ПРЕДИСТОРИЯТЕОРИИ «Просвещение скопилось в одном углу, В который большая часть людей грамотных И не заглядывают!» (М. А. Дмитриев, Московские элегии «Мелочи из запаса моей памяти», 1854) К разработке в 1985 году новой концептуальной базы теории электричества и энергодинамики (теории потоков энергии) меня побудили неразрешимые про-тиворечия концепции классической науки, пик обсуждения которых в печати пришёлся на период обучения автора в заочной аспирантуре ВЭИ, головного предприятия Министерства Электротехнической промышленности. Это были вопросы о знаках напряжений и ЭДС, о потоках мощности в электрических ма-шинах, требущих, по выражению одного из участников дискуссии, «перестрой-ки всей учебной и отечественной литературы». При этом классическая физи-ка парадоксальным образом допускала противоречивое, полярно расколотое толкование физических явлений в технике, что вызывало споры принципиаль-ного характера в среде специалистов прикладного знания. Подсознательно они непрерывно находились в ожидании реформы теории электричества «сверху», со стороны мэтров электротехники – «бессмертных», стяжавших мировое признание на создании основ классики. По сути же скрыто назревали отказ от парадигмы монизма и принятие многополярного понимания природы электри-чества. Понятно, что в силу монопольного уклада жизни цивилизации в целом, ожидание от верхушки этой монолитной пирамиды решения о «расколе» её ос-нования было тщетным по определению. В свете вышеизложенного, для меня вскоре стало очевидным, что за проб- лемой двойных понятий в теории электричества скрыт совершенно неизвестный науке физико-технический феномен перспективного научного и мировоззрен-ческого значения, который может быть поднят к изучению исключительно путём личных усилий. В этом убеждало существование ряда других дискус-сионных направлений, прошедших, по сути, мимо внимания АН СССР и «вы-сокой науки» в целом. Среди них – эффекты «усиления потока энергии» в кольцах Френеля и в тепловых насосах – предвестниках персональной энерге- тики, активно развиваемой за рубежом. Парадоксально новым оказался эффект однопроводной передачи энергии электрического тока; парадоксально сокры-тыми от общества – исследования униполярного генератора Фарадея, как пред- шественника эпохи бестопливных источников; а ныне уже – и генератора ак. Соболева и силовых трансформаторов постоянного тока [ 1 ], окончательно по-дорвавших монистическую парадигму электромагнитной энергии. Остро стояли вопросы электромагнитного взаимодействия живых объектов, влияния поля ли-нии электропередач на человека, Солнца – на биосферу Земли, с которыми тес-но смыкаются метаисторические идеи электромагнитной панспермии, синерге-тики и возникновения полевых форм жизни, телекоммуникаций высоких вне-земных цивилизаций (ВВЦ), не вовлечённые пока что в практику общедо-ступных публикаций, но имеющие эпохальное гуманитарное значение. В целом же все они показали резкое усиление бифуркационного крена цивилизации в конце второго тысячелетия и создали достаточные предпосылки смены её па-радигмы в науке, технике и энергетике усилиями учёных новой волны. Проведённые затем исследования подтвердили, что за основу изучения по-добных феноменов могут быть взяты кардинально иные, принципиально от-вергавшиеся ранее всей классической наукой представление о двойной природе электромагнитного поля и дуалистический подход к пониманию второго, не- «немаксвелловского» его вида [ 2 ]. Согласно базовой теореме (8) новой тео-рии ЭМП, векторы напряжённости электрического и магнитного полей ЭМП второго вида никак не связаны между собой, так как управляются разными, независимыми источниками причинно-следственных возмущений. Автор дал второму виду ЭМП название «составного электромагнитного поля». В рамках старой электродинамики излучение потоков энергии ЭМП в свободное про-странство трактуется по классической теореме Умова-Пойнтинга. Сама же теорема подразумевает существование лишь одного («суммарного») источни-ка электрического и магнитного полей, что и связывает их взаимопревраще-ниями по Максвеллу. Потоки составного ЭМП, известные в ней как результат сложения в пространстве независимых электрического и магнитного полей, стали просто фиктивным понятием – чисто теоретическим, «виртуальным» представлением. Именно потому, что теорема Умова- Пойнтинга считается в классической науке единственным источником всей теории электромагнетизма (уравнения Максвелла входят в неё в неявной форме), и формально по одной лишь этой причине, любые неизбежные проявления в технике потоков состав-ного ЭМП крайне жёстко квалифицируются как «лишённые физического смысла», а волновая форма излучения ЭМ энергии в свободное пространст-во считается единственно возможной. Излучение же неволновой формы в то же самое свободное пространство вдоль проводов считается как бы не совсем эквивалентным излучению ЭМ волн в ничем не ограниченное пространство, и потому - достаточно терпимым отступлением от общей парадигмы. Однако, получив весьма убедительное подтверждение в физическом опи- сании потоков мощности в СТПТ и в трансформаторах в целом (ибо приемле- мая концепция энергии ЭМП в них пока никем не предложена), теория со-ставного ЭМП привела к ярко выраженному и весьма наглядному физическо-му представлению о вообще неизвестных ранее классической науке («высокой физике») явлениях: о существовании реальных потоков энергии неволновой природы в свободном пространстве, о совершенно специфических законах их превращения и преломления, отражения на границе сред и скольжения вдоль неё. (По аналогии с максвелловским учением о силовых линиях и магнитных потоках, автор назвал эту сферу знания «энергодинамикой».) Более того, в рамках новой теории оказалось возможным провести давно назревшую модер-низацию классических законов электротехники, установленных ещё в ХIХ-м веке. Закон электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла-Ленца стал част-ным случаем нового, более общего (универсального) закона индукции потоков ЭМ энергии. Классическая теория электрических цепей получила новые формы законов Ома и Кирхгофа, и была освобождена от искусственных понятий ЭДС и «стороннего источника». Классическая же физика, к примеру, во многом объ-единяется с новейшей фрактальной физикой и космогонией В.Шабетника в части использования понятия о потоках энергии составного ЭМП, циркулирующих в окружающем пространстве элементарных частиц, заряженного вещества макро-космоса и монополей Валериана Соболева. Наболее кардинальные изменения - во всей системе естественно-научных представлений - вытекают из анализа физичес-ких процессов в его бестопливных генераторах энергии. Предложенное развитие теории электричества в целом не встретило каких - либо возражений научного характера, равно как и предшествующий ему цикл авторских работ – теория «цен-ностной информации - энергии » и разраработка нового класса преобразователей « силовые трансформаторы постоянного тока». Весьма существенной естествен-ной поддержкой и подтверждением его адекватности оказался и первичный ха-рактер всех разработок: до их появления не было никаких аналогов им в поле зрения академической науки, хотя понятия ценности и усиления информации в процессах её преобразования уже начинали проявляться в трудах Харкевича и Ю. Шрейдера. По итогам участия автора в конференциях, выставочных меро-приятия и в патентной деятельности в течении более тридцати лет, в поддержку новых направлений высказались все наиболее близкие к ним научные, техничес-кие и юридические центры России: МОНИПТ, МЭИ, ВЭИ, Госкомизобретений и отраслевая структура АНСССР в МЭИ, созданная ещё академиком Бергом. Теория информации-энергии и информационно-энергетических структур распро-странялась через редакции ведущих научных и научно– популярных изданий [3], академические семинары [4]; её элементы со временем вошли в учебные курсы ПТИ и ЛПИ [ 5, 6 ]. Ценностной информационно-энергетический подход стал практиковаться в трудах многих отечественных учёных [7]. За рубежом же, что доказывает первичность авторских инициатив, подобные разработки ни-кем не предпринимались [ 7 ]. Работы, которым автор посвятил большую часть своей жизни (СТПТ), оказались более толерантными в этом отношении. Они были продолжены отдельными специалистами, местами без ссылок на перво-источник (в случае информационно-энергетической теории это было повсемест-но), включая экспертов ВНИИГПЭ с десятилетним опытом уничтожения мате-риалов первоисточника [ 8 ]. Попытки же теоретического оппонирования им, кстати, весьма логически приводили к отрицанию даже вполне корректных трактовок законов сохранения [ 7.2 ]. Причём часть оппонирующих рацпред-ложений, продвинутых тем же ВНИИГПЭ в качестве изобретений, оказалась …неработоспособной [ 9 ]. Автор расценивает эти аспекты восприятия его идей как вполне логичные подтверждения их первичности и актуальности. В 1996 году теория составного ЭМП и разработки в классе СТПТ были подтвер- ждены оценкой экзамена международного жюри в Женеве [10], особенно важной для нового направления тем, что следующее место в той же номинации полу-чили труды Всесоюзного Электротехнического Института [ 11 ], одного из ве-дущих центров инициации новых идей в середине 80-х. В особой, заключительной части предлагаемой книги, посвящённой новой теории электричества, автором впервые предпринята попытка философско-эзотерического анализа переживаемого сейчас не только наукой пограничного состояния, позволяющая понять смысл новых инициатив в целом с позиции смены всей парадигмы существования земной цивилизации. Причём, кроме общефилософских причин, к общедоступному изданию сделанных разработок меня побудили случаи «эксклюзивного внедрения» их представителями явно не-гуманитарных структур и субнаучной культуры. Как бы в подтверждение кон-цепции литературного эссе книги, оказалось, что инициаторами проявления кла-новой экспансии повсеместно применяются детерминированные методики ма-шинного мониторинга, полностью игнорирующие вопросы чести, здоровья, не-редко и самой жизни новатора. В связи с этим автор имеет основание надеяться, что его инициатива в книгоиздании будет иметь не только научное значение, но и поможет обществу опираться на более гуманные начала в своём корпора-тивном мышлении, что мир Земли всё же выйдет на совсем иной путь развития. Любая, в том числе самая скромная поддержка этому проекту и автору, за которой я обращаюсь сейчас к своему читателю,
Дополнительная информация о проекте: В последующих книгах, посвящённых теме «Структура Мира», предполагается осветить следующие вопросы:
Кн. 2: «ТЕХНОГЕНЕТИКА» (Теория единого исчисления ценностной инфор- мации-энергии, Периодический закон в технике, Универсальные законы разви-тия, проектирования техники и среды обитания, Синтез схемы силового транс-форматора постоянного тока, Теория синтеза апериодических интеллектуаль-ных кристаллов сверхсложных систем в природе, технике и субатомной микро-электронике.) На основе парадигмы относительности Сократа, Протагора, Ана-ксагора, Эйнштейна даны начала современного релятивистского знания об окружающем Мире.Впервые раскрывается учение о техногенах, универсальных ячейках уровней мироздания - человека, техники, космоса, о едином исчис-лении информации и энергии. Решена задача синергетики Пригожина – Кро-на: даны основы научного анализа и синтеза сверхсложных интеллектуальных систем в природе и технике Кн. 3: «СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА» (Схемотех- ника, классификация, конструирование и перспективы применения СТПТ.) Кн. 4: «ДИВЕРСИФИКАЦИЯ ПАРАДИГМЫ» (Новые идеи на базе теории составного электромагнитного поля в радиотехнике, в мониторинге окру- жающей среды и метеоусловий, в биосфере и энергетике.)
Часть I: Теория потоков энергии Глава 1. Теорема Мотовилова …………………………………………..- стр.11 Глава 2. Модернизация законов электротехники ……………………. - стр.14 Глава 3. Потоки энергии в электроэлементах с индуктивностью. - стр.21 Глава 4. Потоки энергии в бестопливных генераторах ……………… - стр.39 Послесловие …………………………………………………………………... - стр.45 Часть II:(в данной рукописи не даётся) Глава 1. Исход ……………………………………………………………. - стр. Глава 2. Числа ……………………………………………………………. - стр. Глава 3. Вместо подписи ……………………………………………….. - стр. Список литературы и документов ….……….. -стр.47 Комментарии и выдержки из приложений …….. - стр.50 Концепция бизнес-плана и пригласительное письмо...- стр.56 Лист покупателей именных версий ………….. - стр.59 Договор на поставку книг ………….. - стр.58 Приложения ……………………..…… - стр.59-69 Примечание: фрагменты книги, поименованные в сером шрифте,
ЧАСТЬ I ТЕОРИЯ ПОТОКОВ ЭНЕРГИИ
Глава 1 Теорема Мотовилова 1.1
магнитной энергии и составляющую совместно с уравнениями Максвелла (2) фундаментальную теоретическую основу предшествующей теории электричества:
(1) где П å - вектор Пойнтинга суммарного электромагнитного поля (Е; Н); Wʹ- скорость изменения энергии ЭМП в объёме V внутри поверхности S; Е стор напряжённость электрического поля, обусловленная «неэлектрическими» сила- ми, называемая сторонней, или, реже – «немаксвелловской», так как не име - ет функциональной связи с полем Н по уравнениям (2); Е - напряжённость электрического поля, имеющая такую связь с полем Н согласно им же:
rot E = 0 - mа ∂ Н /∂t; div E = -ρ/eа; где параметры электропроводности l, магнитной m а , диэлектрической e постоянных однородной и изотропной среды внутри поверхности S являются неизменными скалярными величинами. 1.2 Для вывода закона сохранения (баланса), более чем (1) приближённого к реальной электромагнитной среде в электроустановках, будем рассматри- вать в том же объёме V в составе одного общего поля (Е å; Н å) сумму n>1 взаимно независимых ЭМ полей максвелловского типа, векторы Е i и Н j кото-рых связаны с соотношениями (2) внутри каждого i-го (j-го) поля, то есть – при i = j. Если же индексы i, j при векторах Е, Н не совпадают, то соответствующее ЭМП, образующееся в пространстве простым наложением (составлением) этих полей по принципу суперпозиции, будем относить к «не-максвелловским», или «составным» электромагнитным полям (к полям имя - рек). Составным ЭМП в таких случаях является, например, как будет показано в дальнейшем, поле, возбуждённое в СТПТ в магнитном измерении постоянным током силовой обмотки, а в электрическом измерении - переменным основным магнитным потоком трансформатора (током намагничивания). Соответствен-но, оно образовано статическим магнитным полем постоянного тока и вихревым электрическим полем эффекта самоиндукции. Количество энергии W в объёме V запишется с использованием выражений для сумм векторов Е и Н полей, входящих в суммарное ЭМП, следующим образом: (3) w = eа/ 2 ∫V E å 2 ×dv + mа/ 2 ∫V H å 2 ×dv = = eа/ 2 ∫V (Σn E i) 2 ×dv + mа/ 2 ∫V (Σn Hj) 2 ×dv, а скорость изменения энергии W в объёме V соответственно равна (4) wʹ= eа ∫V Σ n E i ×Σ n Ej ʹ×dv + + mа ∫V Σ n H i ×Σ n Hj ʹ× dv, или, с учётом выражений (2) для напряжённостей электрических и магнит-ных полей, входящих в суммарное электромагнитное поле по теореме (1), (5) wʹ= ∫V Σn E i ×Σ n(rot H j - l Е j)× dv- -∫V Σn H i × Σn rot Е j × dv. После перегруппировки уравнения (5) имеем: - I- (6) wʹ= -∫V Σn(- Еi × rot Hi + H i × rot Еi)× dv- -II- {∫V Σn, i¹j (- Еj)× rot Hi ×dv +∫V Σn, i¹j Hi × rot Еj ×dv}- -III- - ∫V Σ n, i=j Еj ×l Еi ×dv - ∫V Σ n l Еi2 ×dv.
Согласно теореме Гаусса, интеграл в первой строке уравнения 6, как диверген-ция векторов П i по объёму V, равен потоку в поверхность S суммы векторов П i максвеловских ЭМП (Е i; Н i). Аналогичным образом, интегралы второй строки в уравнении 6 выражают поток в поверхность S суммы векторов Пойнтинга П i j немаксвелловских (составных) полей (Е i; Н j ). Перенося эти выражения в левую, а Wʹ - в правую части уравнения 6 и вводя выражение для вектора тока по закону Ома (7) ĵ;i = l× Е i = Е /r, получаем искомое математическое выражение, именуемое далее как
" Теорема Мотовилова "; (теорема М)
I ∮s [ E å H å]×d s = ∮s Пå × d s =
II = Σn ∮s П i i × d s + Σn, i¹j ∮s П ij ×d s = III = -wʹ-Σn, i¹j ∫V Е j × ĵ; i ×dv -Σ n∫V r × ĵ;i 2 × dv, читаемая следующим образом:
Поток энергии суммарного ЭМ поля в поверхность S состоит из суммы потоков энергии максвелловских (i i) и составных (ij) ЭМ полей, и превра- щается внутри поверхности S в сумму составляющих потерь (дивергенции) ЭМ энергии в объёме V этой поверхности: - энергии wʹ, взятой магнитными и электрическими полями Н j и Е i; - электрической энергии, взятой j –ми источниками напряжения u j при протекании через них токов ĵ;i , созданных i -ми источниками тока; - электрической энергии, переходящей в тепло в проводящей среде по- средством наведённых в ней токов ĵ;i. При этом второй справа интеграл в строке III выражает мощность источни-ков, называемых в классической теории электричества «сторонними», а знаки «–» отражают процессы преобразования видов мощности. По сравнению с теоремой (1), в теореме (8) стоят те же знаки, за исклю- чением знака «минус» перед тепловыми потерями тока. Это объясняется тем, что при выводе теоремы (1) (И. Е. Тамм. Основы теории электричества. 1989) для подсадки в неё напряжённости Е стор, отсутствовавшей в исходных усло-виях, использован так называемый «обобщённый закон Ома» (9) ĵ;= l × (Е + Е стор), представляющий, по сути, также и Второй закон Кирхгофа (10) r× ĵ;= Е + Е стор , а также и выражение для баланса мощности в одноконтурной электрической цепи «Е - r - Е стор»: (11) ĵ; × Е = ĵ;× Е стор - r× ĵ2. В данной цепи падение напряжения r× ĵ;на сопротивлении r играет роль векторной поправки для теоремы (1) при замене в ней - Е на Е стор. Поскольку при этом оба последних выражения в теореме (1) в случае анализа электричес-ких цепей относятся к одному и тому же электрическому контуру, то Е стор в соответствии с (10) оказывается направленной встречно Е и согласно паде-нию напряжения r× ĵ;, что и отражено разными знаками перед ними. С точки зрения этих различий теорем (1) и (8), выражение для баланса пото-ков энергии (8) представляется более логичным. В нём все слагаемые в строке III определены на равных условиях, без индивидуальных подставок, имеют один и тот же знак (минус) и один общий физико-математический смысл - расхождение (дивергенция) энергии, втекающей в объём через поверхность S в виде потока вектора П å. Вместе с тем, ещё одно, более глубокое объясне-ние различия в знаках теорем (1) и (8) основано на понимании принципи-альной недостаточности законов Кирхгофа, и она рассматривается в следу-ющей, второй главе этой книги. 1.3 Для формализации различий максвелловских и составных ЭМ полей
где М (H i; Е j ) = eа/ mа { rot Е j/ (l Е j - rot H i ) }, результат которого можно определить также и путём простого виртуального эксперимента по изменению напряжённости Е j и регистрации соответствующих возмущений Н i. Примечание:безымянным формулам, законам и физическим эффектам новой теории в дальнейшем будут присваиваться конкретные имена по правилам, установленным издательским проектом книги. …………………………………………………………………………………………….
Выводы к главе 3.2.1: 1. Математически доказано, что энергия между обмотками воздушного транс-форматора переносится через свободное пространство между ними излучени-ем составного электромагнитного поля, образованным наложением вихрево-го электрического поля тока намагничивания на магнитное поле рассеивания силовых токов в этих обмотках. 2. Преобразование энергии в трансформаторе является многофазовым процес-сом, основанным на взаимопревращении дуалистически связанных между со-бой генераторных и нагрузочных форм электромагнитного и электрического полей. 3. Эффект электромагнитной индукции в трансформаторе является опосред- ствованной формой представления нового универсального закона возбужде- ния электрических напряжений, электрических и электромагнитных полей ду- алистическими связанными с ними одноименными физическими факторами. 4. Помимо дуалистически связанных форм представления физически одних и тех же составных ЭМП, внутри индуктивно связанных проводников сущест-вуют и участвуют в процессах взаимопревращения ЭМ энергии физически раз-нородные дуальные формы полевой материи - составное ЭМП с потенциаль-ным электрическим полем (ЭДС и ЭТС) и составное ЭМП с вихревым элек-трическим полем.
Использование магнитопровода для увеличенеия потока электромагнитной энергии между обмотками трансформатора приводит к актуальным технико-экономическим результатам в части улучшения его массо-габаритных и энер- гопотребительских параметров. Причём этот приём в констрировании, с точ-ки зрения соответствующей теореме М новой теории электрических машин, более эффективен, нежели увеличение числа витков его обмоток: 1). Согласно (32 -34), при том же реактивном токе первичной обмотки, ос-новной магнитный поток трансформатора с магнитопроводом, напряжённость вихревого электрического поля его обмотки и соответствующий поток энер-гии СЭМП (45) из неё в m раз больше, чем в воздушном трансформаторе. Соответственно, при передаче между обмотками одного и того же потока энергии, можно в сотни и тысячи раз уменьшить реактивный ток трансфор-матора, что достигается, согласно (43, 44), соответствующим уменьшением числа витков в обмотках трансформатора. Учитывая, что такое снижение ве- са и массы обмоток достигается за счёт использования магнитного матери-ала примерно того же веса, что и минимизированная обмотка, можно ещё раз убедиться в эффективности данного подхода в конструировании. Техни-чески она объясняется тем, что магнитная среда улучшается здесь за счёт изменения качества, а параметры обмоток - за счёт изменения количества вещества. 2). Соответствующее уменьшению реактивного тока ослабление переменных магнитных потоков рассеивания тока намагничивания трансформатора, не не- сущих согласно (45) никаких полезных функций, вызывает сокращение сопут-ствующих им потерь энергии на максвелловское необратимое излучение, на перемагничивание вещества вне магнитопровода трансформатора и на возбуж- дение электромагнитных помех в окружающей среде.
Для более детального понимания роли магнитопровода в трансформаторе в свете новой концепции потоков энергии, представим простейшую модель
   трансформатора с двумя идентичными обмотками на противоположных сто- ронах П-образного магнитопровода (Рис. 9):   
 
     
  
 
                                             
Рис. 9 Магнитные потоки, по сравнению со схемой на рисунке 8, претерпевают су- щественные изменения. Силовые линии магнитного поля вблизи границы маг- нитопровода испытывают локальное искривление и имеют ортогональное на- правление к его поверхности, что объясняется гашением тангенциальной со- ставляющей поля магнитным полем диполей магнитопровода, ориентирован- ных касательно границе вещества. (Эта особенность магнитного поля на гра- нице сред, почему-то не признанная в своё время редакцией журнала ЭЛЕК-ТРИЧЕСТВО, на самом деле хорошо известна в теории электрических машин. В рамках же новой теории электричества впервые вскрывается её первопричина – это неизвестные ранее эффекты преломления, отражения, скольжения и соеди- нения потоков энергии составного ЭМ поля, падающих из свободного про-странства на поверхность магнитного вещества.) Соответственно, вектор Пойн- тинга составных ЭМ полей, переносящих энергию между обмотками транс- форматора, не имеет нормальной составляющей вблизи границы с магнитопро- водом. Потоки энергии СЭМП обтекают его поверхность, существенно не про-никая вглубь магнитного вещества, когда оно имеет достаточно большое зна-чение магнитной проницаемости (Рис. 10). Если же принимать в расчёт обе взаимно уравновешивающие друг друга касательные составляющие магнитных полей вещества и падающего на него потока энергии СЭМП, то рождается весьма логическое, в контексте новой теории, обобщение универсального за- кона электрической индукции (18,19) на область магнитных полей и напряже-ний. Более того, физическая реальность существования обеих тангенциальных составляющих магнитного поля при падении потока энергии СЭМП на по- верхность магнитопровода свидетельствует как о реальности эффекта возбуж-дения нагрузочного электрического поля Е Vо в обмотке КИ именно электри- ческим полем Е V генераторного СЭМП (а не изменением магнитного потока
              
|
будет с благодарностью принята.
Содержание дальнейших разделов первой книги:
поставляются по усмотрению автора 
З апишем теорему Умова - Пойнтинга, выражающую баланс потоков электро-
(2) rot H = l Е + eа ∂ Е /∂t; div H = 0;
(8)
внутри общего (суммарного) ЭМП (Е å; Н å), запишем согласно (2) следующий критерий составного поля, КСП (критерий временно - без конкретного имени, или "имярек"):
(12) ∂ H i/ ∂ Е j ¹ М (H i ; Е j),
3.2.2 Трансформатор с магнитопроводом
3 Рис. 10 катушки индуктивности), так и о реальности многофазового процесса (см. 
