Эфирийн спираль хөдөлгөөн болох цахилгаан гүйдэл

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-07 16:27

Цахилгаан гүйдлийн зөвхөн электрон (сонгодог ба квант) загварт үндэслэн цахилгааны аюулгүй байдлын асуудлыг шийдвэрлэх нь зөвхөн цахилгаан инженерийн хөгжлийн түүхийн ийм алдартай баримтаас болж хангалтгүй юм шиг санагдаж байна. Аж үйлдвэр электронуудын тухай дурдагдахаас олон жилийн өмнө үүссэн.

Үндсэндээ практик цахилгаан инженерчлэл өнөөг хүртэл өөрчлөгдөөгүй боловч 19-р зууны дэвшилтэт хөгжлийн түвшинд хэвээр байна.

Тиймээс орчин үеийн цахилгааны инженерийн үндэс болсон арга зүйн мэдлэгийн баазыг манай нөхцөлд ашиглах боломжийг тодорхойлохын тулд цахилгааны үйлдвэрлэлийн хөгжлийн гарал үүсэл рүү буцах шаардлагатай байгаа нь тодорхой юм.

Орчин үеийн цахилгааны инженерчлэлийн онолын үндсийг Фарадей, Максвелл нар боловсруулсан бөгөөд тэдний бүтээлүүд нь Ом, Жоул, Кирхгоф болон 19-р зууны бусад нэрт эрдэмтдийн бүтээлтэй нягт холбоотой байдаг. Тухайн үеийн физикийн хувьд дэлхийн хүрээлэн буй орчны оршин тогтнолыг ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрсөн - эфир нь дэлхийн бүх орон зайг дүүргэж байв [3, 6].

19-р зууны болон өмнөх зууны эфирийн тухай янз бүрийн онолуудын нарийн ширийн зүйлийг дурдаагүй бол онолын физикт дэлхийн хүрээлэн буй орчинд эрс сөрөг хандлага нь 20-р зууны эхээр Эйнштейний бүтээлүүд гарч ирсний дараа шууд үүссэн болохыг бид тэмдэглэж байна. тоглож байсан харьцангуйн онол үхлийн аюултай шинжлэх ухааны хөгжилд гүйцэтгэх үүрэг [I]:

Эйнштейн "Харьцангуйн зарчим ба түүний үр дагавар" (1910) бүтээлдээ Физогийн туршилтын үр дүнд дүн шинжилгээ хийхдээ хөдөлж буй шингэнээр гэрлийн хэсэгчилсэн шингээлт нь эфирийг бүрэн оруулах таамаглал ба хоёр боломжийг үгүйсгэдэг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. үлдэх:

1. эфир бүрэн хөдөлгөөнгүй, өөрөөр хэлбэл. тэр материйн хөдөлгөөнд оролцдоггүй;
2. эфирийг хөдөлж буй бодис зөөвөрлөх боловч бодисын хурдаас өөр хурдтайгаар хөдөлдөг.

Хоёрдахь таамаглалыг боловсруулахад эфир ба хөдөлж буй бодисын хоорондын холболтын талаархи аливаа таамаглалыг нэвтрүүлэх шаардлагатай. Эхний боломж нь маш энгийн бөгөөд үүнийг Максвеллийн онол дээр үндэслэн боловсруулахын тулд нэмэлт таамаглал шаардлагагүй бөгөөд энэ нь онолын үндэс суурийг илүү төвөгтэй болгож чадна.

Лоренцын хөдөлгөөнгүй эфирийн онолыг Мишельсоны туршилтын үр дүнд батлаагүй, иймээс зөрчилдөөн байгааг Эйнштейн цааш нь онцолж хэлэхдээ: "… бүх зүйлийг дүүргэх ямар нэгэн орчны оршин тогтнохоос татгалзахгүйгээр сэтгэл хангалуун онолыг бий болгож чадахгүй. орон зай."

Дээр дурдсанаас харахад Эйнштейн онолын "энгийн" байдлын үүднээс эдгээр хоёр туршилтаас гарсан дүгнэлтүүдийн зөрчилдөөний бодит тайлбарыг орхих боломжтой гэж үзсэн нь тодорхой байна. Эйнштейний тэмдэглэсэн хоёрдахь боломжийг аль ч алдартай физикчид хэзээ ч боловсруулж байгаагүй, гэхдээ энэ боломж нь эфирээс татгалзах шаардлагагүй юм.

Эйнштейний заасан "хялбарчлал" нь цахилгаан инженерчлэл, ялангуяа цахилгаан гүйдлийн онолд юу өгсөн болохыг авч үзье.

Сонгодог электрон онол нь харьцангуйн онолыг бий болгох бэлтгэл үе шатуудын нэг байсныг албан ёсоор хүлээн зөвшөөрдөг. 19-р зууны эхээр Эйнштейний онолтой адил гарч ирсэн энэ онол нь салангид цахилгаан цэнэгийн хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийг судалдаг.

Дамжуулагчийн болор торны эерэг ионууд дүрэлзсэн электрон хий хэлбэрийн цахилгаан гүйдлийн загвар нь сургууль, их сургуульд цахилгааны инженерийн үндсийг заах гол загвар хэвээр байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. хөтөлбөрүүд.

Дискрет цахилгаан цэнэгийг эргэлтэд оруулснаас хойшхи хялбарчлах нь хэр бодитой болсныг (дэлхийн хүрээлэн буй орчин - эфирээс татгалзсан тохиолдолд) их, дээд сургуулийн физикийн мэргэжлийн сурах бичгүүдээр дүгнэж болно, жишээлбэл [6]:

" Электрон. Электрон бол үндсэн сөрөг цэнэгийн материал зөөгч юм. Энэ нь ихэвчлэн электрон нь цэгийн бүтэцгүй бөөм гэж үздэг, i.e. электроны бүх цахилгаан цэнэг нэг цэгт төвлөрдөг.

Энэ санаа нь дотооддоо зөрчилддөг, учир нь цэгийн цэнэгийн үүсгэсэн цахилгаан талбайн энерги хязгааргүй тул электрон нь хязгаарлагдмал масстай тул цэгийн цэнэгийн идэвхгүй масс нь хязгааргүй байх ёстой бөгөөд энэ нь туршилттай зөрчилдөж байна.

Гэсэн хэдий ч электроны бүтцийн (эсвэл бүтцийн дутагдал) талаар илүү сэтгэл ханамжтай, зөрчилдөөн багатай үзэл бодол байхгүй тул энэ зөрчилдөөнийг эвлэрүүлэх шаардлагатай байна. Хязгааргүй өөрөө массын хүндрэлийг массын дахин хэвийн болгох аргыг ашиглан янз бүрийн үр нөлөөг тооцоолохдоо амжилттай даван туулж, мөн чанар нь дараах байдалтай байна.

Ямар нэг нөлөөг тооцоолох шаардлагатай байг, мөн тооцоололд хязгааргүй өөрийн массыг багтаасан болно. Ийм тооцооллын үр дүнд олж авсан үнэ цэнэ нь хязгааргүй бөгөөд тиймээс шууд физик утгагүй юм.

Бие махбодийн хувьд боломжийн үр дүнд хүрэхийн тулд авч үзэж буй үзэгдлийн хүчин зүйлээс бусад бүх хүчин зүйлүүд байгаа өөр тооцоог хийдэг. Сүүлийн тооцоонд мөн адил хязгааргүй өөрийн массыг багтаасан бөгөөд энэ нь хязгааргүй үр дүнд хүргэдэг.

Хоёр дахь нь эхний төгсгөлгүй үр дүнгээс хасах нь өөрийн масстай холбоотой хязгааргүй хэмжигдэхүүнүүдийг харилцан цуцлахад хүргэдэг бөгөөд үлдсэн хэмжигдэхүүн нь төгсгөлтэй байдаг. Энэ нь авч үзэж буй үзэгдлийг тодорхойлдог.

Ийм байдлаар хязгааргүй өөрийн массаас ангижирч, физикийн хувьд боломжийн үр дүнд хүрэх боломжтой бөгөөд энэ нь туршилтаар батлагдсан. Энэ техникийг жишээ нь цахилгаан талбайн энергийг тооцоолоход ашигладаг."

Өөрөөр хэлбэл, орчин үеийн онолын физик нь хэрэв тооцооллын үр дүнд шууд физик утгагүй утгыг гаргавал загвараа өөрөө шүүмжлэлтэй дүн шинжилгээ хийхгүй байхыг санал болгож байна, гэхдээ давтан тооцоо хийсний дараа шинэ утгыг олж авсны дараа энэ нь бас байхгүй болно. туршилтаар батлагдсан физикийн үндэслэлтэй үр дүнд хүрэхийн тулд эдгээр тохиромжгүй утгыг харилцан хүчингүй болгож, бие махбодийн шууд утгыг илэрхийлдэг.

[6]-д тэмдэглэснээр цахилгаан дамжуулах чанарын сонгодог онол нь гүйдлийн нягт ба талбайн хүчнээс ялгарах дулааны хэмжээг зөв хамааруулж өгдөг. Гэсэн хэдий ч энэ нь зөв тоон үр дүнд хүргэдэггүй. Онол ба туршилтын үндсэн зөрүү нь дараах байдалтай байна.

Энэ онолын дагуу цахилгаан дамжуулах чанарын утга нь электронуудын концентраци болон мөргөлдөөний хоорондох электронуудын дундаж чөлөөт замын үржвэрт электрон цэнэгийн квадратын үржвэртэй шууд пропорциональ, электрон массын давхар үржвэртэй урвуу пропорциональ байна. дундаж хурдаараа. Гэхдээ:

1) Ийм байдлаар цахилгаан дамжуулах чанарын зөв утгыг олж авахын тулд дамжуулагч дахь атом хоорондын зайнаас хэдэн мянга дахин их мөргөлдөөн хоорондын дундаж чөлөөт замын утгыг авах шаардлагатай. Сонгодог үзэл баримтлалын хүрээнд ийм том чөлөөт гүйлтийн боломжийг ойлгоход хэцүү байдаг;

2) дамжуулалтын температурын хамаарлын туршилт нь эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн урвуу пропорциональ хамааралд хүргэдэг.

Гэхдээ хийн кинетик онолын дагуу электроны дундаж хурд нь температурын квадрат язгууртай шууд пропорциональ байх ёстой боловч квадрат язгуур дээрх мөргөлдөөний хоорондох дундаж чөлөөт замын урвуу пропорциональ хамаарлыг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй юм. харилцан үйлчлэлийн сонгодог зураг дээрх температурын байдал;

3) энергийн эрх чөлөөний зэрэгтэй тэнцэх тухай теоремын дагуу чөлөөт электронуудаас дамжуулагчийн дулааны багтаамжид маш их хувь нэмэр оруулахыг хүлээх ёстой бөгөөд энэ нь туршилтаар ажиглагдаагүй байна.

Тиймээс, боловсролын албан ёсны хэвлэлд танилцуулсан заалтууд нь дэлхийн хүрээлэн буй орчин - эфирийг орхисон тохиолдолд цахилгаан гүйдлийг нарийн салангид цахилгаан цэнэгийн хөдөлгөөн ба харилцан үйлчлэл гэж үзэх томъёололд шүүмжлэлтэй дүн шинжилгээ хийх үндэслэлийг аль хэдийн өгсөн болно.

Гэхдээ аль хэдийн дурьдсанчлан энэ загвар нь сургууль, их сургуулийн боловсролын хөтөлбөрүүдийн гол загвар хэвээр байна. Цахим гүйдлийн загварын амьдрах чадварыг ямар нэгэн байдлаар нотлохын тулд онолын физикчид цахилгаан дамжуулах чанарын квант тайлбарыг санал болгов [6].

Сонгодог үзэл баримтлалын дурдсан бэрхшээлийг зөвхөн квант онол л даван туулах боломжтой болгосон. Квантын онол нь бичил хэсгүүдийн долгионы шинж чанарыг харгалзан үздэг. Долгионы хөдөлгөөний хамгийн чухал шинж чанар бол долгионы дифракцийн улмаас саадыг тойрон гулзайлгах чадвар юм.

Үүний үр дүнд электронууд хөдөлгөөний явцад атомуудыг мөргөлдөхгүйгээр тойрон нугалж, тэдний чөлөөт зам нь маш том байж болно. Электронууд Ферми-Дирак статистикийг дагаж мөрддөг тул Ферми түвшний ойролцоох электронуудын зөвхөн багахан хэсэг нь электрон дулаан багтаамжийг бүрдүүлэхэд оролцдог.

Тиймээс дамжуулагчийн электрон дулааны багтаамж нь бүрэн ач холбогдолгүй юм. Металл дамжуулагч дахь электроны хөдөлгөөний квант-механик асуудлын шийдэл нь бодитоор ажиглагдаж байгаачлан тодорхой цахилгаан дамжуулах чанарыг температураас урвуу пропорциональ хамааралтай болгоход хүргэдэг.

Тиймээс зөвхөн квант механикийн хүрээнд цахилгаан дамжуулах чанарын тогтмол тоон онолыг бий болгосон.

Хэрэв бид сүүлчийн мэдэгдлийн хууль ёсны болохыг хүлээн зөвшөөрвөл цахилгаан дамжуулалтын төгс квант онолоор зэвсэглээгүй, цахилгаан инженерчлэлийн үндэс суурийг бий болгож чадсан 19-р зууны эрдэмтдийн атаархмаар зөн совиныг хүлээн зөвшөөрөх ёстой. өнөөдөр үндсэндээ хуучирсан.

Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн зуун жилийн өмнөх шиг олон асуулт шийдэгдээгүй хэвээр байв (XX зуунд хуримтлагдсан асуултуудыг дурдахгүй).

Мөн квантуудын онол хүртэл тэдгээрийн заримд нь хоёрдмол утгагүй хариулт өгдөггүй, жишээлбэл:

1. Гүйдэл хэрхэн урсдаг вэ: гадаргуу дээгүүр эсвэл дамжуулагчийн бүх хөндлөн огтлолоор дамжин өнгөрөх үү?
2. Яагаад электронууд металлд, ионууд электролитэд байдаг вэ? Яагаад метал ба шингэний цахилгаан гүйдлийн нэг загвар байдаггүй бөгөөд одоо хүлээн зөвшөөрөгдсөн загварууд нь зөвхөн "цахилгаан" гэж нэрлэгддэг бодисын бүх орон нутгийн хөдөлгөөний гүн гүнзгий нийтлэг үйл явцын үр дагавар биш гэж үү?
3. Гүйдэлтэй дамжуулагчтай харьцуулахад мэдрэмтгий соронзон зүүний перпендикуляр чиглэлд илэрхийлэгддэг соронзон орны илрэлийн механизм юу вэ?
4. Металлын дулаан болон цахилгаан дамжуулах чанарын нягт уялдааг тайлбарласан "чөлөөт электронуудын хөдөлгөөний" одоогийн хүлээн зөвшөөрөгдсөн загвараас ялгаатай цахилгаан гүйдлийн загвар бий юу?
5. Хэрэв одоогийн хүч (ампер) ба хүчдэлийн (вольт) бүтээгдэхүүн, өөрөөр хэлбэл хоёр цахилгаан хэмжигдэхүүний бүтээгдэхүүн нь "килограмм" хэмжилтийн нэгжийн харааны системийн дериватив болох чадлын утгыг (ватт) үүсгэдэг. метр - хоёр дахь", тэгвэл яагаад цахилгаан хэмжигдэхүүнийг килограмм, метр, секундээр илэрхийлдэггүй вэ?

Асуулт болон бусад олон асуултын хариултыг хайж олохын тулд амьд үлдсэн цөөн хэдэн үндсэн эх сурвалжид хандах шаардлагатай байв.

Энэхүү эрэл хайгуулын үр дүнд 19-р зууны цахилгаан эрчим хүчний шинжлэх ухааны хөгжлийн зарим чиг хандлагыг тодорхойлсон бөгөөд энэ нь тодорхойгүй шалтгааны улмаас 20-р зуунд яригдаагүй төдийгүй заримдаа бүр хуурамчаар илэрхийлэгддэг.

Жишээлбэл, 1908 онд Лакур, Аппел нарын бичсэн "Түүхэн физик" номонд цахилгаан соронзонг үндэслэгч Ханс-Кристиан Эрстедийн "Соронзон зүү дээрх цахилгаан мөргөлдөөний үйл ажиллагааны туршилт" тойргийн орчуулгыг толилуулжээ. ялангуяа хэлэхдээ:

Цахилгааны зөрчил нь зөвхөн дамжуулагч утсаар хязгаарлагдахгүй, харин хүрээлэн буй орон зайд нэлээд хол тархсан хэвээр байгаа нь дээрх ажиглалтаас тодорхой харагдаж байна.

Хийсэн ажиглалтаас харахад энэ зөрчилдөөн хүрээлэлд тархаж байна гэж дүгнэж болно; Учир нь энэ таамаглалгүйгээр холболтын утасны ижил хэсэг нь соронзон сумны туйл дор байх нь сумыг зүүн тийш эргүүлж, туйлаас дээш байх үед сумыг баруун тийш хазайлгаж байгааг ойлгоход хэцүү байдаг. дугуй хөдөлгөөн нь диаметрийн эсрэг талын төгсгөлд эсрэг чиглэлд явагддаг …

Нэмж дурдахад, дамжуулагчийн дагуух орчуулгын хөдөлгөөнтэй холбоотойгоор дугуй хөдөлгөөн нь дунгийн шугам эсвэл спираль өгөх ёстой гэж бодох ёстой; Гэхдээ энэ нь би андуураагүй бол өнөөг хүртэл ажиглагдсан үзэгдлийн тайлбарт юу ч нэмдэггүй."

Физикийн түүхч Л. Д.-ийн номонд. Belkind, Амперт зориулсан, энэ нь "Oersted дугуйлан шинэ, илүү төгс орчуулга номонд өгсөн байна гэж заасан байна: A.-M. Ampere. Electrodynamics. M., 1954, хуудас. 433-439.". Харьцуулахын тулд бид Oersted-ийн тойргийн орчуулгаас яг ижилхэн ишлэлийн төгсгөлийн хэсгийг толилуулж байна.

"Тэнхлэгийг тойрон эргэх хөдөлгөөн нь энэ тэнхлэгийн дагуух хөрвүүлэлтийн хөдөлгөөнтэй хослуулан мушгиа хөдөлгөөнийг бий болгодог. Гэхдээ би андуураагүй бол ийм мушгиа хөдөлгөөн нь өнөөг хүртэл ажиглагдсан аливаа үзэгдлийг тайлбарлахад шаардлагагүй бололтой."

Яагаад "тайлбар дээр юу ч нэмээгүй" (өөрөөр хэлбэл "өөрөө ойлгомжтой") гэсэн хэллэгийг "тайлбарлах шаардлагагүй" (яг эсрэг утгатай) гэсэн илэрхийллээр сольсон нь өнөөг хүртэл нууц хэвээр байна.

Эрстэдийн олон бүтээлийг судлах нь үнэн зөв бөгөөд орос хэл рүү орчуулах нь ойрын ирээдүйн асуудал юм.

"Эфир ба цахилгаан" - Оросын нэрт физикч А. Г. Столетов 1889 онд Оросын байгаль судлаачдын VIII их хурлын ерөнхий хурал дээр уншсан илтгэлээ ингэж нэрлэжээ. Энэхүү тайланг олон хэвлэлд нийтэлсэн бөгөөд энэ нь өөрөө түүний ач холбогдлыг тодорхойлдог. А. Г. Столетовын хэлсэн үгийн зарим заалтыг авч үзье.

"Хаалтын" дамжуулагч "боловсрол чухал боловч түүний үүрэг нь урьд өмнө бодож байснаас өөр юм.

Дамжуулагч нь цахилгаан соронзон энерги шингээгчийн хувьд шаардлагатай: үүнгүйгээр цахилгаан статик төлөв бий болно; түүний оршихуйд тэрээр ийм тэнцвэрийг хэрэгжүүлэхийг зөвшөөрдөггүй; Эрчим хүчийг байнга шингээж, өөр хэлбэрт оруулснаар дамжуулагч нь эх үүсвэрийн (батарей) шинэ үйл ажиллагааг үүсгэж, бидний "гүйдэл" гэж нэрлэдэг цахилгаан соронзон энергийн тогтмол урсгалыг хадгалж байдаг.

Нөгөөтэйгүүр, "дамжуулагч" нь түүний гадаргуугийн дагуу голчлон гулсдаг энергийн замыг чиглүүлж, цуглуулдаг нь үнэн бөгөөд энэ утгаараа уламжлалт нэрэндээ зарим талаараа нийцдэг.

Утасны үүрэг нь шатаж буй дэнлүүний зулын голыг зарим талаар санагдуулдаг: зулын гол шаардлагатай, гэхдээ шатамхай хангамж, химийн энергийн хангамж нь дотор нь биш, харин түүний ойролцоо байдаг; шатамхай бодисыг устгах газар болж, чийдэн нь химийн энергийг дулааны энерги болгон тасралтгүй, аажмаар шилжүүлэхийн тулд шинийг татдаг …

Шинжлэх ухаан, практикийн бүх ялалтуудын хувьд "цахилгаан" хэмээх ид шидийн үг бидний хувьд хэтэрхий удаан хугацааны туршид зэмлэл болсоор ирсэн. Үүнийг арилгах цаг болжээ - энэ үгийг тайлбарлах, тодорхой механик ойлголтуудын цуврал болгон нэвтрүүлэх цаг болжээ. Уламжлалт нэр томъёо хэвээр байж болох ч энэ нь дэлхийн механикийн өргөн уудам тэнхимийн тодорхой уриа байх болтугай. Зууны төгсгөл биднийг энэ зорилгод хурдацтай ойртуулж байна.

"Эфир" гэдэг үг нь "цахилгаан" гэдэг үгэнд аль хэдийн тус болж байгаа бөгөөд удахгүй үүнийг илүүдүүлэх болно.

Оросын өөр нэг нэрт туршилтын физикч И. И. Боргман "Ховоржуулсан хий дэх тийрэлтэт цахилгаан гэрэл" бүтээлдээ энэ хоолойн тэнхлэгийн дагуу байрлах нимгэн цагаан алтны утасны ойролцоо нүүлгэн шилжүүлсэн шилэн хоолойн дотор маш үзэсгэлэнтэй, сонирхолтой гэрэлтдэг болохыг тэмдэглэжээ. Энэ утсыг Rumkorff ороомгийн нэг шонтой холбосон бол сүүлчийнх нь нөгөө шон нь газарт татагдах ба үүнээс гадна хоёр туйлын хооронд оч цоорхойтой хажуугийн салбарыг оруулдаг.

Энэ ажлын төгсгөлд И. И. Боргман хэлэхдээ, Румкорфын ороомогтой параллель салбар дахь очны цоорхой маш бага, ороомгийн хоёр дахь туйл нь мушгиа шугам хэлбэртэй байх үед илүү тайван болж хувирдаг гэж бичжээ. газартай холбогдоогүй байна.

Үл мэдэгдэх шалтгааны улмаас Эйнштейний өмнөх үеийн алдартай физикчдийн танилцуулсан бүтээлүүд үнэхээр мартагдсан байв. Физикийн сурах бичгүүдийн дийлэнх хэсэгт Оерстедийн нэрийг хоёр мөрөнд дурдсан байдаг бөгөөд энэ нь түүний цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийг санамсаргүй нээсэн болохыг илтгэдэг (хэдийгээр физикч Б. И.

A. G-ийн олон бүтээл. Столетов ба I. I. Боргман физик, ялангуяа онолын цахилгааны инженерийн чиглэлээр суралцдаг бүх хүмүүсийн хараанаас хол байдаг.

Үүний зэрэгцээ дамжуулагчийн гадаргуу дээр спираль хэлбэртэй эфирийн хөдөлгөөн хэлбэрээр цахилгаан гүйдлийн загвар нь хувь заяаг урьдчилан тодорхойлсон бусад зохиолчдын танилцуулсан бүтээлүүд болон бусад зохиогчдын бүтээлүүдийн хангалтгүй судлагдсан шууд үр дагавар юм. XX зууны дэлхийн дэвшил Эйнштейний харьцангуйн онол ба үүнтэй холбоотой салангид цэнэгийг туйлын хоосон орон зайд шилжүүлэх электрон онолууд. Орон зай.

Өмнө дурьдсанчлан, Эйнштейний цахилгаан гүйдлийн онол дахь "хялбарчлах" нь эсрэг үр дүнг өгсөн. Цахилгаан гүйдлийн мушгиа загвар нь өмнө тавьсан асуултуудад хэр зэрэг хариулт өгч байна вэ?

Гүйдэл хэрхэн урсах вэ гэдэг асуултыг: гадаргуу дээгүүр эсвэл дамжуулагчийн бүхэл бүтэн хэсэгт тодорхойлолтоор шийддэг. Цахилгаан гүйдэл нь дамжуулагчийн гадаргуугийн дагуух эфирийн спираль хөдөлгөөн юм.

Хоёр төрлийн цэнэгийн тээвэрлэгч (металл дахь электронууд, электролит дахь ионууд) байгаа эсэх асуудлыг цахилгаан гүйдлийн спираль загвараар мөн арилгадаг.

Үүний тод тайлбар бол натрийн хлоридын уусмалын электролизийн явцад дуралюминий (эсвэл төмрийн) электродууд дээр хийн ялгарах дарааллыг ажиглах явдал юм. Түүнээс гадна электродууд нь доошоо байрлах ёстой. Дашрамд хэлэхэд электролизийн явцад хийн ялгарлын дарааллын тухай асуудал электрохимийн шинжлэх ухааны ном зохиолд хэзээ ч гарч байгаагүй.

Үүний зэрэгцээ, нүцгэн нүдээр электродын гадаргуугаас дараалсан (нэгэн зэрэг биш) хий ялгарах нь дараах үе шаттай байдаг.

- катодын төгсгөлөөс хүчилтөрөгч, хлорыг шууд гаргах;

- 1-р зүйлийн хамт бүх катодын дагуу ижил хийг дараа нь гаргах; эхний хоёр үе шатанд устөрөгчийн хувьсал анод дээр огт ажиглагддаггүй;

- 1, 2-р зүйлийн үргэлжлэлээр зөвхөн анодын төгсгөлөөс устөрөгчийн хувьсал;

- электродын бүх гадаргуугаас хийн ялгаралт.

Цахилгаан хэлхээг нээх үед хийн хувьсал (электролиз) үргэлжилж, аажмаар устаж үгүй болдог. Утасны чөлөөт үзүүрүүд хоорондоо холбогдсон үед чийгшүүлсэн хийн ялгаралтын эрчим нь катодоос анод руу шилждэг; устөрөгчийн хувьслын эрч хүч аажмаар нэмэгдэж, хүчилтөрөгч, хлор - буурдаг.

Санал болгож буй цахилгаан гүйдлийн загвараас харахад ажиглагдсан нөлөөллийг дараах байдлаар тайлбарлав.

Хаалттай эфирийн спираль бүхэлдээ катодын дагуу нэг чиглэлд тогтмол эргэлддэг тул спиральтай эсрэг чиглэлд эргэлддэг уусмалын молекулууд (энэ тохиолдолд хүчилтөрөгч ба хлор), мөн ижил чиглэлтэй молекулууд татагддаг. спиральтай эргүүлэх нь няцаагдана.

Холболтын ижил төстэй механизм - түлхэлтийг ялангуяа ажилд авч үздэг [2]. Гэхдээ эфирийн спираль нь хаалттай шинж чанартай байдаг тул нөгөө электрод дээр түүний эргэлт нь эсрэг чиглэлтэй байх бөгөөд энэ нь энэ электрод дээр натри хуримтлагдаж, устөрөгч ялгарахад хүргэдэг.

Хийн хувьсал дахь ажиглагдсан бүх цаг хугацааны хоцрогдол нь электродоос электрод хүртэлх эфирийн спираль эцсийн хурд, шилжих үед электродуудын ойролцоо эмх замбараагүй байрладаг уусмалын молекулуудыг "ангилах" шаардлагатай үйл явцтай холбон тайлбарладаг. цахилгаан хэлхээн дээр.

Цахилгаан хэлхээг хаах үед электрод дээрх спираль нь жолоодлогын араа болж, спиральтай эсрэгээр эргэх чиглэлтэй уусмалын молекулуудын харгалзах "араа" -ыг өөртөө төвлөрүүлдэг. Гинж нээлттэй үед жолоодлогын арааны үүрэг хэсэгчлэн уусмалын молекулуудад шилжиж, хийн хувьслын үйл явц жигд унтардаг.

Нээлттэй цахилгаан хэлхээтэй электролизийн үргэлжлэлийг электрон онолын үүднээс тайлбарлах боломжгүй юм. Эфирийн спираль хаалттай системд утаснуудын чөлөөт үзүүрийг хооронд нь холбохдоо электродууд дахь хийн ялгарлын эрчмийг дахин хуваарилах нь импульс хадгалах тухай хуульд бүрэн нийцэж байгаа бөгөөд зөвхөн өмнө нь танилцуулсан заалтуудыг баталж байна.

Тиймээс уусмал дахь ионууд нь хоёр дахь төрлийн цэнэг зөөгч биш боловч электролизийн явцад молекулуудын хөдөлгөөн нь электрод дээрх эфирийн спираль эргэх чиглэлтэй харьцуулахад тэдгээрийн эргэлтийн чиглэлийн үр дагавар юм.

Гурав дахь асуултыг гүйдэл бүхий дамжуулагчтай харьцуулахад мэдрэмтгий соронзон зүүний перпендикуляр чиглэлд илэрхийлэгддэг соронзон орны илрэлийн механизмын талаар тавьсан.

Эфирийн орчин дахь эфирийн спираль хөдөлгөөн нь спираль руу перпендикуляр чиглүүлэн бараг перпендикуляр чиглүүлсэн (спираль эргэлтийн бүрэлдэхүүн хэсэг) энэ орчны эвдрэлийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дамжуулагчтай перпендикуляр мэдрэгчтэй соронзон сумыг чиглүүлдэг. Одоогийн.

Тэр ч байтугай Oersted өөрийн зохиолдоо: "Хэрэв та соронзон меридианы хавтгайд перпендикуляр сумны дээгүүр эсвэл доогуур холбох утсыг байрлуулсан бол утас нь туйлд ойрхон байхаас бусад тохиолдолд сум тайван хэвээр байна. Гэхдээ онд Энэ тохиолдолд гарал үүслийн гүйдэл нь утасны баруун талд байвал туйл дээшлэх ба зүүн талд байвал унана."

Цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор дамжуулагчийг халаах ба үүнтэй шууд холбоотой тодорхой цахилгаан эсэргүүцлийн тухайд спираль загвар нь энэ асуултын хариултыг тодорхой харуулах боломжийг бидэнд олгодог: дамжуулагчийн нэгж урт дахь спираль эргэлт их байх тусам илүү их байх болно. Энэ дамжуулагчаар эфирийг "шахах" шаардлагатай., өөрөөр хэлбэл тодорхой цахилгаан эсэргүүцэл ба халаалтын температур өндөр байх тусам тухайн эфирийн орон нутгийн концентраци өөрчлөгдсөний үр дүнд аливаа дулааны үзэгдлийг авч үзэх боломжийг олгодог.

Дээр дурдсан бүхнээс харахад мэдэгдэж буй цахилгаан хэмжигдэхүүнүүдийн харааны физик тайлбар нь дараах байдалтай байна.

• Эфирийн спираль массыг өгөгдсөн дамжуулагчийн урттай харьцуулсан харьцаа юм. Дараа нь Ом хуулийн дагуу:
• Энэ нь эфирийн спираль массын дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын харьцаа юм. Эсэргүүцэл нь хүчдэл ба гүйдлийн хүчийн харьцаа бөгөөд хүчдэл ба гүйдлийн хүч чадлын үржвэрийг эфирийн урсгалын хүч (хэлхээний хэсэг дээр) гэж тайлбарлаж болно.
• - Энэ нь дамжуулагч дахь эфирийн нягт ба дамжуулагчийн уртаар эфирийн урсгалын хүчийг үржүүлсэн үржвэр юм.
• - энэ нь эфирийн урсгалын хүчийг тухайн дамжуулагчийн уртаар дамжуулагч дахь эфирийн нягтын үржвэрт харьцуулсан харьцаа юм.

Бусад мэдэгдэж буй цахилгаан хэмжигдэхүүнүүд ижил төстэй байдлаар тодорхойлогддог.

Эцэст нь хэлэхэд гурван төрлийн туршилтыг яаралтай хийх шаардлагатай байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.

1) микроскопоор гүйдэлтэй дамжуулагчийг ажиглах (I. I. Borgman-ийн туршилтыг үргэлжлүүлж, хөгжүүлэх);

2) орчин үеийн өндөр нарийвчлалтай гониометрийг ашиглан янз бүрийн металлаар хийсэн дамжуулагчийн соронзон зүүний хазайлтын бодит өнцгийг секундын фракцын нарийвчлалтайгаар тогтоох; бага тодорхой цахилгаан эсэргүүцэлтэй металлын хувьд соронзон зүү нь перпендикуляраас илүү их хэмжээгээр хазайна гэж үзэх бүх шалтгаан бий;

3) гүйдэл бүхий дамжуулагчийн массыг гүйдэлгүй ижил дамжуулагчийн масстай харьцуулах; Бифельд - Браун эффект [5] нь гүйдэл дамжуулах дамжуулагчийн масс илүү их байх ёстойг харуулж байна.

Ерөнхийдөө цахилгаан гүйдлийн загвар болох эфирийн спираль хөдөлгөөн нь зөвхөн олон тооны туршилтуудыг давтан хийсэн инженер Авраменкогийн "хэт дамжуулалт" гэх мэт цэвэр цахилгаан үзэгдлийн тайлбарт хандах боломжийг олгодог. Алдарт Никола Теслагийн тухай, гэхдээ бас ийм ойлгомжгүй үйл явц нь dowsing нөлөө, хүний биоэнерги болон бусад хэд хэдэн.

Харааны спираль хэлбэртэй загвар нь хүний амь насанд аюул учруулж буй цахилгаан цочролын үйл явцыг судлахад онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг.

Эйнштейний "хялбаршуулсан" цаг хугацаа өнгөрчээ. Дэлхийн хийн орчин - Эфирийг судлах эрин үе ирж байна

Уран зохиол:

1. Ацуковский В. А. Материализм ба релятивизм. - М., Energoatomizdat, 1992.-- 190х (Pp. 28, 29).
2. Ацуковский В. А. Эфирийн ерөнхий динамик. - М., Energoatomizdat,. 1990.-- 280-аад он (х. 92, 93).
3. Веселовский О. И., Шнейберг Я. А. Цахилгааны инженерийн түүхийн тухай эссе. - М., MPEI, 1993.-- 252х (Pp. 97, 98).
4. Заев Н. Э. Инженер Авраменкогийн "Супер дамжуулагч".. - Залуучуудын технологи, 1991, №1, P.3-4.
5. Кузовкин А. С., Непомнящий Н. М. Эсминч Элдридж юу болсон бэ? - М., Мэдлэг, 1991.-- 67х (37, 38, 39).
6. Матвеев А. Н. Цахилгаан ба соронзон - М., Дээд сургууль, 1983.-- 350-аад он (Pp. 16, 17, 213).
7. Пирязев I. A. Цахилгаан гүйдлийн загвар болох эфирийн спираль хөдөлгөөн. "Мянганы зааг дахь системийн шинжилгээ: онол практик - 1999" олон улсын шинжлэх ухаан, практикийн бага хурлын материал. - М., IPU RAN, 1999.-- 270х.(Pp. 160-162).