Segreti dell'elettromagnetismo

Dottrina dell'elettromagnetismo criticato a lungoparlando di lui: incomprensibile, complesso, contraddittorio.

In effetti, ci sono circa un centinaio di paradossi in esso. Tuttavia, la loro analisi teorica, per così dire, teorizzazione, raffinatezza, nonostante l'utilità di una tale lezione, a volte sa ancora di qualcosa di gabinetto, speculativo. In questi casi, si chiede involontariamente di chiedersi: c'è qualcosa di nuovo nella pratica, negli esperimenti, che stupirebbe persino i teorici più esperti?

Devo dire che esperimenti insoliti, tuttavia spiegabili nell'ambito della dottrina esistente, possono essere contati con una dozzina. Tra questi ci sono quelli che finalmente aprono la strada a una nuova elettrodinamica: chiara, semplice e logica, priva di paradossi.

Parliamo di entrambi. "Motori" dall'aspetto estremamente spettacolare in cui tra gli elettrodi, dove è collegata l'alta tensione, una varietà di oggetti ruota freneticamente. Una di queste ruote fu costruita da Franklin. Il principio del suo funzionamento è molto semplice: le cariche, respinte dalle forze di Coulomb, fluiscono dagli elettrodi al rotore.

Un esperimento con un tubo di metallo a cui viene fornita corrente è curioso. Come sapete, nella cavità di qualsiasi oggetto metallico che è sotto tensione, non c'è campo elettrico. Quindi, se si inserisce un filo collegato a terra all'interno del tubo, la sua capacità elettrica aumenterà. Perché? Come fa una pipa a "notare" che ha un filo dentro? Si scopre che la sua coda, quella che unisce la terra, entra nel campo elettrico esterno e, come una pompa, assorbe le cariche necessarie nel filo.

Non esiste una "nuova" fisica in questi fenomeni. Molte più riserve per la sua costruzione sono piene di un campo magnetico. Un tempo, molto è stato scritto sulle opere di R. Sigalov. I fisici di Ferghana sono riusciti a tracciare il comportamento degli "angoli" con le correnti.

Due conduttori che formano un angolo possono spostare la struttura, facendola da soli. Sembrava che fosse evidente un nuovo fenomeno, ma dopo un attento esame si è scoperto che le famose forze di Lorentz lavorano qui e che tutto è spiegato da leggi ben note. E anche se gli scienziati non hanno trovato novità fisiche qui, sono comunque riusciti a trovare diversi design sorprendenti, precedentemente sconosciuti nella tecnologia.

La situazione con supporti magnetici è più interessante. Se gli stessi poli di due magneti permanenti sono rivolti l'uno verso l'altro, allora non ci sarà campo magnetico nel divario - questo segue un corso di fisica della scuola elementare. Ma se un conduttore viene posizionato in questo spazio e i poli vengono leggermente spostati, nel conduttore apparirà una corrente. (Intervistato, per cosa?

Questo paradosso fu scoperto da Buly nel 1935. La sua spiegazione è questa: i campi elettrici possono sempre essere aggiunti, ma quelli magnetici - solo se le loro fonti (magneti, elettromagneti) sono basate su una piattaforma comune. La sovrapposizione di campi magnetici, cioè la loro sovrapposizione, non è sempre possibile. Questa conclusione è estremamente importante per la scienza e la tecnologia - dopotutto, a volte la sommatoria teorica nella pratica porta a risultati errati. È sorprendente, tra l'altro, che questo non sia stato ancora legalizzato da libri di riferimento e libri di testo.

L'esperienza di Grano è interessante. Se sul mercurio, attraverso il quale passa la corrente, lancia un chiodo, spicchi di rame. segatura, quindi si immergeranno in metallo liquido e inizieranno a muoversi nella direzione in cui appare l'estremità smussata. E qui le stesse forze di Lorentz sembrano funzionare.

Dalle superfici coniche delle estremità appuntite dell'attuale uscita del filamento (o entra) perpendicolare a queste superfici. Nel campo magnetico della corrente che scorre nel mercurio, una forza viene applicata a questi filamenti perpendicolari alla direzione del suo flusso; ecco come viene espulso il cuneo. Quindi Tom Sawyer ha sparato alle ossa di ciliegia, schiacciandole con le dita.

Il paradosso di Grano.Un cilindro di rame posto in mercurio con una corrente che lo attraversa inizia a muoversi in avanti con quella faccia terminale, la cui area è più grande.

Infine, altri due esperimenti insoliti. Ed è loro, a nostro avviso, che consente di parlare di un nuovo approccio. Questo si riferisce al lavoro del fisico di Tomsk G. Nikolaev, che ha causato una sensazione in elettrodinamica. Dopo molti anni di ricerche teoriche, Nikolaev giunse alla conclusione che, oltre al noto, ci sarebbe stato un altro secondo campo magnetico sconosciuto, e costruito molti modelli su cui mostrò chiaramente come questo secondo campo si manifestasse.

Ecco una delle descrizioni di un'esperienza "semplice". Un ponte galleggiante in materiale elettricamente conduttivo viene inserito nei bagni con elettrolita. Una corrente elettrica passa attraverso il circuito "bagno - ponte - bagno". Parallelamente al ponte, viene posizionato un altro conduttore: un bus, lungo il quale scorre anche la corrente, solo molto più grande. Quindi, non appena il bus è collegato a una sorgente corrente, il bridge inizia a galleggiare. Se le correnti sono unidirezionali, allora sono attratte, quindi il ponte sale esattamente sotto il bus e parallelo ad esso. Ma non solo, il ponte si muove anche lungo il pneumatico, fermandosi esattamente al centro.

Perché il ponte è centrato? C'è qualcosa a cui pensare. Lo stesso autore dell'esperimento afferma - nelle sue parole c'è una ragione - che non solo la forza trasversale di Lorentz diretta dal pneumatico, ma anche la forza longitudinale, precedentemente non vista da nessuno, agisce sul conduttore galleggiante.

Se lo chiami "la forza di Nikolaev", i fisici olandesi e di Tomsk garantiscono in totale sicurezza che non ci sono forze "laterali" con cui sono. per due secoli, i fisici sono stati tormentati, per niente. Due correnti agiscono l'una sull'altra da forze centrali dirette esattamente lungo il raggio tra loro.

Non hanno notato la forza di Nikolaev solo per negligenza, ma anche perché si è rivelato superfluo nella descrizione teorica "finita". Se hai bisogno di riflettere esperienze di Nikolaev, quindi giungi alla conclusione che due "pezzi" di corrente si influenzano a vicenda esattamente allo stesso modo di due cariche: in linea retta.

Sembra che l'esperienza di Nikolaev potrebbe essere l'esperienza decisiva che aprirà la barriera a una nuova, molto più semplice, vera elettrodinamica. Tuttavia, ciò richiederà altri esperimenti.

È curioso che nel 1935 i fisici abbiano notato come un campione superconduttore respinga un campo magnetico "estraneo" (effetto Meissner). Tutti sapevano che l'EMF era indotto solo da un campo magnetico alternato, ma qui è costante. Quindi, disse F. London, il campo magnetico stesso dà forza.

Dimostrazione dell'effetto Meissner

Non capendo la natura di queste forze, gli ingegneri ne approfittarono comunque. Quindi, nel 1975, gli elettricisti di Mosca sono riusciti a trasferire una corrente due volte più grande del solito attraverso un tubo superconduttore, creando uno speciale campo magnetico nell'area di lavoro.

Tuttavia, il mistero dell'effetto Meissner ha promesso troppo. Dopotutto, l'apparenza corrente in un superconduttore è possibile solo quando appare una forza, il che significa che la forza non viene creata da incrementi del campo magnetico, come dettato dalle equazioni di Maxwell, ma dal campo stesso. L'elettrodinamica dovrà essere riparata, questo è inevitabile, perché dovrebbe diventare una dottrina comune che combina gli aspetti più diversi della realtà elettrica reale. In effetti, in alcuni casi, in particolare per i superconduttori, ha smesso di funzionare.

Ma come collegare direttamente il campo magnetico stesso e le forze da esso generate? Non appena questa insolita formulazione della domanda è stata accettata per l'azione, sono stati immediatamente identificati diversi modi per risolverla. Ecco una funzione speciale, a lungo usata del potenziale vettore, delle correnti di polarizzazione e dell'energia del campo magnetico.

Il problema della corrente longitudinale e del campo elettrico creato da esso nei processi magnetostatici è maturato così tanto che sono apparse anche delle parafrasi popolari (Okolotin V. Una supertask per superconduttori. Nauka, 1983, pp. 115-121).

Sembra che questo campo sia già stato scoperto e inizi a funzionare con le invenzioni.La comparsa della quarta energia elettrica rafforzerà l'ingegneria elettrica di circa un terzo. Forse qualcos'altro è ancora più importante: la vittoria di un atteggiamento creativo nei confronti del proprio business. Si è rivelato giusto coloro che credevano nelle riserve dell'elettromagnetismo, cercando di metterle al servizio delle persone.

Mi chiedo quanto l'ignoto sia nascosto in altre sezioni della fisica? Probabilmente il prossimo tesoro è nascosto nella meccanica, nella sezione d'inerzia. Aspetta e vedi.

Vladimir Okolotin

Secondo i materiali della rivista "Youth Technology"

Vedi anche: Motore magnetico Minato