Студопедия — Раздел 1. От автора. Введение в тему.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Раздел 1. От автора. Введение в тему.






 

 

Я думаю, что стагнация современной мировой физики происходит не потому, что ученые ею не занимаются, а потому, что они занимаются не тем. Они роют «вглубь и вширь» (в нашем привычном слое и в нашем масштабе существования – это удобно - искать там, где светло, как в анекдоте).

 

А на самом деле уже давно надо, образно говоря, «подпрыгнуть и полететь». Но что бы «взлететь» нужно посмотреть на мир с других позиций, с другого ракурса. Кто подскажет – с какого?

 

Инопланетяне шагу навстречу не сделали и не сделают. Значит, придется искать этот ракурс самим…

 

Школа (обычная и высшая) делает нам «медвежью услугу» приземляя, пригибая, выхолащивая наше (с детских лет и до старости) восприятие мира, до уровня «рабочей лошади». Школа служит власти. А власти нужны только тупые «рабочие лошади».

 

С научной и технической творческой элитой они вынуждены мириться только потому, что с ее подачи, руками «рабочих лошадей», можно создавать все более и более изощренные и хитрые технические средства обмана и силового давления, которыми можно удерживать в узде, покорности и тупости этих самых «рабочих лошадей».

 

О социальной творческой элите можно вообще не вспоминать. Нет смысла. За двадцать прошедших лет, в России она продемонстрировала всему миру рекорд скорости деградации, опустившись сама, и опустив культурный уровень населения, до уровня всегда пьяного, жуликоватого, развратного и придурковатого сантехника «дяди Васи».

 

И вообще, для слова «элита» оскорбительно применение его к продажной, шкурной и двуличной прослойке общества, забывшей о своем предназначении.

 

Но хватит о грустном.

 

Забудем на время о «мировой скорби» и попытаемся развеяться на «околонаучном» (наука никак не хочет подпускать к себе что-то новое) физическом поле брани. То, что на нем происходят совершенно нешуточные сражения, ни для кого не секрет. Причем сражения не только интеллектуальные. Самые настоящие – с интригами, обманами, подлостями, смертями и т.д. и т.п.

 

Давайте и мы «поприсутствуем» в этой потасовке. Нам, конечно, легко не будет. У нас, для защиты, нет в руках тяжелой артиллерии, в смысле – умения рассчитывать по формулам, дословного знания формулировок законов и пр. и пр. Да и со стрелковым оружием напряг – можно выложить мысли только в Интернете.

 

Но у нас есть то, чего у других маловато – у нас есть способность к быстрым и непривычным маневрам, с помощью которых, я думаю, мы прорвемся к «Пику победы». Ну, или, хотя бы на первый его склон. А то ведь битва пока идет в долине, в десятке километров от склонов. Кто-то бьется друг с другом как витязи, кто-то с ветряными мельницами, кто-то с тенью, кто-то вышел поразмяться, кто-то просто «дурака валяет», остальные - «чистят морды» кто кому под руку попадет. И, похоже, давно забыли про конечную цель. Они в кайфе. А он появляется, как аппетит, во время драки.

 

Но мы то помним, что конечная цель – ИСТИНА. И нам такая битва ни к чему.

 

Поэтому биться мы будем не с носителями новых идей. Это не наши противники. Скорее наоборот.

 

Нашими «противниками» будут физические явления. Их мы будем находить прицельно. И сразу же – на бескровный анатомический стол.

 

После вскрытия мы их тут же отпустим. Пусть живут и здравствуют.

 

А результаты вскрытия – это наше! То, что нам надо! С ними, как с броневыми щитами, мы будем идти к «Пику победы».

 

Для того, что бы достойно выглядеть в этом бою, нужно знать противника «в лицо». Причем не обязательно с точностью до «щетинки и морщинки». Вполне достаточно его узнавать издали и чувствовать когда и где он применит свое очередное «оружие».

 

Точные математические выкладки здесь нам не помощники. Это скорее тыловая категория типа СМЕРШ. Со своими специфичными задачами и методами их решения. Поэтому, не забывая о том, что «царица всех научных полей» - МАТЕМАТИКА, обращаться к ней пока мы будем чисто номинально. С вопросами типа «А как выглядит ряд Фурье»?

 

Поверьте мне – этого вполне достаточно.

 

Более того, даже человек не знающий, что такое ряд Фурье, пользуясь только справочником по математике, поймет и вникнет в суть его без всяких заморочек типа «Как посчитать интеграл функции с тремя переменными на участке от А до Б»?

 

Главным нашим оружием будет логика (соблюдение принципа «причина-следствие»). А инструментами – теории и гипотезы. И даже если мы в своей логике сделаем ошибку или ошибки, терять присутствия духа не будем. По крайней мере, даже неверный результат – это тоже результат. А положительный результат будет всегда - пока мы ищем истину, мы учимся другим - разным приемам и подходам к отысканию правильного результата. И если мы его найдем сразу – честь и хвала нам. Ну а не найдем… Никто, заметьте (!) никто, не сможет помешать нам сделать новую – другую попытку добиться результата. Мы ведь не претендуем на истину в последней инстанции.

 

Итак, вы готовы?

 

Я готов…

 

Вот и первый «клиент». Он уже много десятилетий маячит перед глазами. Его имя – Прямоугольный электрический импульс.

 

Раздел 2. Прямоугольный электрический импульс на анатомическом столе.

 

Вот он перед нами. См. Рис. 1 (красными линиями). Что известно о нем? Достаточно много. Прежде всего: Прямоугольный электрический импульс – это вид электрического воздействия на какой-либо элемент (объект) электрической схемы. Прямоугольный импульс по определению имеет передний и задний фронты с бесконечно большой крутизной возрастания/убывания. Но это в теории. На практике у фронтов всегда есть крутизна определенной) величины (пусть и очень большой). Это отрезвляющий эффект действия реальной материи на идеальные формулировки.

 

Далее - прямоугольный импульс имеет абсолютно плоскую вершину. Здесь никаких видимых конфликтов с природой нет.

 

Все вместе эти признаки создают «лицо» прямоугольного импульса – т.е. его ФОРМУ.

 

И, наконец, особые характеристики прямоугольного импульса: Амплитуда и длительность.

 

Амплитуда – это, в общем-то, СИЛА (номинал в каких либо единицах).

 

Длительность – это ВРЕМЯ приложения силы (естественно в секундах). Всем известная величина. Только хвастаться, что мы ее знаем вдоль и поперек, не нужно. Время на самом деле – сущность вообще никем и никогда особо не исследованная. Это абсолютно «черный шар» - пока безмолвный и таинственный.

 

Вот мы и вскрыли первый – наружный слой – «кожу» прямоугольного импульса. Причем пока очень грубо – в первом приближении.

 

Теперь перед нами открыт доступ к глубинным слоям прямоугольного импульса. Первый глубинный слой, который был недоступен без поверхностного разреза – это СПЕКТР. Сущность несколько отстраненная. Но очень важная. Генетически связанная с сущностью по имени энергия.

 

Пока нам нужно знать лишь то, что спектр одиночного прямоугольного импульса НЕПРЕРЫВЕН на шкале частот. А спектр последовательности прямоугольных импульсов ДИСКРЕТЕН.

 

И то, что между прямоугольной формой и энергетическим ее наполнением существует взаимная связь, отражаемая прямым и обратным преобразованиями Фурье.

 

 

Все. Пока достаточно. Дальше «резать» прямоугольный импульс мы не будем.

 

Раздел 3. Пространственно-временное мысленное вскрытие электромагнитных взаимодействий в системах «индуктивность – вакуум» + «индуктивность – вещество». Фронты.

 

Что бы не «биться головой о стенки» при решении задачи, сформулируем несколько простых логических правил. Они помогут нам. Причем очень существенно.

 

Субъективно (с нашей привычной «колокольни»):

 

 

Любое взаимодействие имеет две фазы: фазу воздействия и фазу отклика (реакции).

В реальном мире фазы воздействия и отклика обычно идут последовательно друг за другом. Точнее мы привыкли так думать. И думаем.

На самом деле в реальном мире фазы воздействия и отклика могут идти «параллельно» во времени (с принципиально нефиксируемым минимальным временным сдвигом – ХРОНОС, или близким ему).

Любое сложное взаимодействие можно рассматривать как ряд последовательных, параллельных или комбинационных отдельных взаимодействий.

 

Объективно (на самом деле – по гипотезе ГНС):

 

 

Любое взаимодействие можно рассматривать как самостоятельное, т.е. только «по горизонтали» (в рамках одной сферы взаимодействий). При этом синхронные отпечатки этого взаимодействия на другие сферы можно рассматривать только как «проекции»- т.е. как сопутствующие явления, случайные ошибки, артефакты, шум и пр.

Любое взаимодействие можно рассматривать как ряд синхронных коррелированных взаимозависимых явлений происходящих во всех доступных контролю сферах взаимодействий. При этом становится возможным расценивание артефактов, отклонений, шумов и пр. как полезных и важных эффектов (присвоение им статуса значимых или даже первопричинных).

Любое взаимодействие (даже внутриядерное – вспомните – «электронвольты») можно рассматривать как электромагнитное (см. главу 27), поэтому особый интерес нужно проявлять именно этой сфере взаимодействий. Тем более, что она достаточно легко доступна и удобна в нашем «горячем» мире, по крайней мере, для анализа.

Связь между электромагнитными взаимодействиями в вещественной среде и в вакууме достаточно легко прослеживается. Поэтому, учитывая то, что вакуум является «мостиком» между миром реальных и идеальных сущностей, имеет смысл заострить свое внимание именно на этой сфере взаимодействий.

 

Теперь вспомним несколько физических реалий:

 

 

Любое электромагнитное взаимодействие распространяется в трехмерном пространстве со скоростью См (скорость света в среде) в виде сферического пространственного «веера» («веника»).

Любое электромагнитное взаимодействие можно рассматривать как некое ВОЗМУЩЕНИЕ спокойного («нулевого») электромагнитного поля.

Любое электромагнитное явление является самостоятельным, по отношению к другим аналогичным электромагнитным явлениям.

 

И, наконец, допущения и послабления, без которых все наши мысленные эксперименты лишены смысла.

 

 

Заранее считаем, что все наши фиксирующие какие-либо параметры, мысленные приборы абсолютно безинерционны, точны и имеют исчезающее малые размеры.

Заранее считаем, что все наши приборы абсолютно «разведывательные», т.е. никак не влияют на ход процессов.

 

Все! Мы готовы вскрыть воздействия и взаимодействия электрического характера в индуктивности с сущностью называемой нами вакуумом.

 

Но начнем с того, что мысленно исследуем условия возникновения и протекания ПОСТОЯННОГО тока.

 

В идеале (в теории) их всего два:

 

 

Замкнутая электрическая цепь (проводник, образующий контур).

Источник ЭДС в контуре (напряжение).

 

В реальности нужно добавить ключ и нагрузочный резистор, что бы привести контур в удобный для исследований вид (см. Рис. 2.).

 

Условимся считать, что длина проводников равняется нулю, ключ и нагрузочный резистор то же безразмерны.

 

Начнем с того, что попытаемся ответить на вопрос: а нужна ли замкнутая (!) цепь для протекания тока в ней? Т.е. другими словами: Замкнутая цепь – это обязательное условие или необязательное?

 

Отвечу сразу: Не обязательное! Как и для переменного тока, где разрывом является диэлектрик конденсатора.

 

Т.е. цепь физически может быть разомкнутой. Ее реальное активное сопротивление будет равно бесконечности. Но по ней может протекать ток величиной определяемой НАПРЯЖЕНИЕМ, величиной НАГРУЗКИ и некоторыми другими величинами, касаться которых мы пока не будем. Единственное условие – величина напряжения (ЭДС равна напряжению при разомкнутой цепи, при замкнутой цепи напряжение меньше ЭДС. В первом приближении считаем, что напряжение равно ЭДС) должна быть равна или больше НАПРЯЖЕНИЯ ПРОБОЯ диэлектрического промежутка разрыва цепи. Через разрыв будет протекать ток в открытом пространстве, заполненном воздухом, вакуумом или диэлектриком.

 

По-другому – замкнутая электрическая цепь – необязательное условие (!).Что и требовалось доказать.

 

Остается всего одно условие – достаточная величина ЭДС (напряжения).

 

Другими словами – разомкнутую цепь можно превратить в «замкнутую» воздействием соответствующего напряжения-ЭДС.

 

Пробой разрыва цепи – явление хоть и знакомое, но малоизученное, имеющее много загадок. Но пока на нем мы зацикливаться не будем. Это особая тема. Мы еще вернемся к ней.

 

А сейчас мы просто конкретизируем условия, при которых происходит пробой, и обозначим несколько сопутствующих нюансов.

 

Итак…

 

Рассмотрим несколько видоизмененный контур: это источник регулируемого напряжения-ЭДС, проводники, нагрузочный резистор и ключ. Но ключ непростой – с регулируемым зазором коммутации. Т.е. при включении его он цепь не замыкает (оставляет разомкнутой), а лишь приближает выводы электрического контура на заданное расстояние Rvar (См. Рис. 3).

 

Суть эксперимента в следующем: Для конкретной величины напряжения-ЭДС мы, путем проб и ошибок, найдем величину расстояния между электродами «замкнутого» ключа, при котором этот ключ ПРОПУСКАЕТ ток, т.е. происходит пробой диэлектрической среды (воздуха) между его электродами.

 

Затем, увеличим в несколько раз величину напряжения-ЭДС, и снова сделаем замер зазора. И так несколько (много) раз.

 

Выяснится, что для пробоя диэлектрика требуется величина напряжения-ЭДС прямо пропорциональная величине зазора и зависящая от материала диэлектрика (для вакуума и воздуха напряжение пробоя примерно одинаковое и находится в районе 30 тыс. вольт на 1,0 см).

 

 

Теперь нужно немного отвлечься и порассуждать логически:

 

Атомно-ионная решетка любого проводящего металла (вещества) встроенная в жесткий электрический контур, не может перемещаться под действием электрического напряжения - она единое неразъемное целое – значит, ее можно рассматривать как диэлектрик. Но между узлами его решетки, относительно свободно могут перемещаться (скользить, продираться – кому как угодно, на самом деле эти процессы гораздо сложнее, находящиеся скорее в сфере квантовых взаимодействий, нежели механических) электроны – носители отрицательного заряда.

 

Интересное обстоятельство – решетке абсолютно плевать, какие электроны в данный момент находятся между ее узлами – свои «родные» или «пришлые» - электроны все одинаковые.

 

Тогда электрический ток в металлах можно рассматривать как поток электронов в диэлектрике, т.е. то же самое, что и в разрыве цепи регулируемого ключа, где диэлектриком является воздух, вакуум или какая то другая среда.

 

Разница будет лишь в характере взаимодействий движущихся электронов: с атомной решеткой металла (в рассматриваемом случае), с атомной решеткой диэлектрика, с атомами составляющих газов воздуха, и, наконец – с вакуумом. Это опять же целая тема для анализа.

 

 

Но это не все.

 

На всем протяжении электрического контура, все его элементы на микроуровне, своими атомами, ионами, электронами – «купаются» в вакууме (более того – их тела тоже являются вакуумом, только статически «напряженным»). Поэтому вакуум как единое целое присутствует и внутри проводника и снаружи. Значит, любой ток в любом проводнике (и не только в проводнике) можно рассматривать и как движение электронов в вакууме (движение зарядов в вакууме).

 

Это важное обстоятельство, узаконивающее существование «мостика» между электромагнитными явлениями внутри элементов электрического контура и электромагнитными явлениями в окружающей их среде.

 

Идем далее. Статическое электрическое поле (напряжение-ЭДС), как известно, распространяется в проводниках со скоростью света См (с поправкой на материал проводника).

 

Вопрос: Что является средой передачи электрического поля в проводнике?

 

Ясно, что не электроны – скорость их физического перемещения очень мала – миллиметры в секунду. Ясно и то, что атомная решетка – тоже не претендент на эту роль. Остается один вакуум. Но один ли? Конечно же, нет. В передаче электрического поля участвуют и атомная решетка и свободные электроны, и вакуум, как таковой – все в комплексе, но на уровне динамических электромагнитных взаимодействий. При этом скорость распространения электрического поля – См (с поправкой на материал проводника).

 

Следующий эксперимент (См. Рис. 4): Один из проводников сделаем в виде соленоида. Ключ и остальная часть контура обычные.

 

Условимся считать, что длина проводников равняется нулю, ключ и нагрузочный резистор то же безразмерны. А вот у соленоида - что ни на есть самые реальные размеры и характеристики.

 

Что мы имеем? Прежде всего, при замыкании цепи, электрическое поле, пробегая по спирали соленоида со скоростью См «наматывает» расстояние равное длине проводника соленоида. Пока электрическое поле не достигло дальнего вывода соленоида (Д), ток (движение электронов) в цепи протекать не может (нет причины – напряжения-ЭДС). Ниже выяснится, что этого недостаточно. Электрическое поле еще должно вернуться в исходную точку (т.е. первичные волновые процессы должны закончиться полностью), и лишь после этого Создатель даст «добро» на движение электронов.

 

Априори условимся, что в момент коммутации на ближнем выводе соленоида (Б), уже существует нулевой потенциал.

 

Получается конфликтная ситуация: В момент коммутации, напряжение (электрическое поле) внешнего источника питания G, приложено к реальному проводнику (свернутому в спираль) имеющему нулевой потенциал.

 

В точке контакта (Б) возникает резкий перепад напряженности электрического поля – т.е. фронт электрического поля. У фронта в проводнике единственная форма существования – в виде движущегося со скоростью См скачка напряженности, локализованного в очень малой области внутреннего пространства проводника соленоида.

 

Причины вызывающей движение электронов нет (нет непрерывного электрического поля по всей длине проводника – такое поле существует лишь в очень тонкой секущей проводник плоскости (во фронте) движущейся по проводнику со скоростью См) – значит, нет и тока. Максимум, что испытывают очередные электроны, попадающие в такой движущийся фронт электрического поля, так это небольшую быструю «встряску», без изменения своего местоположения.

 

Еще раз: С момента коммутации начинается и проходит активный процесс продвижения фронта электрического поля по проводнику соленоида – читай – по среде (и по вакууму) со скоростью См.

 

В момент замыкания цепи, вследствие появления движущегося локализованного фронта электрического поля (кстати – это первый ключевой момент последовательности процессов в материи, возникающих под воздействием прямоугольного электрического импульса), в окружающее пространство начинает излучаться первый электромагнитный импульс (набор электромагнитных волн - спектр).

 

Более детально:

 

В момент замыкания цепи происходят одновременно, как минимум три взаимосвязанных и в то же время самостоятельных явления:

 

Первое (первопричинное) – на выводе (Б) соленоида формируется, движущийся со скоростью См, фронт электрического поля (резкий перепад напряжения-ЭДС, сферически выпуклой формы, исчезающее малой толщины, имеющий в первоначальный момент форму расширяющейся круглой сферической поверхности). В заключительный момент форма становится такой, какую имеет сечение проводника соленоида плюс выпуклость. Поскольку толщина фронта очень мала, напряженность электрического поля между передней его плоскостью и задней имеет гигантскую величину.

 

Второе (следствие первого) – в период формирования фронта электрического поля (псевдозаряда) на выводе (Б) соленоида и в окружающем пространстве формируется статическое электрическое поле этого псевдозаряда. Оно будет сопровождать псевдозаряд до момента исчезновения последнего, и будет иметь постоянную напряженность.

 

Третье (следствие второго) – в период формирования статического электрического поля в окружающем пространстве (в этот период электрическое поле имеет первую производную по времени – скорость изменения величины) индуктируется магнитное поле постоянной величины.

 

Все три явления происходят СИНХРОННО, поэтому позиции им присвоены чисто с логической точки зрения.

 

Физически же они равнозначны, т.е. все они – есть одно явление – ИНФОРМАЦИОННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН между двумя мирами – «теплым» и «холодным».

 

В чем суть информационно-энергетического обмена?

 

Суть в том, что истинно первопричинным явлением является наш произвол: мы в определенный момент времени, в определенной точке пространства СОЗДАЛИ УСЛОВИЯ (чисто информационное явление – комбинацию геометрий и потенциалов – это явление для нас может стоить очень малых (исчезающее малых) энергетических затрат (при условии, что мы ЗНАЕМ что делаем, и для чего), для возникновения фронта электрического поля. Далее процессы идут АВТОМАТИЧЕСКИ, САМОСТОЯТЕЛЬНО и СИНХРОННО, каждый в своей сфере.

 

Но самое важное, это то, что у всех процессов есть начальный (первопричинный) физический фактор (с нашей чисто субъективной точки зрения – точки зрения обитателя «теплого» мира). Мы его уже назвали. Это процесс ФОРМИРОВАНИЯ фронта электрического поля. Он как игла одновременно прошивает все сферы и в получившееся отверстие каждая сфера «впрыскивает» во все другие порцию своей адекватной сущности, взамен получая порции адекватных сущностей от них. Этот момент – есть момент КОНТАКТА. Контакт – он же ОБМЕН. Обмен информационно-энергетический. Для двух любых рассматриваемых взаимодействующих сфер, одна из них создает условия (т.е. делает информационное воздействие) – другая синхронно реагирует на него энергетическим откликом. Причем, при смене местами этих сфер, тезис остается СПРАВЕДЛИВЫМ.

 

Т.е. все зависит от того, обитателями какой сферы, какого мира мы являемся. Если мы, например, жители мира электромагнитных волн, то для нас информационным (без затрат энергии) (первопричинным) воздействием будет определенная суммарная комбинация разных электромагнитных волн, которую мы по своему произволу, соберем в определенной точке пространства и в определенный момент. Эта комбинация, например, со стороны мира вещественных частиц вызовет энергетический (для нас – обитателей мира электромагнитных волн) мощный отклик в виде кратковременных стационарных стабильных постоянных полей – электрического и магнитного. Для нас такие поля энергетически недосягаемы, т.е. неизмеримо более мощные, чем мы сами и все наше окружение, ведь мы практически «прозрачны» друг для друга и взаимодействуем между собой почти эфемерно. Примерно аналогичный отклик будет и со стороны «холодного» мира – мира квантов (грависпектров).

 

Но вернемся в наш «теплый» мир – мир вещественных частиц. И будем рассуждать с точки зрения его обитателей. Тем более, что это на самом деле так.

 

Синхронность обмена означает только одно: ПРИЧИНА и СЛЕДСТВИЕ в момент информационно-энергетического контакта РАВНОЦЕННЫ логически. Но неравноценны энергетически. Отклик всегда энергетически БОЛЬШЕ. По крайней мере, в том разрезе, в котором мы рассматриваем взаимодействия.

 

И еще: Равноценность причин и следствий вынуждает нас применять несколько иную логику рассуждений.

 

Идем дальше: Все три вышеописанные явления происходят внутри нашего «теплого» мира, в его масштабе и в его парадигме восприятия.

 

Но не будем забывать, что «теплый» мир находится в теснейшем контакте с «холодным» и «ледяным». Синхронные процессы в «ледяном» (квантовом) мире мы пока не будем затрагивать.

 

А вот что происходит в «холодном» нужно рассмотреть обязательно.

 

Итак, все три синхронные вышеописанные явления (мы их рассматривали как процессы во времени) неподвижные в пространстве, на самом деле с момента замыкания цепи, сразу имеют нарастающие объемы своих сущностей, изначально имеющие движение со скоростью См. В момент, когда процесс формирования фронта электрического поля полностью заканчивается, эти сущности приобретают самостоятельность и начинают движение со скоростью См вдоль проводника соленоида, т.е. начинаются процессы в пространстве. Пространств два: внутренняя полость проводника соленоида (в первом приближении – одномерное) и внешнее трехмерное.

 

Движение фронта электрического поля во внутреннем пространстве проводника соленоида аналогично движению электрона по проводнику. Разница в том, что «псевдозаряд» фронта электрического поля несравнимо меньше заряда «живого» электрона. Но при этом фронт движется с предельной для взаимодействий скоростью См, в то время как реальная скорость электрона в проводнике порядка нескольких миллиметров в секунду. Поэтому величина магнитного поля вне проводника, создаваемого движущимся фронтом электрического поля, неизмеримо больше магнитных полей создаваемых токами электронов.

 

Поскольку период формирования фронта электрического поля сопровождается синхронным появлением магнитного поля, как результата двух синхронных процессов:

 

первый – стационарный в пространстве (первоначальная точка – центр формирования фронта – неподвижен – это точка физического контакта ключа) и, динамичный во времени процесс лавинообразного нарастания электрического поля в первой фазе, и второй – динамичный в пространстве (авангард формирующегося фронта движется со скоростью См) и динамичный во времени (во второй фазе) процесс спада скорости нарастания электрического поля. Энергетика обоих процессов взаимоувязана и они плавно перетекают один в другой. К моменту окончания формирования фронта электрического поля первый процесс полностью заканчивается, зато второй вступает полностью в свою активную роль. Поэтому на рис.5. кривые магнитных полей («быстрого» и «медленного» - см. ниже) изображены для простоты, без учета особенностей описанных двух синхронных процессов. То, что они перетекают плавно друг в друга гарантирует правильность поведения кривых на графиках.

 

Графики на рис. 5 отображают только явления происходящие, как адекватная реакция «холодного мира» в нашем «теплом мире».

 

Вторая реакция – реакция «холодного мира» в своем «холодном мире» и ее результаты в данном материале рассматривается чисто описательно. Это тема для другой главы.

 

Но вернемся к эксперименту по рис. 4.

 

Примечание 1: Если определить длину проводника соленоида в 3 метра, то это означает, что фронт электрического поля (не путать с фронтом прямоугольного электрического импульса!) пробежит его примерно за 1/100000000 сек (10 в минус 8 степени сек). За это время энергия электромагнитного импульса распространится («размажется») вокруг соленоида в шаровой области радиусом 3 метра (неравномерно, т.е. с разной напряженностью).

 

Соленоид при этом находится в неподвижном центре излучения. В нем бежит фронт электрического поля, соответственно синхронно формируется магнитное поле. Причем магнитное поле практически неподвижное (есть только небольшие пространственные эволюции в границах соленоида) – своеобразный «хвостик», жестко связанный с движущимся фронтом электрического поля в соленоиде. Этот «хвостик» является одновременно центром излучения, принадлежностью набора (спектра) разбегающихся со скоростью С в окружающее пространство, электромагнитных волн, и принадлежностью движущегося фронта электрического поля внутри неподвижного проводника соленоида. Это обстоятельство означает только одно: магнитное поле действительно НЕПОДВИЖНОЕ (точнее – не смещающееся за пределы объема соленоида), а значит взаимодействующее с веществом, как и обычное, привычное нам (не волновой природы) магнитное поле – силовым или индукционным способом.

 

Другими словами: в области вакуума имеющей конфигурацию внутреннего объема проводника соленоида (труба-волновод, изогнутая в форме цилиндрической спирали) со скоростью света движется резкий скачок напряженности электрического поля («солитон»). Но мы знаем, что изменение величины электрического поля в конкретной области пространства, которую проходит в этот момент фронт, вызывает «разбухание» поля в этой области, т.е. появление адекватного магнитного поля.

 

Напомню, тока электронов пока еще нет. Но есть малый объем пространства, в котором находится соленоид, плюс конфигурация соленоида заставляющая «хвостик» магнитного поля не покидать этот объем.

 

Магнитное поле, возникнув в момент появления фронта электрического поля на ближнем выводе (Б), будет иметь постоянную, адекватную скорости света См, величину в течение периода, пока фронт не пройдет всю длину проводника соленоида. В момент, когда фронт достигнет дальнего вывода соленоида (Д), он, встретив абсолютную неоднородность, отразится и побежит в обратном направлении – к ближнему выводу (Б) соленоида. Соответственно магнитное поле резко скачком изменит на противоположную свою полярность и установится величиной, адекватной опять же скорости света См. В этот же момент в окружающее пространство уйдет второй, самый мощный, электромагнитный импульс в виде набора электромагнитных волн – спектра.

 

В момент, когда электрическое поле завершит обратный путь, в цепи начнется движение электронов. Это момент появления тока электронов. А ток электронов, как известно, тоже является родителем магнитного поля. Вообще, мы знакомы как раз в первую очередь именно с магнитным полем производным от движения электронов.

 

Поскольку мы условились, что все элементы электрического контура безразмерны, то моментом появления движущегося фронта электрического поля нужно считать момент замыкания ключа, а моментом появления электронного тока – момент, когда фронт электрического поля вернулся обратно к ключу.

 

Здесь сделаем отступление: Магнитное поле вокруг соленоида, в момент замыкания цепи, является эффектом от быстрого, со скоростью света См, продвижения фронта электрического поля по внутренней полости проводника соленоида.

 

Движущийся фронт электрического поля можно рассматривать как движение некоего «холодного» (эквивалентного электронному) заряда в вакууме ограниченном внутренней полостью проводника соленоида. Термин «холодный» («радиантный») уже применяется в физике (в альтернативной). Из этого же разряда название «ток смещения» (официальное).

 

Примечание 2: Движущийся фронт электрического поля – он же «холодный заряд» - он же аналог «холодного электрона(ов)» - он же – псевдоэлектрон - т.е., в некотором роде - вещественная частица. По гипотезе ГНС его статус близок понятию электромагнитной волны. Разница в том, что эта электромагнитная волна без рассеяния в окружающее пространство движется в нем по «волноводу» проводника, т.е. имеет траекторию движения и ряд других, свойственных веществу, параметров, которые придают ей статус псевдочастицы.

 

На определенном этапе анализа эти обстоятельства еще сослужат нам службу.

 

Движение «холодного заряда» по соленоиду можно рассматривать и как относительно медленное (задерживает спиральная конфигурация траектории) его продвижение по оси соленоида (в области пространства между выводами соленоида – по оси Б-Д). Это движение так же вызывает появление магнитного поля (относительно слабого) адекватного скорости продвижения фронта вдоль оси.

 

Получается, что два эти фактора, являющиеся производными от движения «холодного заряда», вызывают два синхронных и синфазных магнитных поля. Одно из них «быстрое» - обусловленное продвижением фронта электрического поля по внутренней полости проводника соленоида. Другое – «медленное» - обусловленное осевой скоростью электрического поля в области между выводами соленоида. Период их существования (поддержки) соответствует времени, за которое фронт электрического поля проходит длину проводника соленоида вперед-назад. Характеристики «быстрого» определяются длиной проводника соленоида и величиной напряжения-ЭДС. Характеристики «медленного» - длиной проводника, отношением длины проводника к длине оси соленоида и величиной напряжения-ЭДС.

 

Примечание 3: Если определить длину оси соленоида в 3 сантиметра и то, что фронт электрического поля придет к концу соленоида через 1/100000000 сек. (десять в минус 8 степени сек), то получается, что скорость «медленного» фронта в 100 раз меньше. За это время энергия «медленного» фронта электромагнитного импульса так же распространится в шаре радиусом 3 метра.

 

Таким образом, в соленоиде и в ближней к нему области пространства в момент замыкания цепи, но в отсутствие тока электронов, формируется мощное (очень мощное) реальное, неподвижное, импульсного характера (очень короткое время существования), магнитное поле из двух составляющих: «быстрого» и «медленного» магнитных полей. Оба поля сначала имеют одну полярность, затем, в момент смены направления движения фронта электрического поля, она резко изменяется на противоположную.

 

В момент появления тока электронов, «быстрое» и «медленное» магнитные поля обратной полярности начинают спадать по интенсивности, поскольку весь их энергетический запас, «вкачанный» движущимся фронтом электрического поля во время его движения вперед-назад по соленоиду, тут же начинает «размазываться» в окружающем пространстве в виде третьего электромагнитного импульса (набора электромагнитных волн - спектра).

 

Примечание 4: При тех же размерах соленоида, но при продолжающемся действии электрического поля (напряжения-ЭДС) на соленоид (т.е. при неизменной конфигурации электрического контура – он замкнут) в момент появления тока электронов (т.е. в момент возвращения фронта электрического поля к ближнему выводу соленоида (Б)), в окружающее соленоид пространство, снова уходит электромагнитный импульс – третий.

 

Примечание 5: Можно заметить, что параметр соленоида L (индуктивность) в нашем мысленном эксперименте ни разу не затрагивался. Т.е. магнитное поле в соленоиде и все порождающие его явления, в период действия крутого переднего фронта коммутационной функции (переднего фронта электрического импульса) формируется в зависимости от нескольких, чисто геометрических параметров соленоида:

 

 

Длина проводника соленоида.

Диаметр проводника соленоида.

Длина оси соленоида.

 

И одного – энергетического:

 

3. Приложенного напряжения-ЭДС.

 

Это основные значимые параметры.

 

Есть и вторичные: диаметр(ы) намотки, форма намотки, шаг намотки, количество витков и т.д. От них так же зависят некоторые электромагнитные характеристики.

 

Очень важно: Абсолютно посторонними, незначимыми, во время действия фронта коммутационной функции, оказываются такие параметры цепи, как L и R. Т.е. от их величины результат не зависит. А вот от диаметра проводника соленоида зависит величина псевдозаряда движущегося фронта, а значит и величины напряженности «быстрого» и «медленного» магнитных полей.

 

Обобщая можно сказать, что в течение действия крутого фронта импульса на соленоид все электрические взаимодействия в замкнутом контуре носят чисто волновой («холодный») характер. При этом значимыми являютс







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1099. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Закон Гука при растяжении и сжатии   Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия