أسرار الكهرومغناطيسية

عقيدة الكهرومغناطيسية انتقد لفترة طويلةتكلم عنه: غير مفهومة ومعقدة ومتناقضة.

في الواقع ، هناك حوالي مائة مفارقة في ذلك. ومع ذلك ، فإن تحليلهم النظري ، إذا جاز التعبير ، النظرية ، والصقل ، على الرغم من فائدة مثل هذا الدرس ، لا يزال في بعض الأحيان صفعات شيء مجلس الوزراء ، والمضاربة. في مثل هذه الحالات ، يريد المرء أن يسأل: هل هناك أي شيء جديد في الممارسة ، في التجارب ، من شأنه أن يذهل حتى المنظرين الأكثر خبرة؟

يجب أن أقول إن التجارب غير المعتادة ، التي يمكن تفسيرها في إطار العقيدة الحالية ، يمكن حسابها بعشرات. من بينهم ، هناك أولئك الذين يفتحون الطريق أخيرًا إلى الديناميكا الكهربائية الجديدة - واضحة وبسيطة ومنطقية ، خالية من المفارقات.

دعنا نتحدث عن كليهما. نظرة رائعة للغاية "المحركات" التي بين الأقطاب الكهربائية ، حيث يتم توصيل الجهد العالي ، ومجموعة متنوعة من الكائنات تدور بشكل محموم. بنيت هذه العجلة فرانكلين. مبدأ عملها بسيط للغاية: تتدفق الشحنات ، التي يتم صدها بواسطة قوات Coulomb ، من الأقطاب الكهربائية إلى الدوار.

إن تجربة أنبوب معدني يتم تزويد التيار به أمر غريب. كما تعلمون ، في تجويف أي جسم معدني تحت الجهد ، لا يوجد مجال كهربائي. لذلك ، إذا وضعت سلكًا مؤرضًا داخل الأنبوب ، فستزداد سعتها الكهربائية. لماذا؟ كيف "إشعار" الأنابيب التي لديها سلك في الداخل؟ اتضح أن ذيله ، الذي يجمع الأرض ، يدخل الحقل الكهربائي الخارجي ، ومثل المضخة ، يسحب الشحنات اللازمة إلى السلك.

لا توجد فيزياء "جديدة" في هذه الظواهر. هناك الكثير من الاحتياطيات الخاصة ببنائها محفوفة بحقل مغناطيسي. في وقت واحد ، كتب الكثير عن أعمال ر. سيجالوف. تمكن علماء فيزياء فيرغانا من تتبع سلوك "الزوايا" بالتيارات.

يمكن أن اثنين من الموصلات تشكيل زاوية تحريك الهيكل ، القيام بذلك من تلقاء نفسها. يبدو أن ظاهرة جديدة كانت واضحة ، ولكن بعد الفحص الدقيق اتضح أن قوات لورنتز المعروفة تعمل هنا وأن كل شيء يتم تفسيره من خلال القوانين المعروفة. وعلى الرغم من أن العلماء لم يجدوا حداثة مادية هنا ، إلا أنهم تمكنوا من التوصل إلى العديد من التصميمات المذهلة ، التي لم تكن معروفة من قبل في التكنولوجيا.

الموقف مع الدعم المغناطيسي هو أكثر إثارة للاهتمام. إذا تحولت الأقطاب نفسها من مغناطيسين دائمين لبعضهما البعض ، فلن يكون هناك مجال مغناطيسي في الفجوة - وهذا يتبع من دورة المدرسة الابتدائية في الفيزياء. ولكن إذا تم وضع موصل في هذه الفجوة ، وتم تغيير الأعمدة قليلاً ، فسيظهر تيار في الموصل. (مقابلة ، بسبب ماذا؟

تم اكتشاف هذه المفارقة من قبل بولي في عام 1935. تفسيرها هو: يمكن دائمًا إضافة الحقول الكهربائية ، لكن الحقول المغناطيسية - فقط إذا كانت مصادرها (المغناطيس ، المغناطيس الكهربائي) تعتمد على منصة مشتركة. تراكب الحقول المغناطيسية ، أي تراكبها ، غير ممكن دائمًا. هذا الاستنتاج مهم للغاية للعلم والتكنولوجيا - بعد كل شيء ، في بعض الأحيان يؤدي الجمع النظري في الممارسة إلى نتائج غير صحيحة. من المدهش ، بالمناسبة ، أن هذا لم يتم بعد تقنينه من قبل الكتب المرجعية والكتب المدرسية.

تجربة Grano مثيرة للاهتمام. إذا كان على الزئبق ، الذي يمر من خلاله الحالي ، ورمي مسمار ، أسافين النحاس. نشارة الخشب ، ثم سوف تغمر في المعدن السائل وتبدأ في التحرك في الاتجاه الذي تبدو فيه نهاية حادة. وهنا يبدو أن قوات لورنتز نفسها تعمل.

من الأسطح المخروطية للنهايات المدببة لخرج الفتيل الحالي (أو يدخل) عموديًا على هذه الأسطح. في المجال المغنطيسي للتيار المتدفق في الزئبق ، تُطبق قوة على هذه الشعيرات بشكل عمودي على اتجاه التدفق ؛ هذه هي الطريقة التي يتم بها إسفين. قام توم سوير بإطلاق النار على عظام الكرز وضغطها بأصابعه.

مفارقة جرانو.تبدأ الأسطوانة النحاسية الموضوعة في الزئبق مع مرور من خلاله في التحرك للأمام بهذا الوجه النهائي ، الذي تكون مساحته أكبر.

أخيرًا ، تجربتان غير عاديتين. وهي ، في رأينا ، هي التي تجعل من الممكن الحديث عن نهج جديد. هذا يشير إلى عمل عالم الفيزياء تومسك ج. نيكولاييف ، الذي تسبب في ضجة كبيرة في الديناميكا الكهربائية. بعد سنوات عديدة من البحث النظري ، توصل نيكولاييف إلى استنتاج مفاده أنه ، بالإضافة إلى المجال المشهور ، يجب أن يكون هناك مجال مغناطيسي ثانٍ آخر غير معروف ، وبنى العديد من النماذج التي أظهر بوضوح كيف يظهر هذا الحقل الثاني نفسه.

إليك أحد أوصاف تجربة "بسيطة". يتم وضع جسر عائم مصنوع من مادة موصلة كهربائيا في الحمامات مع المنحل بالكهرباء. يمر التيار الكهربائي عبر الدائرة "حمام - جسر - حمام". بالتوازي مع الجسر ، يوجد موصل آخر - حافلة ، يتدفق بها التيار أيضًا ، أكبر بكثير. لذلك ، بمجرد أن يتم توصيل الحافلة بمصدر حالي ، يبدأ الجسر في التعويم. إذا كانت التيارات أحادية الاتجاه ، عندها تنجذب ، لذلك يرتفع الجسر تمامًا تحت الحافلة ومتوازٍ معها. ولكن ليس ذلك فحسب ، بل يتحرك الجسر أيضًا على طول الإطار ، ويتوقف تمامًا أسفل منتصفه.

لماذا يتمركز الجسر؟ هناك شيء للتفكير فيه. يدعي مؤلف التجربة نفسه - بكلماته هناك سبب - أنه ليس فقط قوة لورنتز المستعرضة الموجهة من الإطار ، ولكن أيضًا القوة الطولية ، التي لم يرها أحد من قبل ، تعمل على الموصل العائم.

إذا قمت بتسميته "قوة نيكولاييف" ، فإن علماء الفيزياء الهولنديين وتومسك يضمنون تمامًا عدم وجود قوى "جانبية" معهم. لقرنين من الزمان ، كان الفيزيائيون يعذبون ، وليس على الإطلاق. اثنين من التيارات تعمل على بعضها البعض من قبل القوات المركزية الموجهة بالضبط على طول دائرة نصف قطرها بينهما.

لم يلاحظوا قوة نيكولاييف فقط عن طريق الإهمال ، ولكن أيضًا لأنه تبين أنه لا لزوم لها في الوصف النظري "النهائي". إذا كنت بحاجة إلى التفكير في تجارب نيكولاييفثم توصلت إلى استنتاج مفاده أن "قطعتين" من التيار تؤثر على بعضهما البعض بالطريقة نفسها تمامًا مثل شحنتين: في خط مستقيم.

يبدو أن تجربة نيكولاييف ربما تكون التجربة الحاسمة التي ستفتح الحاجز أمام الديناميكا الكهربائية الجديدة والأبسط بكثير. ومع ذلك ، فإن هذا يتطلب تجارب أخرى.

من الغريب أنه في عام 1935 ، لاحظ الفيزيائيون كيف تقوم عينة فائقة التوصيل بصد المجال المغناطيسي "الأجنبي" (تأثير ميسنر). كان الجميع يعلم أن EMF كان مستحثًا فقط بواسطة مجال مغناطيسي متناوب ، لكن هنا ثابت. وقال ف. لندن ، إن المجال المغناطيسي نفسه يمنح القوة.

مظاهرة تأثير ميسنر

لا يفهمون طبيعة هذه القوى ، لكن المهندسين استفادوا منها. لذلك ، في عام 1975 ، تمكن كهربائيو موسكو من نقل تيار يبلغ ضعف حجمه المعتاد من خلال أنبوب موصل فائق التوصيل ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا خاصًا في منطقة العمل.

ومع ذلك ، فإن سر تأثير ميسنر وعد بالكثير. بعد كل شيء ، والمظهر الحالي في موصل فائق لا يكون ذلك ممكنًا إلا عند ظهور القوة ، مما يعني أن القوة لا يتم إنشاؤها من خلال زيادات المجال المغناطيسي ، كما تمليها معادلات ماكسويل ، ولكن بواسطة الحقل نفسه. سيتعين إصلاح الديناميكا الكهربائية ، وهذا أمر لا مفر منه ، لأنه يجب أن يصبح عقيدة مشتركة تجمع بين أكثر الجوانب تنوعًا في الواقع الكهربائي الحقيقي. في الواقع ، في بعض الحالات ، خاصة للموصلات الفائقة ، توقفت عن العمل.

ولكن كيف تتصل مباشرة المجال المغناطيسي نفسه والقوى الناتجة عن ذلك؟ بمجرد قبول هذه الصيغة غير العادية للسؤال لاتخاذ إجراء ، تم تحديد عدة طرق لحلها على الفور. فيما يلي وظيفة خاصة طويلة المدى لإمكانات المتجه وتيارات التحيز وطاقة المجال المغناطيسي.

نشأت مشكلة التيار الطولي والحقل الكهربائي الناشئ عن ذلك في العمليات المغناطيسية كثيرًا حتى ظهرت بعض الصياغات الشائعة (Okolotin V. A supertaskes for superconductors. Nauka، 1983، pp. 115-121).

يبدو أن هذا الحقل قد تم اكتشافه بالفعل وبدأ العمل في مجال الاختراعات.سيعزز ظهور الطاقة الكهربائية الرابعة الهندسة الكهربائية بنحو الثلث. ربما يكون هناك شيء آخر أكثر أهمية: انتصار الموقف الإبداعي تجاه أعمال الفرد. اتضح أنه كان على حق أولئك الذين آمنوا باحتياطيات الكهرومغناطيسية ، في محاولة لوضعهم في خدمة الناس.

وأتساءل كيف يتم إخفاء المجهول في أقسام أخرى من الفيزياء؟ ربما يتم إخفاء الكنز التالي في الميكانيكا ، في قسم الجمود. انتظر وانظر.

فلاديمير أوكولوتين

وفقًا لمواد مجلة "تكنولوجيا الشباب"

انظر أيضا: ميناتو موتور المغناطيسي