рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Основы безвихревой электродинамики. Потенциальное магнитное поле

Основы безвихревой электродинамики. Потенциальное магнитное поле - раздел Физика, Удк 872 Основы Безвихревой Электродинамики. Кузнецов Ю.н. Ч...

УДК 872 Основы безвихревой электродинамики. Кузнецов Ю.Н. Часть1. Потенциальное магнитное поле. На примере механического воздействия на тело даётся представление о симметрийно-физических переходах в природных явлениях. Распространение идеи переходов на магнитостатику предсказывает существо-вание потенциального магнитного поля. Излагаются логические доказательства истинности предсказания. Даётся описание подтверждающих экспериментов.Симметрийно-физический переход в механическом явлении.

Геометрии природных явлений и участвующих в них объектов обладают той, или иной степенью симметрии. В настоящей статье затрагиваются предельные цилиндрооб-разный и шарообразный варианты, характеризуемые преобразованием явления (объекта) самого в себя при непрерывном повороте вокруг одной, или двух имеющихся осей сим-метрии.Согласно фактам предельная симметрия больше, чем разновидность геометриче-ской формы. Она реально проявляет себя как действенная сторона явления, нахо-дящаяся в неразрывной связи с физическими свойствами участников и причинно-следственными отношениями между ними. Зависимость физики явления от степени его предельной геометрической симметрии зримо проявляется в процессе практического осуществления симметрийного перехода, который происходит всегда ступенчато.

В качестве примера приведём симметрийно-физический переход в области механи-ческих явлений. В таблице 1 иллюстрируется факт физического перехода в явлении си-лового воздействия на тело при повороте одной из двух однонаправленных сил ( ) на 180°. Таблица 1 При изменении симметрии действующих сил ускорение тела сменяется его деформа-цией, а вместо инерционного проявляется другое своё же свойство тела - его упругость.

Ньютоновская причинно-следственная связь переходит в гуковскую. Симметрийно-физический переход в магнитостатике. Симметрийный аспект.По аналогии с механическим примером возможен переход физических свойств магнитного поля (таблица 2) при повороте одного из двух однона-правленных токов (i2) на 180°. Известные электромагнитные поля, с точки зрения их геометрической структуры, обладают либо замкнутыми, либо разомкнутыми силовыми линиями.

Других вариантов в электромагнетизме нет. . Поэтому безальтернативно выдвигается предположение о замене в центрально-симметричной магнитостатике исходного циркуляционного свойства магнитного поля с цилиндрообразной симметрией на потенциальное, обладающее шарообразной симметри- Таблица 2. ей, подобной симметрии поля электрического заряда.

Новое отношение между централь-но-симметричным токовым источником и его более симметричным потенциальным маг-нитным полем предполагается аналогичным гауссовой причинно-следственной связи для электростатики. В природном явлении предельные симметрии причины и следствия не могут быть разными.Исскуственный перевод причины (токового источника) к более симметричному виду предположительно сопровождается аналогичным переходом в следствии (в магнитном поле). Идея о потенциальном магнитном поле с шарообразной симметрией присутствует в гипотезе Дирака о магнитном микромонополе.

Физический аспект. Известные знания о протяжённых структурах полей получены из эмпирических фактов о результатах их локальных воздействий на электрические заряды.Следовательно, предполагаемый переход к другой структуре магнитного поля может быть подтверждён только доказательством перехода к другой направленности локальных магнитных сил в рамках их релятивистской природы.

Для ясного понимания причины и непосредственного видения механизма такого пе-рехода в последующем изложении приводятся в сопоставлении два одинаковых по своей сути примера, сочетающих логику и очевидность.Первый наглядно-логический пример предложен лауреатом нобелевской премии профессором Э. Парселлом [1]. В нем положительный пробный заряд Q ортогонально сближается с двумя однонаправленными токами зарядов i1, i2 (Рис.1). Чёрные кружки обозначают положительные токовые заряды, движущиеся вдоль указанного стрелками направления тока. А светлые – отрицательные, движущиеся в противоположном направ-лении. Рассмотрение идёт в системе покоя пробного заряда.

В таком случае наклонённые векторы суммарных скоростей ∑V характеризуют как движение зарядов в проводнике, так и их сближение с покоящимся пробным зарядом. Наклонёнными оказываются и ре-лятивистски «сплющенные» диаграммы силовых линий полей токовых зарядов.Суть парселловской идеи в том, что в областях сгущений силовых линий воздействие каждого токового заряда на пробный усиливается, а в областях разряжения - уменьшает-ся. Общая релятивистская составляющая силового воздействия при однонаправленных токах наглядно представляется ориентированной поперечно к скорости движения проб-ного заряда и подчиняющейся правилу левой руки. Автором был предложен [2] аналогичный пример, основывающийся на той же парселловской идее. В нём, как и в таблице 2, всего лишь изменяется на 180° на-правление тока i2, сопровождаемое соответствующим поворотом диаграмм релятивист-ских «сплющиваний». В результате общая релятивистская составляющая силового воз-действия становится ориентированной вдоль скорости движения пробного заряда (Рис.2). Форма и количество релятивистского эффекта в поле каждого движущегося заряда, как в однонаправленных, так и в центрально-симметричных токах, соответствуют специальной теории относительности.

Разнятся лишь симметрии их наложения в области пробного заряда, что и является истинной причиной существования поперечного и продольного направлений магнитной силы. Рис.2 Изменению магнитообрузующего свойства токового источника (более симметрич-ному сочетанию диаграмм релятивистских эффектов) соответствует изменение взаимо-действующего свойства общего поля движущихся зарядов (более симметричная направ-ленность магнитной силы). Примером монопольного источника потенциального магнитного поля является рав-номерное в обе стороны растяжение упругой электрически заряженной нити, приводя- щее к образованию центрально-симметричных (противонаправленных) токов переноса зарядов.

Материальный аспект.

Приведенное обоснование подтвердим другим подходом, опирающимся на фундаментальные природные принципы.

В удалённых от центрально-симметричного токового источника локальных областях пространства геометрическое суммирование равных и противоположно направленных векторов магнитной напряжённости Н и магнитного потенциала А везде даёт в итоге нуль-векторы.Математически корректные нуль-векторы с физической точки зрения ир-рациональны, поскольку не отвечают принципу наблюдаемости (измеряемости) природ-ного объекта.

Вместе с тем, после осуществления симметрийного перехода магнитная энергия во всём пространстве остаётся неизменной, поскольку составляющие однонаправленных и центрально-симметричных токов i1, i2, расположены на одной прямой линии (Рис.1,2). В обоих случаях нет причин для превращения даже части магнитной энергии в другие формы при условном сближении вдоль общей прямой линии левой и правой токовых со-ставляющих из бесконечности, так как на всей её протяжённости магнитное поле равно нулю. Поэтому однонаправленные и противонаправленные токовые составляющие оди-наково не взаимодействуют между собой ни силовым, ни индукционным способами.

При использовании известных знаний для описания магнитного поля противотоков выявляется истинное противоречие между результатами применения принципов супер-позиции и сохранения энергии – физически иррациональное нуль-векторное поле обла-дает реальной магнитной энергией.

Его разрешение начнём с первого естественного утверждения о необходимости соз-дания другого теоретического описания, адекватного центрально-симметричной магни-тостатике.Вторым пунктом теоретически обоснованно утверждается, что, вследствие сохране-ния магнитной энергии (следовательно – и взаимодействующих свойств поля), в новом теоретическом описании для характеристик локальных плотностей энергий сохраняются модули, векторы которых утратили свойство направленности.

Эти модули образуют не-однородное скалярное поле. Третий пункт является центральным в разрешении противоречия.Полагается, что градиент радиально ориентированной неоднородности скалярного поля модулей взаимно скомпенсировавшихся векторов магнитного потенциала (оно линейно зависит от рас-стояния до токового источника) описывает новые радиально ориентированные векторы магнитной напряжённости . (1) Последним пунктом итогово констатируется следующее понимание противоречия и его разрешения.

В условиях запрета принципом суперпозиции на образование центрально-симметричными противотоками циркуляционного свойства общего магнитного поля взамен, в меру сохраняющейся магнитной энергии, неизбежно образуется дру-гое известное полевое свойство – потенциальное.Нуль-векторная полевая ситуация свидетельствует не о взаимной компенсации на-кладывающихся магнитных полей токовых зарядов, что нарушало бы принцип сохране-ния энергии, а лишь исходных циркуляционных свойств.

Опытная регистрация эффекта стационарного потенциального магнитного поля. Стационарное потенциальное магнитное поле не взаимодействует силовым образом с замкнутыми токами, с постоянными магнитами. Для его обнаружения использовался магнито-термический эффект, аналогичный из-вестному охлаждению электропроводника циркуляционным магнитным полем.Уменьшение температуры электропроводника объясняется уменьшением энтропии системы заряженных частиц в нём в связи с некоторым упорядочением их движения магнитным полем.

Потенциальное магнитное поле, в отличие от циркуляционного, спо собно изменять не только траекторную, но и скоростную картину движения заряженных частиц. В качестве охлаждаемого тела в опытах использовался полупроводниковый. кри-сталл стабилитрона.Наличие у него сильной температурно-омической связи (200 кОм/град. в обратном направлении в интервале 0,8 1,9 мОм) позволяло фиксировать магнито-термический эффект (МТЭ) по регистрируемому цифровым омметром увеличе-нию омического сопротивления стабилитрона.

В качестве дипольного источника потенциального магнитного поля применялись противонаправленные токи в паре рядом расположенных в одной плоскости прямоуголь-ных многовитковых ( n = 300) рамок с стационарным током (i = 0,55 А в каждой). На рисунках 3,4 показаны схемы опытов. Рис.3 Рис.4 Стабилитрон размещался в латунной экранирующей втулке.С целью разделения во времени магнитного охлаждения кристалла стабилитрона и его нагрева джоулевым теп-лом (НДТ) термозащитный кожух выполнен из алебастра и имеет массу, равную 0,5 кг. Свободно пропуская магнитное поле, он в значительной мере аккумулирует в себе первоначальный слабый поток джоулева тепла, задерживая на некоторое время его влия-ние на стабилитрон.

В начале каждого опыта, в отсутствии исследуемого поля, оценивалась теплообмен-ная ситуация между стабилитроном и окружающим пространством (зона I графиков). Горизонтальная ломанная линия на первом участке графика указывает на неизмен-ность во времени температуры стабилитрона.

В зоне II подъём ломанной линии графика над горизонтальной средней указывает на увеличение омического сопротивления стабилитрона под воздействием магнитного ох-лаждения и этот факт является опытным доказательством образования центрально- симметричными токами потенциального магнитного поля. Иного объяснения наблюдае-мому факту автор не находит. В ряде опытов экранирующая втулка с стабилитроном размещалась внутри толсто-стенной стальной втулки (d = 1, 4 см, D = 3, 2 см ℓ = 6,5 см.). Однако проявление магни-то-термического эффекта по-прежнему имело место, что подтверждает естественное предположение об отсутствии взаимодействия потенциального магнитного поля с спино-выми магнитными моментами ферромагнитного материала.

Второй опытный факт явля-ется весомым дополнением к искомому доказательству. В зоне III проявлялось преимущественное влияние джоулева тепла, образуемого то-ками в рамках.

Ломанная линия графика уходит вниз вследствие нагревания экранирую-щей втулки и стабилитрона тепловым потоком, преодолевшим тепловую защиту. В экспериментах с однонаправленными стационарными токами в паре рамок (Рис.4) магнитное охлаждение заметным образом не проявлялось.Опытная регистрация эффекта переменного потенциального магнитного поля. Из математической модели безвихревой электродинамики [ 2 ] имеем следующую формулу для вычисления ЭДС, образуемой в проводнике посредством бесциркуляцион-ного магнитного поля е , (2) которая упрощается в приближении однородности поля е = d/dt ℓІ (3) По сравнению с вихревой электродинамикой в (3) вместо площади поверхности ото-бражается квадрат протяжённости проводника.

Мощность потерь электромагнитной энергии поперечной ЭМВ в проводнике пропор-циональна площади его поверхности, ортогональной вектору потока плотности электро-магнитной энергии N1 = 0,5 ZВ ∫ НІdf, (4) где ZВ описывает волновое сопротивление проводника.

Для случая безвихревого электромагнитного поля площадь поверхности заменяется квадратом длины проводника, ориентированного вдоль вектора потока плотности элек-тромагнитной энергии (вдоль возвратно-поступательных индукционных токов) N2 = 0,5 ZВ ℓ ∫ НІdℓ. (5) В приближении однородности поля по длине проводника имеем N2 = 0,5 ZВ (Н ℓ )І (6) В качестве источника переменного магнитного поля применялась та же пара рамок с переменными токами в них (по 0,55 А в каждой, f = 50 гц.). Стабилитрон использовался другой.

Коэффициент термоомической связи был вдвое меньше (100 кОм/град.). Если в первой серии опытов охлаждался непосредственно кристалл стабилитрона=а, то во второй нагреваемым элементом была алюминиевая экранирующая втулка ( D = 1см, d = 0,8см, ℓ = 3 см, m = 2,4 г). Методика экспериментов заключалась в регистрации отрезка времени между момен-тами включения переменного тока и первым уменьшением показания цифрового оммет-ра на одну цифру, что указывало на нагрев стабилитрона (и алюминиевой втулки) на 0,01є. Такому изменению температуры алюминиевой втулки эквивалентно увеличение энергии её теплосодержания на W = 4,187 с m Д t (7) W = 2, 1 10 ˉ І ДЖ. (8) Малая начальная мощность нагрева втулки на 0,01є позволяет использовать линей-ное приближение для определения времени достижения этой температуры N = W/Дt (9) В опытах с стационарными противонаправленными токами в паре рамок, когда имел место только нагрев джоулевым теплом, были получены отрезки времени в следующем интервале их разброса Д = (10,4…12,2) мин. (10) Подставляя в (9) опытные результаты (10) получаем мощность нагрева втулки джо улевым теплом N1 = (2,56…3,39) 10ˉ5 ВТ. (11) В опытах с переменными противонаправленными токами к установленной величине мощности нагрева втулки джоулевым теплом ожидалось добавление мощности нагрева возвратно-поступательными индукционными токами.

Полученное существенное уменьшение регистрируемых отрезков времени Д = (3,66…4,58) мин. (12) подтвердило ожидание, что и явилось по мнению автора, опытным доказательством су-ществования безвихревого вида электромагнитной индукции.

Подставляя в (9) результаты из (12) получаем суммарную мощность теплового нагре-ва втулки N2 = (7,84…9,54) 10ˉ5 Вт. (13) Для выявления составляющей мощности индукционного нагрева втулки использова-лась формула N3 = N2 - N1 (14) N3 = ( 4,77…6,09) 10 ˉ5 ВТ. (15) Теоретическое вычисление мощности индукционного нагрева с использованием (6) даёт результат N3 = 6,5 10ˉ Вт. Его удовлетворительное совпадение с (15) придаёт дополнительную уверенность автору в истинности сформулированных им логических выводов об образовании цен-трально-симметричными токами потенциального магнитного поля, в существовании без-вихревых электродинамических явлений.

В опытах с однонаправленными переменными токами эффект дополнительного на-грева втулки заметным образом не проявлялся.

Во второй части статьи будет дана информация о сути продольных ЭМВ. Об опыт-ном подтверждении автором их существования.

Об устройствах для излучения. О трак-товке светового диапозона продольных ЭМВ. Об идеях получения и регистрации про-дольных фотонов. В третьей части будет изложена 4-мерная математическая модель безвихревой элек-тродинамики и некоторые дополнительные суждения. . Литература. 1.Парселл Э. Электричество и магнетизм.М Высшая школа 980г стр. 191,192. 2. Кузнецов Ю. Н. Научный журнал русского физического общества, 1-6, 1995 г Сведения об авторе.

Кузнецов Юрий Николаевич контактный телефон 677-26-65.

– Конец работы –

Используемые теги: основы, безвихревой, электродинамики, Потенциальное, Магнитное, поле0.094

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основы безвихревой электродинамики. Потенциальное магнитное поле

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии магнитного поля
Условия на границе раздела двух магнетиков Преломление линий магнитной индукции...

К расчету эффективных магнитных полей в магнитных жидкостях
При этом, естественно воспользоваться результатами макроскопической теории для объемной плотности сил в магнитном поле. Ранее, выражение для таких… Если осуществить некоторое виртуальное перемещение элемента магнитной жидкости… Можно предположить, что в общем случае, с учетом изменения температуры это выражение должно быть дополнено слагаемым,…

Исследование капиллярного подъёма магнитной жидкости при воздействии неоднородного магнитного поля
Для изучения зависимости капиллярного подъёма от величины внешнего магнитного поля между полюсами электромагнита, способного создавать в… Во избежание нежелательного перегрева МЖ катушками элек-тромагнита кювета… В эксперименте исследовалась зависимость уровня подъёма маг-нитной жидкости по капилляру от величины напряжённости…

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЯ
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЯ...

Монопольный источник потенциального магнитного поля
Наряду с пространственно разнесёнными аксиальными противотоками нуль-векторную ситуацию создают внешние магнитные поля, образуемые совмещёнными… Предположение о наличии внешнего магнитного поля с потенциальным свойством… Между ними располагался алебастровый кожух с полу-проводниковым стабилитроном (К= 200 кОм/град), помещённым в латунной…

Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитная индукция прямого и кругового тока
Опыты показывают что магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирую щее действие поворачивая ее определен ным образом Этот результат... Линии магнитной индукции можно проявить с помощью железных опилок... Линии магнитной индукции всегда за мкнуты и охватывают проводники с током Этим они отличаются от линий напряжен ности...

Электрическое поле. Основные элементы электрической цепи пост. тока. Основные свойства магнитного поля. Электромагнитная индукция
Лекция Тема Электрическое поле стр... Лекция Тема Основные элементы электрической цепи пост тока стр... Лекция Тема Основные свойства магнитного поля стр...

Влияние температуры и магнитного поля на электрическую проводимость и аккумуляцию энергии в кондуктометрической ячейке с магнитной жидкостью
Предположить в качестве носителей сами магнитные частицы и их агрегата можно, но большая масса и низкая подвижность при, в общем, малом,… Следствием зависимости могут стать другие явления, уже обнаруженные. Так уже замечена спонтанная поляризация электродов кондуктометрической ячейки (КЯ), обусловленная, скорее всего,…

По идее Максвелла изменяющееся магн. поле является порождением вихревого эл. поля, а это поле создаёт индукционный ток
Если рассматривать возникновение ЭДС индукции в движущемся проводнике в этом случае ЭДС возникает благодаря силе Лоренца Если проводник неподвижен... По идее Максвелла изменяющееся магн поле является порождением вихревого эл... Вынужденные колебания ДУ вынужденных колебаний и его решение...

Основы планирования. Теоретические основы управления проектами. Основы планирования. Планирование проекта в MS Project 7
Использованная литература В В Богданов Управление проектами в Microsoft Project Учебный курс Санкт Петербург Питер г...

0.038
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Анизотропия проводимости магнитной жидкости в магнитном поле В связи с этим, одним из важнейших макроскопических параметров, определяющим возможность перемещения электрических зарядов, выделяют… Поэтому целью настоящего выступления является представление результатов… Одним из наиболее ярких проявлений такого упорядочения являются обнаруженные особенности оптических свойств магнитных…
  • Биотропные параметры магнитных полей. Влияние естественных электромагнитных полей на живые организмы и механизмы воздействия От каждого из параметров, а также от их сочетания существенно зависит эффективность лечения того или иного заболевания.Индукция (В) — основной… Предельно допустимый уровень величины индукции МП на производстве составляет 1… В зависимости от значений индукции магнитные поля, применяемые в магнитотерапии, условно подразделяют на сверхслабые —…
  • Магнитные поля Галактики Отэкспериментатора требовалось исключительное мастерство, но ещеважнее было осознать, что этот эффект совершенно новый и не предсказанныйпрежними… Мы уже отмети ли,что это явление связано с присутствием в межзвездной среде… Из теории следует, что каждаяпылинка быстро вра щается вокруг своей малой оси, оставаяськак бы нанизанной на магнитную…
  • Исследования магнитных полей в веществе Опыт 1. Снятие основной кривой намагничивания ОКН ферромагнетика. Схема экспериментальной установки. Собрали цепь по схеме, показанной на РИС. 1.… С помощью движка потенциометра R установили ток равный 0,5 А и плавно… U1, В 2, В Im, А m, В Hm,А м Вm102,Тл Jm10-3,А м 102 1 0,04 0,01 0,06 0,02 3,75 0,1 0,78 2,1 2 0,10 0,18 0,14 0,25…
  • Магнитное поле Магнитное взаимодействие передается через магнитное поле. Магнитное поле можно увидеть, насыпав вокруг магнита мелкие железные опилки. Линии, которые образуют железные опилки или магнитные стрелки вокруг магнита,… Вектор магнитной индукции направлен касательно силовым линиям магнитного поля (рис. 31.5). Индукция обозначается .…