ความลับของแม่เหล็กไฟฟ้า

หลักคำสอนของแม่เหล็กไฟฟ้า วิพากษ์วิจารณ์เป็นเวลานานพูดถึงเขา: เข้าใจยากซับซ้อนไม่ลงรอยกัน

แท้จริงแล้วมีความขัดแย้งประมาณร้อยข้อในนั้น อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีของพวกเขาดังนั้นเพื่อพูดทฤษฎีการปรับแต่งแม้จะมีประโยชน์ของบทเรียนดังกล่าวบางครั้งยังคง smacks ของตู้สิ่งที่เก็งกำไร ในกรณีเช่นนี้เราต้องการถามโดยไม่สมัครใจ: มีอะไรใหม่ในทางปฏิบัติในการทดลองซึ่งจะทำให้นักทฤษฎีที่มีประสบการณ์มากที่สุดตะลึง?

ฉันต้องบอกว่าการทดลองที่ผิดปกติ แต่สามารถอธิบายได้ภายในกรอบของหลักคำสอนที่มีอยู่สามารถนับได้เป็นโหล ในหมู่พวกเขามีผู้ที่ในที่สุดก็เปิดทางให้กับไฟฟ้ากระแสใหม่ - ชัดเจนง่ายและตรรกะปราศจากความขัดแย้ง

ลองมาพูดถึงทั้งคู่กัน รูปลักษณ์ที่งดงามอย่างยิ่ง "มอเตอร์" ซึ่งอยู่ระหว่างขั้วไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อแรงดันสูงวัตถุต่าง ๆ จะหมุนอย่างเมามัน วงล้อหนึ่งถูกสร้างขึ้นโดย Franklin หลักการของการดำเนินการนั้นง่ายมาก: ประจุไฟฟ้าซึ่งผลักดันโดยคูลอมบ์ไหลจากขั้วไฟฟ้าไปยังโรเตอร์

การทดลองกับท่อโลหะที่มีกระแสไฟฟ้าไหลเข้ามานั้นเป็นเรื่องแปลก อย่างที่คุณทราบในช่องของวัตถุโลหะใด ๆ ที่อยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าไม่มีสนามไฟฟ้า ดังนั้นหากคุณใส่ลวดที่มีสายดินภายในท่อความจุไฟฟ้าของมันจะเพิ่มขึ้น ทำไม? ท่อ“ สังเกตเห็น” ว่ามันมีลวดอยู่ข้างในอย่างไร ปรากฎว่าหางของเขาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโลกเข้าสู่สนามไฟฟ้าภายนอกและเหมือนปั๊มดึงประจุที่จำเป็นเข้าไปในสายไฟ

ไม่มีฟิสิกส์“ ใหม่” ในปรากฏการณ์เหล่านี้ ปริมาณสำรองที่มากขึ้นสำหรับการก่อสร้างนั้นเต็มไปด้วยสนามแม่เหล็ก ครั้งหนึ่งค่อนข้างมากเขียนเกี่ยวกับผลงานของ R. Sigalov นักฟิสิกส์ของ Ferghana พยายามติดตามพฤติกรรมของ "มุม" ที่มีกระแส

ตัวนำสองตัวที่ขึ้นรูปเป็นมุมสามารถเคลื่อนย้ายโครงสร้างได้ด้วยตัวมันเอง ดูเหมือนว่าปรากฏการณ์ใหม่จะเห็นได้ชัด แต่จากการตรวจสอบอย่างละเอียดปรากฏว่ากองกำลัง Lorentz ที่รู้จักกันดีทำงานที่นี่และทุกอย่างถูกอธิบายโดยกฎหมายที่รู้จักกันดี และแม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะไม่พบความแปลกใหม่ทางกายภาพที่นี่ แต่พวกเขาก็สามารถสร้างการออกแบบที่น่าทึ่งหลายอย่างซึ่งไม่เคยมีมาก่อนในด้านเทคโนโลยี

สถานการณ์ที่มีการสนับสนุนแม่เหล็กเป็นที่น่าสนใจมากขึ้น หากมีขั้วแม่เหล็กถาวรสองอันหมุนกันแล้วจะไม่มีสนามแม่เหล็กอยู่ในช่องว่างซึ่งจะเกิดขึ้นจากหลักสูตรประถมในสาขาฟิสิกส์ แต่ถ้าตัวนำถูกวางไว้ในช่องว่างนี้และหมุนเสาเล็กน้อยกระแสจะปรากฏในตัวนำ (สัมภาษณ์เนื่องจากอะไร

Buly ถูกค้นพบโดย Buly ในปี 1935 คำอธิบายของมันคือ: สนามไฟฟ้าสามารถเพิ่มได้เสมอ แต่สนามแม่เหล็ก - ถ้าแหล่งกำเนิดของมัน (แม่เหล็ก, แม่เหล็กไฟฟ้า) อยู่บนแพลตฟอร์มทั่วไปเท่านั้น การทับซ้อนของสนามแม่เหล็กนั่นคือการทับซ้อนของมันเป็นไปไม่ได้เสมอไป ข้อสรุปนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี - ท้ายที่สุดบางครั้งการสรุปเชิงทฤษฎีในทางปฏิบัตินำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่สิ่งนี้ยังไม่ได้รับการรับรองโดยหนังสืออ้างอิงและตำราเรียน

ประสบการณ์ของ Grano นั้นน่าสนใจ หากปรอทผ่านกระแสที่ผ่านไปให้โยนเล็บเวดจ์ทองแดง ขี้เลื่อยจากนั้นพวกเขาจะจุ่มลงในโลหะเหลวและเริ่มเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ปลายทู่ดู และที่นี่กองกำลัง Lorentz เดียวกันดูเหมือนจะทำงานได้

จากพื้นผิวรูปกรวยของปลายแหลมของทางออกเส้นใยปัจจุบัน (หรือเข้า) ตั้งฉากกับพื้นผิวเหล่านี้ ในสนามแม่เหล็กของกระแสที่ไหลในปรอทจะใช้แรงกับเส้นใยเหล่านี้ตั้งฉากกับทิศทางการไหลของมัน นี่คือวิธีผลักลิ่มออกมา ดังนั้นทอมซอว์เยอร์จึงยิงกระดูกเชอร์รี่บีบด้วยมือของเขา

ความขัดแย้งของ Granoกระบอกทองแดงที่ถูกวางไว้ในปรอทพร้อมกับกระแสที่ไหลผ่านมันจะเริ่มเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยใบหน้าที่สิ้นสุดนั่นคือพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่กว่า

ในที่สุดอีกสองการทดลองที่ผิดปกติ และในความคิดของพวกเขาพวกเขาทำให้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับแนวทางใหม่ได้ นี่หมายถึงงานของนักฟิสิกส์ Tomsk G. Nikolaev ซึ่งทำให้เกิดความรู้สึกในไฟฟ้ากระแส หลังจากการวิจัยเชิงทฤษฎีมาหลายปี Nikolaev ได้ข้อสรุปว่านอกเหนือจากที่รู้จักกันดีแล้วก็ควรจะมีอีกหนึ่งสนามแม่เหล็กที่ไม่รู้จักที่ไม่รู้จักและสร้างแบบจำลองมากมายซึ่งเขาแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า

นี่คือหนึ่งในคำอธิบายของประสบการณ์ "ง่าย" สะพานลอยที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้าวางอยู่ในห้องอาบน้ำที่มีอิเล็กโทรไลต์ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจร "อาบน้ำ - สะพาน - อาบน้ำ" ในแนวขนานกับสะพานตัวนำอื่นจะถูกวาง - รถบัสซึ่งกระแสยังไหลมีขนาดใหญ่กว่ามาก ดังนั้นทันทีที่รถบัสเชื่อมต่อกับแหล่งกระแสสะพานก็เริ่มลอย หากกระแสเป็นทิศทางเดียวก็จะถูกดึงดูดดังนั้นสะพานจึงลอยขึ้นใต้รถบัสและขนานกับมัน แต่ไม่เพียงแค่นั้นสะพานก็เคลื่อนที่ไปตามยางหยุดตรงกลาง

ทำไมสะพานจึงอยู่กึ่งกลาง มีบางอย่างที่ต้องคิด ผู้เขียนของการทดลองอ้างตัวเอง - ในคำพูดของเขามีเหตุผล - ที่ไม่เพียง แต่แรงลอเรนซ์ที่สั่งจากยางเท่านั้น แต่ยังมีแรงตามยาวที่ไม่เคยเห็นใครกระทำด้วยตัวนำลอย

ถ้าคุณเรียกมันว่า "ความแข็งแกร่งของ Nikolaev" นักฟิสิกส์ชาวดัตช์และ Tomsk ก็รับประกันว่าไม่มีแรง "ด้าน" ที่พวกมันเป็น เป็นเวลาสองศตวรรษที่นักฟิสิกส์ถูกทรมานไม่ใช่เลย กระแสสองแรงกระทำต่อกันโดยกองกำลังกลางที่กำกับอย่างแม่นยำตามรัศมีระหว่างพวกเขา

พวกเขาไม่ได้สังเกตเห็นความแข็งแกร่งของ Nikolaev เพียงเพราะความประมาทเลินเล่อ แต่ยังเป็นเพราะมันกลายเป็นความฟุ่มเฟือยในคำอธิบายทางทฤษฎี "เสร็จสิ้น" หากคุณต้องไตร่ตรอง ประสบการณ์ของ Nikolaevแล้วคุณจะได้ข้อสรุปว่ากระแส "สองชิ้น" ส่งผลกระทบต่อกันและกันในลักษณะเดียวกับประจุสองเส้น: เป็นเส้นตรง

ดูเหมือนว่าประสบการณ์ของ Nikolaev อาจเป็นประสบการณ์ที่แตกหักซึ่งจะเปิดกั้นสิ่งใหม่ที่เรียบง่ายและไฟฟ้ากระแสจริง อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะต้องมีการทดลองอื่น ๆ

เป็นเรื่องแปลกที่ในปี 1935 นักฟิสิกส์สังเกตว่าตัวอย่างตัวนำยิ่งยวดนั้นส่งผลต่อสนามแม่เหล็ก "ต่างชาติ" (ผล Meissner) ทุกคนรู้ว่า EMF ถูกเหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็กสลับเท่านั้น แต่ที่นี่มันคงที่ ดังนั้นเอฟลอนดอนกล่าวว่าสนามแม่เหล็กนั้นให้ความแข็งแรง

การสาธิตผล Meissner

ไม่เข้าใจลักษณะของกองกำลังเหล่านี้อย่างไรก็ตามวิศวกรใช้ประโยชน์จากพวกเขา ดังนั้นในปี 1975 ช่างไฟฟ้าของมอสโกจึงสามารถถ่ายโอนกระแสใหญ่เป็นสองเท่าได้ตามปกติผ่านท่อตัวนำยิ่งยวดทำให้เกิดสนามแม่เหล็กพิเศษในพื้นที่ทำงาน

อย่างไรก็ตามความลึกลับของเอฟเฟ็กต์ Meissner สัญญาไว้มากเกินไป หลังจากทั้งหมดลักษณะที่ปรากฏ กระแสไฟฟ้าในตัวนำยิ่งยวด เป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีแรงปรากฏขึ้นซึ่งหมายความว่าแรงนั้นไม่ได้สร้างขึ้นโดยการเพิ่มขึ้นของสนามแม่เหล็กตามที่กำหนดโดยสมการของแมกซ์เวลล์ แต่ตามสนามนั้นเอง ไฟฟ้าจะต้องได้รับการซ่อมแซมนี่เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เพราะมันควรจะกลายเป็นหลักคำสอนทั่วไปที่ผสมผสานแง่มุมที่หลากหลายที่สุดของความเป็นจริงทางไฟฟ้า แน่นอนในบางกรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวนำยิ่งยวดมันหยุดทำงาน

แต่จะเกี่ยวข้องโดยตรงกับสนามแม่เหล็กเองและแรงที่เกิดขึ้นได้อย่างไร ทันทีที่การกำหนดคำถามที่ผิดปกตินี้ได้รับการยอมรับสำหรับการดำเนินการหลายวิธีในการแก้ไขปัญหาจะถูกระบุทันที นี่คือฟังก์ชันพิเศษที่ใช้มานานของเวกเตอร์ศักย์และกระแสไบอัสและพลังงานสนามแม่เหล็ก

ปัญหาของกระแสไฟฟ้าตามยาวและสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยกระบวนการแม่เหล็กไฟฟ้ามีจำนวนมากจนแม้แต่ paraphrases ที่ได้รับความนิยมก็ยังปรากฏอยู่ (Okolotin V. A supertask สำหรับตัวนำยิ่งยวด Nauka, 1983, pp. 115-121)

ดูเหมือนว่าฟิลด์นี้ได้ถูกค้นพบแล้วและเริ่มทำงานในการประดิษฐ์การปรากฏตัวของพลังงานไฟฟ้าที่สี่จะเสริมสร้างความเข้มแข็งด้านวิศวกรรมไฟฟ้าประมาณหนึ่งในสาม บางทีสิ่งอื่นก็สำคัญกว่า: ชัยชนะของทัศนคติเชิงสร้างสรรค์ต่อธุรกิจของเรา มันกลับกลายเป็นว่าถูกต้องสำหรับคนที่เชื่อในการสงวนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพยายามที่จะให้บริการประชาชน

ฉันสงสัยว่าไม่ทราบจำนวนที่ซ่อนอยู่ในส่วนอื่น ๆ ของฟิสิกส์? อาจเป็นสมบัติต่อไปที่ซ่อนอยู่ในกลไกในส่วนของความเฉื่อย รอดู

Vladimir Okolotin

ตามวัสดุของวารสาร "เทคโนโลยีเยาวชน"

ดูเพิ่มเติมที่: มอเตอร์แม่เหล็กมินาโตะ