Category:

Свет и радиоволны порождают движущиеся электроны, однако, как они это делают?

Продолжение. Начало здесь: https://blagin-anton.livejournal.com/1074363.html

Как это происходит? — спрашивает читателя Виктор Иванович Гапонов в своей книге «ЭЛЕКТРОНЫ», имея в виду возникновение электрического тока в металлическом проводе, когда он движется поперёк магнитных силовых линий. И он сам же отвечает на него:

«Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим упрощённую модель динамо-машины.

На рисунке 16 между полюсами магнита по двум токосъёмным металлическим лентам движется отрезок провода (он обозначен буквами АБ). Сам он двигаться, конечно, не будет, его нужно двигать рукой; но и якорь, вращающаяся часть настоящей динамо-машины, движется не сам — его вращает турбина или какой-нибудь другой двигатель.

Рис. 16. В проводе, движущемся между полюсами магнитов, возникает ток.

К токосъёмным металлическим лентам присоединена лампочка, так что электрическая цепь всё время замкнута. В отрезке провода АБ, как и во всяком куске металла, находятся свободные электроны, которые движутся вместе с проводом. Все вместе они движутся под прямым углом к магнитным силовым линиям (это направление движения отмечено стрелкой). При этом на электроны со стороны магнитного поля действуют силы, побуждающие их двигаться вдоль провода от конца Б к концу А (это направление движения электронов отмечено на рисунке маленькими стрелками). Причём электронам, накапливающимся в А, открыт путь через лампочку. По этому пути они и устремляются.

Когда отрезок провода дойдёт до края магнитного поля (на рисунке это положение провода отмечено пунктиром), ток прекратится. Чтобы этого не случилось, нужно сразу же двинуть отрезок провода обратно. При этом ток, конечно, изменит направление, но лампочка гореть не перестанет, потому что тепло в проводнике выделяется независимо от направления тока. Если двигать отрезок провода АБ вперёд и назад между двумя крайними положениями, то через лампочку будет течь ток, меняющий своё направление.

На языке электротехники ток, меняющий своё направление, носит название «переменного тока».

В настоящих динамо-машинах провода вращаются в магнитном поле. При этом также получается переменный ток. Если нужно получить ток постоянного направления, переменный ток с помощью особых устройств «выпрямляют».

Таким образом, в динамо-машине «электронным насосом» служит магнитное поле, (непосредственно воздействующее на электроны. Комментарий — А.Б.). Оно перегоняет электроны внутри провода от Б к А, и на концах отрезка, которые называются полюсами, накапливаются заряды разных знаков. Значит, в проводах «внешней цепи» будет действовать электрическое поле, то есть, будет существовать «электрический напор».

Теперь посмотрим на рисунок 17. Он очень похож на рисунок 16. Разница только в том, что в цепь вместо лампочки включена гальваническая батарея. Её назначение здесь — создавать в проводниках «электрический напор», который будет гнать электроны по куску провода, лежащему на токосъёмных пластинах, в направлении, отмеченном на рисунке маленькими стрелками. Это направление перпендикулярно к магнитным силовым линиям. При этом на каждый электрон действует сила, направленная под прямым углом как к силовым линиям, так и к направлению движения электронов. Эти силы также показаны на рисунке стрелками. Электроны не могут вырваться из проводника. Этому, как мы знаем, препятствуют силы притяжения ионов металла. Но эти маленькие силы, действующие на каждый электрон, в сумме дают вполне заметную силу, которая увлекает с собой весь провод и перемещает его по токосъёмным пластинкам.

Такое движение провода с током в магнитном поле используется в электромоторах.

Рис. 17. Провод, по которому текут электроны, перемещается в магнитном поле.

Остаётся ещё один вопрос: через сколько времени загорится в цепи лампочка (рисунок 16) после того, как динамо-машина пущена в ход, то есть, двинулся с места провод АБ?

Заряды на полюсах динамо-машин создают в присоединённом к ним проводнике электрическое поле. Проводник может быть очень длинным и разветвлённым; такова, например, городская электросеть. Но электрическое поле распространяется с огромной скоростью. Эта скорость равна 300000 километров в секунду. Поэтому во всей сети — будь она длиной хоть в сотни километров — электрическое поле появится почти мгновенно: сразу во всех проводах, во всех лампочках и моторах свободные электроны начнут двигаться туда, куда их гонит поле. Сразу загорятся лампочки, заработают моторы и т. д.

Но не надо думать, что поток электронов в проводе течёт с той же огромной скоростью, с какой распространяется вдоль провода электрическое поле.

Скорость потока электронов (не путать со скоростью беспорядочного движения отдельных электронов!), вообще говоря, зависит от напряжения — «электрического напора» (так же, как скорость воды в трубе зависит от напора воды). Эта скорость невелика. Например, в светящейся нити электрической лампочки проходимый электронным потоком путь за одну секунду измеряется миллиметрами. (Миллиметрами! Притом, что электрическое поле, приводящее в движение электроны, распространяется в проводах со скоростью света, а это почти 300000 км/сек. Комментарий — А.Б.).

Итак, практическое использование электричества основано, прежде всего, на том, что в металлах есть свободные электроны, которыми мы можем легко управлять с помощью электрического поля.

Электронный поток в проводе можно в некотором отношении сравнить с поездом, движение которого направляется рельсами. Машинист не нуждается в руле; его единственная забота — ускорять или тормозить поезд. Провод для электронного потока то же, что и рельсовый путь для поезда. Электроны в обычных условиях не могут выйти из проводника. Нужно только создать необходимое напряжение на концах, и по проводнику любой формы потечёт электрический ток».

Подведём некоторый итог. Из научно-популярной книги «ЭЛЕКТРОНЫ», написанной и изданной в 1949 году нашим соотечественником, кандидатом технических наук Виктором Ивановичем Гапоновым, мы узнали много интересного. Но много вопросов осталось без ответа. Помните, я спрашивал: что собою представляет «электрическое поле», о котором известно, что внутри проводов оно распространяется со скоростью света? Эта скорость очень большая, но не бесконечная. Что ограничивает её? А что ограничивает скорость движения световых волн в так называемом «свободном пространстве» где нет ни проводов, ни даже какого-либо вещества?

Вспомните сейчас и про аналогию: «между электрическим током в проводе и потоком воды в трубе есть большое сходство». Когда в трубе, полностью заполненной водой, создаётся напор, давление воды распространяется в трубе со скоростью распространения звука в воде. Скорость распространения звука в воде и напора воды в трубе определяется исключительно плотностью и упругостью воды и составляет примерно 1,5 км/сек. «Электрический напор» в проводе, который принято называть «электрическим полем», распространяется в нём со скоростью света — 300000 км/сек. При этом главная характеристика «электрического поля» — «напряжённость» — в аналогии с движением воды в трубе соответствует «напору воды». И если от напора воды (давления) зависит скорость течения воды в трубе, то от электрического «напора» зависит скорость потока электронов в проводе.

Впору задуматься, случайно ли такое сходство между распространением напора воды в трубах и распространением «электрического поля» в проводах?

Как только мы задумаемся об этом, у нас невольно появится вопрос: а ведь действительно, что такое чрезвычайно текучее, обладающее гигантской упругостью (если судить по скорости распространения электрического поля по проводам) и могущее оказывать силовое воздействие на электроны, скрывается за этим научным термином «электрическое поле»?

Я напомню читателю исторический факт: в старину электричество называли «электрической жидкостью», «флюидом» (от лат. fluidus — текучий). Потом, когда Майкл Фарадей отрыл существование силовых линий магнитного и электрического поля, а Джозеф Томсон открыл частицы электричества — электроны, почему-то лишь единицам учёным стало понятно, и одним из них был Никола Тесла, что электроны — это не всё электричество! Другая неотъемлемая часть электричества — то, что их плотно окружает и что обладает необычайно высокой текучестью. Эта другая часть электричества — и есть самый настоящий «флюид», способный проявлять себя в самых разных качествах, иногда даже фантастических. Этот «флюид» есть везде, он вездесущ, он заполняет всё Мироздание, и он же заполняет в теле каждого провода все пустоты. И когда мы создаём в этом «флюиде» в замкнутом объёме провода «электрическую напряжённость» постоянной силы, это порождает хорошо известный нам «постоянный электрический ток».

Однако, наиболее интересная ситуация возникает с «переменным электрическим током». Когда генератор электростанции, состоящий из электромагнита и проволочной катушки, в которой порождается первичное движение электронов, раскачивает с их помощью с частотой 50 Герц этот самый «флюид» в замкнутом объёме всей электросети большого города или даже целой страны, а это многие сотни и даже тысячи километров проводов, то сами электроны, которые, как мы считаем, и образуют «электрический ток», производящий многие электрические чудеса, (вы только представьте!) перемещаются относительно каждой точки провода вперёд-назад с частотой 50 Герц (в США принят стандарт 60 Гц) в лучшем случае всего на несколько миллиметров! И то, смещения электронов вперед-назад на несколько миллиметров имеют место только в высоковольтных линиях электропередач. А в бытовой электросети это возвратно-поступательное смещение электронов внутри питающих проводов составляет всего доли миллиметра!

Кому-то это может показаться невероятным, но это факт!

Вспомните о том, что рассказал кандидат технических наук Виктор Иванович Гапонов: «Скорость потока электронов (не путать со скоростью беспорядочного движения отдельных электронов!), вообще говоря, зависит от напряжения — «электрического напора» (так же, как скорость воды в трубе зависит от напора воды). Эта скорость невелика. Например, в светящейся нити электрической лампочки проходимый электронным потоком путь за одну секунду измеряется миллиметрами». И это справедливо для случая постоянного тока.

А если мы имеем дело с переменным током промышленной частоты, меняющим своё направление 50 раз в секунду, то путь электронов вперёд-назад внутри провода составляет всего доли миллиметра!

В силу этого можно говорить о том, что генератор электростанции создаёт в проводах электросети «продольные упругие волны электрической напряжённости» (по сути это продольные волны в эфире, но не в свободном, а заключённом в объёме проводов!), и вот эти то волны и распространяются по проводам со скоростью примерно 300000 км/секунду и вызывают в проводах совпадающее по направлению движения этих продольных волн возвратно-поступательное движение «свободных электронов». Причём увлекаемые «электрическим полем» так называемые «свободные электроны» движутся не просто как частички вещества, находящиеся в потоке эфира, а они при этом ещё и ориентируются в пространстве подобно флюгеру, реагирующему на направление ветра. Эту ориентацию «свободным электронам» задают силовые линии напряжённости «электрического поля».

В связи с этим моим видением процессов, возникающих в проводах, по которым течёт переменный ток, я хочу рассказать читателю об интересном реальном факте, имевшем место в истории физики.

Есть такой Константин Петрович Харченко, русский изобретатель и учёный, посвятивший десятки лет своей жизни развитию военной радиоэлектроники. Вроде бы, он жив до сих пор, в этом году ему должно исполниться 88 лет, и дай Бог ему здоровья! Ещё в далёкие советские времена он сконструировав буквально «методом тыка» коротковолновую радиопередающую и приёмную антенну "ОБ-Е" для военных. При этом он открыл, изучая принцип её работы, что радиоволны, о которых во всех ВУЗах мира до сих пор рассказывают, что это «поперечные электромагнитные колебания», оказывается, могут быть и продольными! Чего парадигма современной науки никак не предусматривает! 

Когда К.П.Харченко, инженер, изобретатель и учёный понял это, он написал призыв к соотечественникам: «Россияне, вы имеете фору... Не теряйте времени. Физику надо делать заново!»

Вот некоторые выдержки из его рассказа.

"...Конец 1979-го. Оформились представления по новой однопроводной антенне бегущей волны. В её конструктивную основу была положена хорошо известная практикам и особо любимая теоретиками «старая» приёмная антенна Бевереджа, маркируемая у нас с легкой руки Г. З.Айзенберга как ОБ-«однопроводная бегущей».

Свою антенну я обозначил как ОБ-Е:

Добавление литеры Е к названию отличало «новую» антенну от «старой» и показывало, что на её проводнике наряду с бегущей волной (электронов) присутствует ещё одна волна. Волна, похожая по структуре на волну в круглом волноводе, если смотреть в торец проводника.

Диаграмма излучения антенны ОБ-Е конструкции К.П.Харченко. Рисунок сделан его рукой.
Диаграмма излучения антенны ОБ-Е конструкции К.П.Харченко. Рисунок сделан его рукой.

Диаграмма излучения антенны ОБ-Е конструкции К.П.Харченко. Рисунок сделан его рукой.

Сейчас эту «дополнительную» волну уже именуют «продольной», а в те далекие времена такой термин не был модным. Сопоставительные испытания ОБ с ОБ-Е показали сказочные результаты. Так, например, взятый по возможному максимуму коэффициент усиления (КУ) «новой» антенны превышал КУ «старой» в 40 раз (!) при одинаковых длинах и диаметрах проводников с бегущей волной обеих антенн, размещенных над одной и той же «землей». 

У коллег немедленно возник жёсткий вопрос: «откуда и почему?» И также немедленно последовал приговор: «этого не может быть, так как уравнения Максвелла – Герца разницы между ОБ и ОБ-Е «не видят»!

Тем не менее, это уже моё дополнение, эти радиоантенны ОБ-Е, излучающие именно продольные радиоволны (а не поперечные, как многим кажется) были изготовлены К.П.Харченко для наших военных, и они отлично зарекомендовали себя как остронаправленные антенны, излучающие и принимающие сигналы в направлении расположения провода.

В своей книге «Лучистая энергия...» (2009 г., издательство "Радиософт", ISBN 978-5-93037-202-1), Константин Петрович Харченко счёл нужным показать, кто активно противодействовал ему и кто затыкал ему рот, не позволяя даже публиковать материалы по данной антенне в советских научных и научно-популярных изданиях, при том, что его антенны ОБ-Е в это самое время активно использовались на военных объектах Министерства обороны СССР! Ссылка на скачку книги в Интернете:

А ведь весь этот «вой» элита РАН, состоящая из академиков и профессоров, подняла исключительно потому, что принцип работы антенны «ОБ-Е», которую построил К.П.Харченко и сдал военным в эксплуатацию, невозможно объяснить без использования представления об эфире, том самом, который был выброшен из науки в начале ХХ века группой «А.Эйншейн и Ко».

Итак, мы уже знаем, что радиоволны и свет порождаются движением электронов, но всё же, как они это делают?! Пока мы изучили только процесс образования электрических токов, постоянного и переменного. И то, не полностью.

Чтобы приблизиться к разгадке этой тайны Природы, я предлагаю совершить экскурс в историю физики и узнать, кем, как и когда совершались великие открытия, приведшие в конечном итоге человечество к созданию радиовещания и телевидения.

Но это я расскажу уже в следующей публикации...

11 августа 2019 г. Мурманск. Антон Благин

Поддержать автора:
2202 2007 8817 0916 (Сбербанк)
"На чернила!".
Заранее всех благодарю!

promo blagin_anton november 27, 2015 01:08 160
Buy for 50 tokens
25.11.2015 я был в районном суде города Мурманска, куда меня пригласили по повестке как автора книги "Апокалипсис наступит завтра". "Центр противодействия экстремизму по Мурманской области" относительно недавно передал в Прокуратуру Мурманской области целое…

Error

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded 

When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.