı kuran, elektrostatiğin ana teoremi olan Gauss teoreminin yalnızca dünyamızda değil, aynı zamanda her yerde etkili olduğu ve dağıtıldığı ortaya çıktı. tabii ki tüm evren! Zayıf bir manyetik arka plana sahip, her şeye gücü yeten enerji ve zaman yapılarına sahip evrenin uzayı, bizim için bu tür tek ve kapalı bir yüzey yaratır.

Hareketli bir yükün manyetik alanı. Lorentz kuvveti.


Sabit elektrik şarjı elektrostatik alan yaratır ancak bu yükün düzgün hareket ettiği bir referans sistemine gidersek, o zaman bu referans sisteminde de bir manyetik alan olacaktır. Bu alanın görünümü niteliksel olarak şu şekilde yorumlanabilir: V hızıyla hareket eden bir q yükünün belirli bir anda A noktasında Eo şiddetinde bir elektrik alanı oluşturmasına izin verin.

Yükün yeri değiştirildiğinde, elektrik alan kuvvetinin büyüklüğü ve yönü değişecektir. Söz konusu noktada değişen elektrik alanı bu noktada bir manyetik alan oluşturur.

Elektrik ve manyetik alanların özelliklerini bağlayalım. Bunu yapmak için Biot-Savart yasasını kullanacağız. Rastgele bir A noktasındaki bir akım elemanı IΔl, indüksiyonu şuna eşit olan bir manyetik alan yaratır:

burada R, mevcut elemandan A noktasına olan mesafedir, α, mevcut elemanın yönü ile A noktasına olan yön arasındaki açıdır

İndüksiyon vektörü, akım elemanına ve onu A noktasına bağlayan parçaya dik olarak yönlendirilir. Akım elemanının karakteristiği IΔl şu şekilde temsil edilebilir:

burada q, seçilen mevcut elemanın içinde hareket eden yük miktarıdır. Bu nedenle, v hızıyla hareket eden bir q yükünün, büyüklüğünde bir manyetik alan oluşturduğu ileri sürülebilir.

Çeşitli deneylere dayanarak, yükün bir ortamda sabit bir hızda serbestçe hareket etmesi durumunda, bir nokta yükü için manyetik indüksiyonu belirleyen bir yasa elde edildi.

— hareketli nokta yükü için elektromanyetik indüksiyon yasası; burada r, yükten gözlem noktasına giden yarıçap vektörüdür, Q yüktür, V yük hız vektörüdür

Alfa, hız vektörü ile yarıçap vektörü arasındaki açıdır

Bu formüller manyetik indüksiyonu belirler. pozitif yük. için hesaplanması gerekiyorsa negatif yük o zaman bir yükü eksi işaretiyle değiştirmeniz gerekir. Yükün hızı gözlem noktasına göre belirlenir.

Ortamdaki genel alan, bireysel yüklerin oluşturduğu alanların toplamından oluşur. Bu sonuç süperpozisyon ilkesine dayanarak çıkarılabilir.

Bir yük hareket ettiğinde manyetik alanı tespit etmek için bir deney yapabilirsiniz. Bu durumda yükün mutlaka etki altında hareket etmesi gerekmez. elektriksel kuvvetler.

Yalıtıldığı bir eksene monte edilmiş sağlam bir metal diski ele alalım. Bu durumda diske elektrik yükü verilir ve disk kendi ekseni etrafında hızla dönebilir. Diskin üzerine manyetik bir iğne sabitlenmiştir. Diski yük ile döndürürseniz okun döndüğünü göreceksiniz. Üstelik okun bu hareketi, akımın halka etrafında hareket etmesiyle aynı olacaktır. Diskin yükünü veya dönüş yönünü değiştirirseniz ok diğer yöne sapacaktır.

Bu deneylerden, elektrik akımının oluşumunun doğası ne olursa olsun şu sonuca varabiliriz. Ve ayrıca bunu sağlayan şarj taşıyıcılarından. Hareket eden tüm yüklerin etrafında bir manyetik alan oluşur.

Lorentz kuvveti.

Manyetik alan, akım taşıyan iletkenin her bölümüne etki ederBEN uzunluk dl Baskıyla

Manyetik alanda.

Ampere kuvveti gibi Lorentz kuvvetinin yönü de sol el kuralına göre belirlenir: sol el böylece dört uzatılmış parmak pozitif yükün hareketi boyunca yönlendirilir ve manyetik indüksiyon vektörü avuç içine girer, daha sonra dik açıyla bükülmüş başparmak Lorentz kuvvetinin yönünü gösterecektir.
Lorentz kuvveti her zaman manyetik alan indüksiyonuna ve yük hızının yönüne dik olarak yönlendirilir. Bu nedenle Lorentz kuvveti iş yapmaz. Lorentz kuvvetinin etkisi altında yük hızının modülü ve kinetik enerjisi değişmez, yalnızca yük hızının yönü değişir.

Hareketli bir yükün manyetik alanı, akım taşıyan bir iletkenin etrafında ortaya çıkabilir. İçinde hareket eden elektronlar temel bir elektrik yüküne sahip olduğundan. Diğer yük taşıyıcılarının hareketi sırasında da gözlemlenebilir. Örneğin gaz veya sıvılardaki iyonlar. Yük taşıyıcılarının bu düzenli hareketinin, çevredeki alanda bir manyetik alanın ortaya çıkmasına neden olduğu bilinmektedir. Dolayısıyla, manyetik alanın, ona neden olan akımın niteliğinden bağımsız olarak, hareket halindeki tek bir yükün etrafında da ortaya çıktığı varsayılabilir.

Ortamdaki genel alan, bireysel yüklerin oluşturduğu alanların toplamından oluşur. Bu sonuç süperpozisyon ilkesine dayanarak çıkarılabilir. Çeşitli deneylere dayanarak, bir nokta yükü için manyetik indüksiyonu belirleyen bir yasa elde edildi. Bu yük ortamda sabit bir hızla serbestçe hareket eder.

Formül 1 - hareketli nokta yükü için elektromanyetik indüksiyon yasası

Nerede R yükten gözlem noktasına giden yarıçap vektörü

Qşarj

Vşarj hızı vektörü

Formül 2 - indüksiyon vektörünün modülü

Nerede alfa bu hız vektörü ile yarıçap vektörü arasındaki açıdır

Bu formüller pozitif bir yük için manyetik indüksiyonu belirler. Negatif bir yük için hesaplanması gerekiyorsa, o zaman yükü eksi işaretiyle değiştirmeniz gerekir. Yükün hızı gözlem noktasına göre belirlenir.

Bir yük hareket ettiğinde manyetik alanı tespit etmek için bir deney yapabilirsiniz. Bu durumda yükün mutlaka elektriksel kuvvetlerin etkisi altında hareket etmesi gerekmez. Deneyin ilk kısmı, bir elektrik akımının dairesel bir iletkenden geçmesidir. Sonuç olarak çevresinde manyetik bir alan oluşur. Bobinin yanında bulunan manyetik bir iğnenin yön değiştirmesi durumunda gözlemlenebilecek bir eylem.

Resim 1 - dairesel dönüş akımla manyetik bir iğneye etki eder

Şekilde akım olan bir bobin gösterilmektedir; solda bobinin düzlemi, sağda ise ona dik bir düzlem bulunmaktadır.

Deneyin ikinci bölümünde, izole edildiği bir eksen üzerine monte edilmiş sağlam bir metal disk alacağız. Bu durumda diske elektrik yükü verilir ve disk kendi ekseni etrafında hızla dönebilir. Diskin üzerine manyetik bir iğne sabitlenmiştir. Diski yük ile döndürürseniz okun döndüğünü göreceksiniz. Üstelik okun bu hareketi, akımın halka etrafında hareket etmesiyle aynı olacaktır. Diskin yükünü veya dönüş yönünü değiştirirseniz ok diğer yöne sapacaktır.


Önceki bölümde elektrik akımının tezahürü göz önüne alındığında, termal ve kimyasal etkiler Elektrik akımı, manyetik olayların ortaya çıkmasıyla varlığını gösterir.
Listelenen işaretler eşdeğer değildir. Örneğin, kimyasal dönüşümler geniş iletkenliğe sahip iletkenlerde tamamen yoktur. pratik kullanım. Şu tarihte: Düşük sıcaklık aynı iletkenlerde akımın termal tezahürü oldukça düzdür. Ancak manyetik etkiler her koşulda devam eder, çünkü manyetik alan, herhangi bir hareketli elektrik yükü sisteminin varlığı için vazgeçilmez bir koşuldur.

Pirinç. 2.1. Manyetik alan: 1 - düz iletken; 2 - akımlı bobin; 3 - akımla üç tur;
4 - akım bobinleri
Ancak manyetik alanın yayılması için, tıpkı elektrikte olduğu gibi, herhangi bir ortamın varlığına gerek yoktur. Boş uzayda manyetik alan mevcut olabilir.
Manyetik alanın özünün belirlenmesi genellikle onun tartışılmasına dayalı olarak yapılır. ayırt edici özellikleri sıradan uzaydan.
İlk başta bu tür farklılıklar, elektrik akımının geçtiği iletkenlerin yakınına dökülen çelik talaşların tuhaf düzeni nedeniyle fark edildi.

Pirinç. 2.2. Solenoid ve toroidin manyetik alanı
İncirde. 2.1, 2.2 iletkenlerin yakınında ortaya çıkan manyetik alan çizgilerini göstermektedir çeşitli şekiller.
Düz bir iletkenin manyetik alan çizgileri eşmerkezli daireler oluşturur. İki veya daha fazla dönüş yan yana yerleştirildiğinde her dönüşün alanları örtüşür
bir arkadaşta, bu durumda düşünülebilir
Bu, her dönüşün bir akım kaynağına bağlı olduğu anlamına gelir.

Deneyler sırasında sabit bir elektrik yükünün manyetik alanla etkileşime girmediği keşfedildi. Aralarında çekim ve itme kuvvetleri görülmez, ancak bir yük veya mıknatıs harekete geçirilirse, aralarında hemen onları döndürme eğiliminde olan bir etkileşim kuvveti ortaya çıkacaktır.


Pirinç. 2.3. Manyetik alanın yönünü belirleme kuralı
Etkileşimin gücü, göreceli hareket hızına ve göreceli hareket yönüne bağlıdır. Hareketli yüklerin etrafında, ortaya çıkan manyetik kuvvetlerin vektörlerinin teğetsel olarak yönlendirileceği kapalı kuvvet çizgileri belirir.
Eşmerkezli kuvvet çizgileri, çelik talaşların akım taşıyan düz bir iletken etrafında düzenlenme düzeninin gösterdiği gibi, hareketli yüklerin tüm yörüngesini kapsayacaktır (Şekil 2.1). Kuvvet çizgilerinin resmi, manyetik kuvvetlerin etki çizgilerinin düzlemde bulunduğunu göstermektedir. yöne dik akım akışı. Manyetik alanın yönü genellikle gimlet kuralına göre belirlenir (Şekil 2.3).
Vidanın öteleme yönü iletkendeki akımın yönüyle çakışıyorsa, vidanın veya tirbuşonun başının dönme yönü manyetik alan çizgilerinin yönüne karşılık gelecektir. Başka bir kural kullanabilirsiniz. Akıntının yönüne bakarsanız, o zaman manyetik çizgiler saat yönünde yönlendirilecektir.
Elektrodinamik çerçevesinde incelenen hareketlerin mekanik hareketlerden farklılık gösterdiğini özellikle belirtmek gerekir. Mekanik hareket değişimi karakterize eder karşılıklı konum birbirlerine göre veya seçilen referans sistemine göre gövdeler.
Elektrik akımı, yük taşıyıcıların hareketi ile ilişkilidir, ancak akımın meydana gelmesi olgusu, yalnızca yük taşıyıcıların hareketine indirgenemez. Gerçek şu ki, yüklü parçacıklar kendi elektrik alanlarıyla birlikte hareket ederler ve elektrik alanın hareketi de manyetik alanın ortaya çıkmasını başlatır.
Bu bakımdan elektrik akımı özünde bir manyetik alanla ilişkilidir. Bu alanın uzayın herhangi bir noktasındaki gücü, akımın gücüyle orantılıdır. Manyetik alanın elektrik akımından ayrı ve bağımsız olarak elde edilemeyeceği yerleşik bir görüştür.
Mıknatıslanmış cisimlerin, örneğin doğal mıknatısların manyetik alanları da atom içi akımların özelliklerinden dolayı bu tür özelliklere sahiptir. Manyetik alanların oluşumu aşağıdakilerle ilişkili değildir: fiziksel özellikler iletken, ancak yalnızca içinden akan akımın gücü ile belirlenir.
Manyetizma açısından bakıldığında "akım gücü" terimi koşullar için tamamen yeterli değildir. Akımın büyüklüğü (bu daha spesifik bir tanımdır) aslında hem yük miktarının aktarım hızı olarak düşünülebilir hem de akım matematiksel olarak tanımlanır. Öte yandan akımın büyüklüğü, akımın manyetik alanını benzersiz bir şekilde belirler; yüklü parçacıkların gerçek hareketlerinin karmaşık bir resmini sentezler.
Çok sayıda deneysel gerçeğin genelleştirilmesine dayanarak, manyetik alanda hareket eden bir yüke etki eden kuvvetin (Lorentz kuvveti) büyüklüğünü ölçen bir yasa elde edildi.
Fl = q(v x H
burada q elektrik yüküdür, v yük hız vektörüdür, B manyetik indüksiyon vektörüdür ve bunun fiziksel anlamı aşağıda tanımlanacaktır. Lorentz kuvvet denklemi r skaler biçiminde yazılabilir.
Fl = qvBsin(V;B).
Lorentz kuvvetinin B'ye göre denklemini çözerek manyetik indüksiyonun boyutunu belirleyelim.
B = H [v] = 1H 1s = -H- = Tl. qv 1Kd - 1m A - s
Manyetik alan indüksiyonunun birimine Tesla denir. Tesla oldukça büyük bir değerdir; doğada çok daha büyük indüksiyon değerine sahip alanlar olmasına rağmen laboratuvar koşullarında özel çabalarla B = 8 - 10 Tesla değerinde manyetik alanlar elde etmek mümkündür.


Pirinç. 2.4. Nikola Tesla
Nikola Tesla, 1856 yılında yakın zamana kadar Yugoslavya olarak adlandırılan ülkede, şimdi ise Hırvatistan'da doğdu. Tesla'nın bir durugörü sahibi olduğuna ve çeşitli paranormal yeteneklere sahip olduğuna dair ısrarlı söylentiler vardı.
Hepsinden önemlisi gerçek dünya Gençliğinde alternatif akım jeneratörünü icat etmesiyle ünlendi ve böylece insanlığa elektriğin yaygın olarak kullanılması olanağını sağladı. Buluşunda elektrodinamiğin en gelişmiş fikirlerinin hepsini kırdı.
Yaratıcı biyografisinin belirli bir aşamasında kader, yetenekli bilim adamı ve mucidi, birçok icatıyla ünlü olan Edison ile bir araya getirdi. Ancak yaratıcı birlik işe yaramadı.
Endüstriyel elektrik enerjisi endüstrisiyle uğraşan Edison, ana bahisini şuna koydu: DC genç Slav için geleceğin belli olduğu açıktı. alternatif akımşu anda gözlemlediğimiz şey de bu.
Sonunda Edison'u ifade etmek gerekirse modern argo, Tesla'yı “fırlattı”. Ona icat etmesini öğretmek elektrik jeneratörü Alternatif Akım, başarılı olması halinde ödül olarak 50 bin dolar vaat etti. Jeneratör yaratıldı ama ödül yoktu.
Dahası Edison, Tesla'nın "Amerikan mizahı" anlayışından yoksun olduğuna değindi. Ayrıca Edison, yetkisine güvenerek alternatif akımın insan sağlığına büyük zararları olduğunu yaydı. Edison ne kadar iyi bir hikaye anlatıcısıydı. Korkularını doğrulamak için köpeği alternatif akımla herkesin önünde öldürdü. Her ne kadar doğru akımla böyle bir etki kolaylıkla elde edilebilse de.
Tesla'nın kendisinin sebeplerini belirttiğine dikkat edilmelidir. ihtiyatlı tutumözellikle kendisine, Mars'ın ufukta yükselişi sırasında belirli bir uzaylı uygarlığın kendisiyle iletişim kurduğunu ve ona mesajlar gönderdiğini iddia etti.
Ayrıca Tesla, bir kişinin yaşını hızlı bir şekilde değiştirebilecek cihazlara sahip olduğunu iddia etti. Kesinlikle tartışmalı olmasına rağmen, bakış açısından modern bilim Tesla'nın bazı açıklamalarında, elektrodinamik alanında zamanının ötesinde önemli bir uzman olduğu belirtiliyor.


Pirinç. 2.5. Düzgün bir manyetik alanda elektronun hareketi
(V;B)'de
= 1.
Lorentz kuvvetinin her zaman parçacığın hızına dik olarak yönlendirildiği görülebilir. değişmezliği gösterir, işe yaramaz kinetik enerji Hareket ettikçe parçacıklar. Lorentz kuvveti yalnızca hız vektörünün yönünü değiştirerek parçacığa normal ivme kazandırır.
Bir parçacık elektrik ve manyetik alanların bir kombinasyonu içinde hareket ettiğinde, Coulomb kuvveti ve Lorentz kuvveti şeklinde toplam kuvvet onların tarafında görünecektir.
F = qE + q(v x b)= q.
Yüklü bir parçacığın manyetik alandaki hareketinin bazı mekanik yönlerini daha ayrıntılı olarak düşünün.
E yükü olan bir elektronun indüksiyon vektörüne dik bir manyetik alana (Şekil 2.5) uçmasına izin verin, yani. VГB, sonuçta sabit yarıçaplı R dairesinde harekete yol açacaktır. Bu durumda
Elektronun sabit dairesel bir yörüngede olacak şekilde hareket etmesi durumunda, Lorentz kuvvetinin modülleri ile parçacığın normal ivmesinin neden olduğu kuvvetin eşitliğine dayanarak Newton'un ikinci yasasını yazabiliriz.
Fl = evB, günah

mev
2
= evB.

R
Açısal ivme şuna eşit olacaktır:
= v = eB
yu=r=mz
Elektronun yörünge periyodu şu şekilde belirlenir:
T = 2n 2nm,
sen eB
Elektronun indüksiyon çizgileri boyunca hareketi durumunda Lorentz kuvveti sıfıra eşit olacaktır çünkü sin(v; в) = 0, yani. Hareket düz ve düzgün olacaktır.
Bilindiği gibi, boşlukta veya havada hareketsiz durumdaki bir elektrik noktasal yükünün alanı aşağıdaki denklemle belirlenir:
rqr
E=-
4ns0r
Son denklemi manyetik alan indüksiyonuyla ilişkili olarak boyut teorisinin yöntemlerini kullanarak değiştirmeye çalışalım. skaler miktar q'yu qv vektörüne yükle
q(vxr)
B
4ns0e
Denklemin sağ ve sol taraflarının boyutlarının çakışması için gereklidir. Sağ Taraf belirli bir hızın karesine bölünür; bunun için ışık hızının karesini kullanmak mantıklıdır - c2
B=
q(v x r) 4nc2s0r3

Manyetik sabit olarak adlandırılan yeni bir boyut sabiti p0'ı tanıtalım; SI sisteminde elektrostatik formüllerdeki s0 ile aynı rolü oynar; birleştirir manyetik ünitelerİle mekanik miktarlar
1
P 0s0 = -. İle
0 9-10-12 - 9-1016 A A
Elde edilen r ilişkilerini dikkate alarak manyetik indüksiyon vektörünün denklemini yeniden yazalım.
B P0q(v x g)
4nr3
Bu denklemin koşulsuz olarak elde edildiği düşünülemez. teorik temel, birçok bakımdan sezgisel bir yapıya sahiptir, ancak onun yardımıyla tamamen deneylerle doğrulanan sonuçlar elde edebilirsiniz.
Bir orkestra şefi düşünün serbest çalışma içinden I büyüklüğünde bir doğru akımın aktığı, temel uzunluğu dl olan bir iletkenin düz bir bölümünü seçelim (Şekil 2.6). Dt süresi boyunca bu bölümden büyüklükte bir elektrik yükü akar.
q = e - ne - s - dl, burada nє elektron konsantrasyonudur, s - enine kesit iletken, e elektronun yüküdür.
Yük denklemini mıknatıs denkleminde yerine koyalım
f 12,56 -10-
TL - m
7
filaman indüksiyonu
1
1
TL - m
6
f4p-10-
Р0 =-





7 ay

dl


Pirinç. 2.6. Akım elemanının manyetik alanı

dB =
dl(vxg)
р0 enesdHy x r
„3
4p r"
Bir iletkendeki akımın büyüklüğü aşağıdaki gibi temsil edilebilir
ben = enesv,
bu da denklemi formda yazmak için sebep verir
dB P0 Boşta(d1 xg)
4p r3'
Temel indüksiyon vektörünün modülü şu şekilde belirlenecektir:
dB Рр Id1 sin(d 1 x r)
4p r2
Ortaya çıkan denklem, Laplace tarafından yasa olarak formüle edilen Biot ve Savart'ın deneyleriyle örtüşüyordu. Bu yasa, yani Biot-Savart-Laplace yasası, bir iletkenden geçen sabit akımın alanın herhangi bir noktasında yarattığı manyetik indüksiyonun büyüklüğünü belirler.
Manyetik indüksiyon vektörüne ilişkin olarak, süperpozisyon ilkesi geçerlidir, yani belirli bir uzunluktaki bir iletkenin farklı bölümlerinden temel indüksiyonların eklenmesi. Çeşitli şekillerdeki iletkenlere ilişkin yasanın uygulanmasını göstereceğiz.
Düz bir iletkenin yakınındaki manyetik alanın niteliksel bir resmi Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.1, 2.3'te manyetik alanın niceliksel tahminlerini yapacağız. İletkenin yakınında rastgele bir A noktası seçelim (Şekil 2.7) ve burada Biot-Savart-Laplace yasasını kullanarak dl elemanından gelen dB voltajını belirleyelim.

ц0 Işın adl
dB =


Pirinç. 2.7. Akım taşıyan düz iletken
4p g
İletkenin tüm uzunluğu sonsuz sayıda temel bölüme ayrılırsa, temel indüksiyon vektörlerinin yönünün, uzayın karşılık gelen noktalarında çizilen dairelere teğetlerin yönü ile çakışacağı bulunacaktır. iletkene dik düzlemler.
Bu, indüksiyonun toplam değerini elde etmek için dB denkleminin entegre edilmesine zemin sağlar.
ц0I r sin adl 4n _ [ r2
kılık değiştir
r ve sin'in değerini veg = V R2 +12 değişkeni aracılığıyla ifade edelim,
R
günah a =
l/R2 +12

Elde edilen r ve sina değerlerini yerine koyalım integrand

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

C 0I
PgIR
B=
4n rAr2 +12 2nR
Ortaya çıkan denklemin yüklü bir iletkenin elektrik alan kuvveti denklemine benzer olduğuna dikkat etmek önemlidir.
E = --.
2ns0R
Ayrıca elektrik alan kuvveti vektörü radyal olarak yönlendirilir, yani aynı noktada indüksiyon vektörüne diktir.


Akımlı bir bobinin manyetik indüksiyon hatlarının konumu Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.8. Aldık Niceliksel değerlendirme Bu alanda önceki alt bölümün metodolojisi kullanılır. Dairesel akımın seçilen keyfi ekseninde dl iletken elemanının oluşturduğu manyetik alan kuvveti şu şekilde belirlenecektir:
dB -ЪД1,
4p g
bu durumda a = n/2, dolayısıyla sina = 1. Eğer temel indüksiyon dB vektörü iki bileşen dBx ve dBy şeklinde temsil edilirse, o zaman tüm yatay bileşenlerin toplamı sıfıra eşit olacaktır, başka bir deyişle sorunu çözmek için dBy dikey bileşenlerini toplamak gerekir
B = f dBy.

dB = dBcos a =
MR 4n VR2
"2 + sa2
Denklemi entegre etmeden önce şunu dikkate almak gerekir:
ben dl = 2nR.
-dl.

R2
Po1
1
Po1
B=

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

Açıkçası, dönüşün merkezinde, burada h = 0
B = P 0I
h=0 2R
Bobin hgt;gt düzleminden büyük bir mesafede; R, yani
l(nR2)
B ~ pо1 R ~ po
_ 2R h3 _ 2nh3 "
Akım değerinin ve dönüş alanının çarpımına manyetik moment denir.
hacim
Pm = I2nR2.
Manyetik momentin değerini dikkate alarak indüksiyon denklemini yeniden yazalım.
B~P0Pm
_2nh3"


Pirinç. 2.9. Selenoid manyetik alanı
Tartışılan yasanın uzun düz bobinlere ve solenoidlere uygulanmasını ele alalım. Solenoid silindirik bir bobindir Büyük bir sayı N'ye dönerek uzayda bir sarmal oluşturur.
Dönüşlerin birbirine yeterince yakın düzenlenmesiyle solenoid, çok sayıda dairesel akımın bir koleksiyonu olarak temsil edilebilir (Şekil 2.9), bu da alanın her yerde aynı olduğuna inanmak için sebep verir. iç mekan.
Uzunluğu dh olan bir solenoid elemanına göre Biot-Savart-Laplace yasasının denklemini yazdığımız solenoidin içindeki manyetik alanı niceliksel olarak tahmin edelim.

R2
Po1
dh.
2
dB = N

Denklemi solenoid h'nin tüm uzunluğu boyunca entegre edelim

h=“
^(R2 + h2)3
Solenoidin sonsuz uzunlukta olduğu düşünülürse denklem basitleştirilecektir.
B = p0NI.
Ampere ve onun sayısız takipçisi deneysel olarak akım taşıyan iletkenlerin (hareketli yük taşıyıcılarının) etkilendiğini tespit etti. mekanik kuvvetler manyetik alanın varlığından kaynaklanmaktadır.
Bu eylem niceliksel olarak tanımlanabilir. İletkenin kesiti S ise ve akım yönündeki uzunluğu l ise, elektrik yükü yoğunlaşır
2 R2aJ (R2 + h2)
Np 0IR2
B=
Np 0IR2 2
DH
H

dV = Temel bir hacimdeki Sdl, konsantre madde sayısına göre belirlenecektir.
içerdiği yük taşıyıcıları, özellikle elektronları
dN = ndV = nSdl, toplam elektrik yükü şu şekilde belirlenir:
dQ = qdN = qnSdl,
burada q taşıyıcının yüküdür, n ise taşıyıcıların konsantrasyonudur. Çerçeveye etki eden kuvvet kristal kafes Söz konusu iletken elemandaki elektrik ve manyetik kuvvetlerin denge koşullarından belirlenebilir.
quB = qE, ^E = Bu.
Hadi ifade edelim sürüklenme hızı iletken boyunca akan akım yoğunluğu boyunca yük taşıyıcıları
u = j, E = -Bj. qn qn
Arzu edilen temel kuvvet bu nedenle aşağıdaki gibi temsil edilebilir
B
dFA = EdQ = - j - qnSdl = IBdl.
qn
r Vektör biçiminde, içinden I büyüklüğünde bir akımın aktığı iletken d 1'in temel uzunluğuna etki eden kuvvet, vektör ilişkisi ile belirlenir.
dFA = l(df X inç).


Pirinç. 2.10. Manyetik alanın akım taşıyan bir iletken üzerindeki etkisi
Düz bir iletken durumunda, tüm uzunluğu l boyunca uzayın tüm noktalarında manyetik indüksiyon sabit olacaktır;
Fa = i(1xb) ,
veya vektör çarpımı rr'nin tanımına uygun olarak
Fa = I1Bsin(l x V).
Açıkçası, etki eden kuvvetin vektörü, 1 ve B vektörlerinin bulunduğu düzleme dik olacaktır (Şekil 2.10). FA denklemi matematiksel ifade Ampere yasası.


Pirinç. 2.11. İki iletkenin akımla etkileşimi
Ampere yasası, iki iletkenin akımla etkileşimini hesaplamak için geçerlidir.
İki uzun olsun düz iletkenler(Şekil 2.11) I1 ve I2 büyüklüğündeki akımlar tek yönde akar. I1 akımına sahip bir iletken, başka bir iletkenin bulunduğu bölgede indüksiyonlu bir manyetik alan oluşturur.
P 0I1
B1 =
2 nb
Bu durumda, ikinci iletkenin elemanı Al uzunluğu boyunca büyüklükte bir kuvvete maruz kalacaktır.
F21 = B1I2A1.
Son iki denklemi birleştirerek şunu elde ederiz:
p0I1I
-Al.
F2,1 =-
2 nb

Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınla ​​paylaş!