Elektromanyetizmanın Sırları

Elektromanyetizma doktrini uzun süre eleştirildionun hakkında konuşmak: anlaşılmaz, karmaşık, çelişkili.

Gerçekten de içinde yüz kadar paradoks var. Ancak, teorik analizleri, tabiri caizse, teorileşme, arıtma, böyle bir dersin kullanışlılığına rağmen, bazen hala spekülatif bir kabine şapırtıyor. Bu gibi durumlarda, istemeden sormak ister: pratikte, deneylerde, en deneyimli teorisyenleri bile şaşırtacak yeni bir şey var mı?

Bununla birlikte, mevcut doktrin çerçevesinde açıklanabilecek olağandışı deneylerin bir düzine ile sayılabileceğini söylemeliyim. Bunlar arasında nihayet yeni bir elektrodinamiğe yol açanlar var - açık, basit ve mantıklı, paradokslardan yoksun.

Her ikisi hakkında konuşalım. Yüksek voltajın bağlı olduğu elektrotlar arasında çeşitli nesnelerin çılgınca döndüğü son derece muhteşem bir görünüm "motorlar". Böyle bir tekerlek Franklin tarafından yapılmıştır. Çalışma prensibi çok basittir: Coulomb kuvvetleri tarafından itilen yükler, elektrotlardan rotora akar.

Akımın sağlandığı metal bir boru ile yapılan bir deney meraklıdır. Bildiğiniz gibi, voltaj altında olan herhangi bir metal nesnenin boşluğunda elektrik alanı yoktur. Böylece, borunun içine topraklanmış bir tel koyarsanız, elektrik kapasitesi artar. Neden? Bir boru içinde bir tel olduğunu nasıl fark eder? Yeryüzüne katılan kuyruğunun elektriksel dış alana girdiği ve bir pompa gibi gerekli yükleri telin içine çektiği ortaya çıkıyor.

Bu fenomenlerde “yeni” fizik yoktur. Yapısı için çok daha fazla rezerv manyetik alanla doludur. Bir zamanlar, R. Sigalov'un eserleri hakkında oldukça fazla şey yazıldı. Ferghana fizikçileri "köşelerin" davranışını akımlarla izlemeyi başardılar.

Bir açı oluşturan iki iletken, yapıyı kendi başlarına yaparak hareket ettirebilir. Yeni bir fenomenin belirgin olduğu görülüyordu, ancak dikkatli bir incelemede, tanınmış Lorentz güçlerinin burada çalıştığı ve her şeyin iyi bilinen yasalarla açıklandığı ortaya çıktı. Bilim adamları burada fiziksel bir yenilik bulamamasına rağmen, daha önce teknolojide bilinmeyen birkaç şaşırtıcı tasarım bulmayı başardılar.

Manyetik desteklerle durum daha ilginç. İki sabit mıknatısın aynı kutupları birbirine çevrilirse, boşlukta manyetik alan olmayacaktır - bu fizikteki bir ilkokul dersinden kaynaklanır. Ancak bu boşluğa bir iletken yerleştirilirse ve kutuplar hafifçe kaydırılırsa, iletkende bir akım görünecektir. (Neden yüzünden röportaj yaptınız?

Bu paradoks 1935'te Buly tarafından keşfedildi. Açıklaması şudur: elektrik alanlar her zaman eklenebilir, ancak manyetik alanlar - sadece kaynakları (mıknatıslar, elektromıknatıslar) ortak bir platforma dayanıyorsa. Manyetik alanların süperpozisyonu, yani onların süperpozisyonu her zaman mümkün değildir. Bu sonuç bilim ve teknoloji için son derece önemlidir - sonuçta, bazen pratikte teorik özet yanlış sonuçlara yol açar. Bu arada, bunun henüz referans kitaplar ve ders kitapları ile yasallaştırılmamış olması şaşırtıcıdır.

Grano deneyimi ilginç. Akımın geçtiği cıva üzerinde ise, bir çivi, bakır takozlar atın. talaş, daha sonra sıvı metale daldırılır ve künt ucun göründüğü yönde hareket etmeye başlarlar. Ve burada aynı Lorentz kuvvetleri çalışıyor gibi görünüyor.

Mevcut filament çıkışının sivri uçlarının konik yüzeylerinden, bu yüzeylere dikey olarak çıkın (veya girin). Civa içinde akan akımın manyetik alanında, bu filamentlere akış yönüne dik bir kuvvet uygulanır; kama bu şekilde dışarı itilir. Tom Sawyer kiraz kemiklerini vurdu, parmaklarıyla sıktı.

Grano'nun paradoksu.Merkür içine içinden geçen bir akım geçen bakır bir silindir, alanı daha büyük olan bu uç yüzü ile ileri doğru hareket etmeye başlar.

Son olarak, iki sıra dışı deney. Bize göre yeni bir yaklaşım hakkında konuşmayı mümkün kılan da onlar. Bu, elektrodinamikte bir sansasyona neden olan Tomsk fizikçisi G. Nikolaev'in çalışmasını ifade eder. Uzun yıllar süren teorik araştırmalardan sonra Nikolaev, iyi bilinenin yanı sıra, bilinmeyen ikinci bir manyetik alan daha olması gerektiği ve bu ikinci alanın kendini nasıl gösterdiğini açıkça gösterdiği birçok model oluşturduğu sonucuna vardı.

İşte "basit" bir deneyimin açıklamalarından biri. Elektrolitli banyolara elektriksel olarak iletken malzemeden yapılmış bir yüzer köprü yerleştirilir. "Banyo - köprü - banyo" devresinden bir elektrik akımı geçirilir. Köprüye paralel olarak, başka bir iletken yerleştirilir - boyunca akımın da aktığı bir otobüs, sadece çok daha büyük. Böylece, otobüs mevcut bir kaynağa bağlanır bağlanmaz köprü yüzmeye başlar. Akımlar tek yönlü ise, o zaman çekilirler, böylece köprü tam olarak otobüsün altında ve ona paralel olarak yükselir. Ancak sadece bu değil, köprü aynı zamanda lastik boyunca hareket eder ve tam olarak ortasının altında durur.

Köprü neden ortalanıyor? Düşünecek bir şey var. Deneyin yazarı - sözleriyle - sadece lastikten yönlendirilen enine Lorentz kuvvetinin değil, aynı zamanda daha önce kimsenin görmediği boylamasına kuvvetin yüzen iletken üzerinde etkili olduğunu iddia eder.

Eğer buna "Nikolaev'in gücü" adını verirseniz, o zaman Hollandalı ve Tomsk fizikçileri, içinde bulundukları “yan” kuvvetlerin olmadığını garanti ederler. iki yüzyıl boyunca fizikçiler işkence gördüler, hiç işkence etmediler. İki akım birbirine tam olarak aralarındaki yarıçap boyunca yönlendirilen merkezi kuvvetler tarafından etki eder.

Nikolaev'in gücünü sadece ihmal ile fark etmediler, aynı zamanda "bitmiş" teorik açıklamada gereksiz olduğu ortaya çıktı. Eğer düşünmeniz gerekiyorsa Nikolaev deneyimleri, o zaman iki akım parçasının birbirini tam olarak iki yükle aynı şekilde etkilediği sonucuna varırsınız: düz bir çizgi.

Görünüşe göre Nikolaev’in tecrübesi, yeni, çok daha basit, gerçek bir elektrodinamiğin önünü açacak belirleyici bir deneyim olabilir. Ancak, bu başka deneyler gerektirecektir.

İlginç bir şekilde, 1935'te fizikçiler, süper iletken bir numunenin “yabancı” manyetik alanı nasıl ittiğini fark ettiler (Meissner etkisi). Herkes EMF'nin sadece alternatif bir manyetik alan tarafından indüklendiğini biliyordu, ancak burada sabit. Böylece, F. London, manyetik alanın kendisine güç veriyor.

Meissner etkisi gösterisi

Bu kuvvetlerin doğasını anlamayan mühendisler yine de onlardan faydalandılar. Böylece, 1975'te Moskova elektrikçileri, süper iletken bir tüp yoluyla normalden iki kat daha büyük bir akım iletmeyi başardı ve çalışma alanında özel bir manyetik alan oluşturdu.

Bununla birlikte, Meissner etkisinin gizemi çok fazla söz verdi. Sonuçta, görünüm süperiletkende akım ancak bir kuvvet ortaya çıktığında mümkündür, yani kuvvet, Maxwell denklemleri tarafından dikildiği gibi manyetik alanın artışlarıyla değil, alanın kendisi tarafından yaratılır. Elektrodinamiklerin onarılması gerekecektir, bu kaçınılmazdır, çünkü gerçek elektriksel gerçekliğin en çeşitli yönlerini birleştiren ortak bir doktrin haline gelmelidir. Gerçekten de, bazı durumlarda, özellikle süper iletkenler için, çalışmayı durdurdu.

Ancak manyetik alanın kendisi ve onun oluşturduğu kuvvetler ile doğrudan nasıl ilişkilendirilir? Sorunun bu olağandışı formülasyonu eylem için kabul edilir edilmez, derhal çözülmesinin birkaç yolu tespit edildi. Vektör potansiyelinin, önyargı akımlarının ve manyetik alan enerjisinin özel, uzun süre kullanılan bir işlevi.

Boyuna akım sorunu ve manyetostatik süreçlerde yarattığı elektrik alanı o kadar olgunlaştı ki, bu konuda popüler paraphraslar bile ortaya çıktı (Okolotin V. Süperiletkenler için bir süper görev. Nauka, 1983, s. 115-121).

Görünüşe göre bu alan zaten keşfedildi ve icatlarda çalışmaya başlıyor.Dördüncü elektrik gücünün görünümü elektrik mühendisliğini yaklaşık üçte bir oranında güçlendirecektir. Belki başka bir şey daha da önemlidir: kişinin işine karşı yaratıcı bir tutumun zaferi. Elektromanyetizma rezervlerine inanan, onları insanların hizmetine sunmaya çalışanların haklı olduğu ortaya çıktı.

Bilinmeyen ne kadar fiziğin diğer bölümlerinde gizli? Muhtemelen bir sonraki hazine, atalet bölümünde mekanikte gizlidir. Bekle ve gör.

Vladimir Okolotin

"Gençlik Teknolojisi" dergisinin materyallerine göre

Ayrıca bakınız: Minato Manyetik Motor