Теорія електричного струму

Теория електричного тока

Сизов Володимир Петрович.

Современное уявлення електричного тока.

На сьогодні вважається, що електричний струм це спрямоване рух заряджених частинок — тобто рух електронів. У кожному підручнику описано класичне поняття електричного струму, приводити його немає сенсу. У той поняття не вкладаються деякі електричні явища і примеры.

Не має шляхів владнання з погляду класичного визначення електричного струму наступна завдання. Струм проходячи через свинцевий запобіжник пережигает його. Знайти швидкість руху електронів в запобіжнику. Нам дано: матеріал з якого зроблено запобіжник — свинець. У довідниках ми можемо подивитися температуру плавлення свинцю Тпл знаємо кімнатну температуру коли він перебуває запобіжник Тком. Різниця цих температур це і є бажана температура яку треба нагріти запобіжник.

Тиск.

Тиск=Тпл-Тком.

Q = ТискmC+ m (Дж) Где: mмаса предохранителя.

Cпитома теплоёмкость свинца.

— плавлення свинца Соответственно таку ж роботу Q1=Q роблять і електрони які мають електричний ток.

Q1=mэV2k/2.

Где: mэмаса электрона.

Vшвидкість электрона.

kкількість электронов.

Зная що у класичного визначення струму у процесі бере участь лише одне електрон від кожної атома, то k-количество атомів свинцю в запобіжнику. За позитивного рішення це завдання V виходить просто позамежна. Враховуючи те, що електрони рухаються дотично до ядру атома, а чи не потрапляють у нього перпендикулярно. Можна зробити припущення, що усе ж електричний струм це рух електронів, що то другое.

2. Явище пьезоэффекта важко пояснити з погляду електричного струму. Неможливо пояснити і з механічне вплив на об'єкт викликає електричний струм. І зворотний процес, електричний струм деформує объект.

3. У промисловому виробництві використовується електрозварювання. На початку зварювання в момент контакту електрода зі свариваемым предметом, коли електрична дуга не засвітиться. По зварювальним кабелям тече максимальний електричний струм. Так ось у цей короткий момент кабелі починають двигаться-дёргаться. Пояснити це явище з погляду класичної теорії електричного струму також невозможно.

4. З іншого боку неможливо пояснити явище статичного електрики. При натирании вовни янтарём і бурштин і шерсть є диэлектриками.

Теоретическое припущення.

Возможно електричний струм це упорядкований рух електронів, а упорядкований рух ядер атомів речовини яке проводить електричний ток.

Попытаемся обгрунтувати це предположение.

Пусть електричний струм це упорядкований коливання ядер атомів провідника.

.

Ядро атома при вплив електричного струму.

При відсутності електричного струму ядро почиває центрі атома, а при вплив електричного струму починає обертатися. До того ж якщо струм тече по провідника від вас, то ядро обертається по годинниковий стрілці, а при перебігу струму на вас, проти часовой.

Эта гіпотеза легко пояснює таку явище як магнетизм. Розглянемо схематично найпростіший стрижневою магнит.

.

Предположим для простоти, що стрижневою магніт має один виток дроти. У правом дроті струм йде ми, а лівому дроті на нас. Відповідно праве ядро атома провідника обертатиметься по годинниковий стрілці, а ліве ядро провідника проти годинниковий. В усіх життєвих атомах стрижневого магніту ядра зсунуться в гору. Відповідно, у горі буде P. S в низу N. При пропадании електричного струму ядра знову займуть своє становище. Відповідно зворотний процес. При внесенні постійного магніту в котушку атоми ядер провідника починають розкручуватися в залежність від полярності магніту у той або ту бік. Цю гіпотезу свідчить і інший електротехнічний опыт.

Если на ферромагнитный стрижень намотати наприклад 100 витків дроти, потім той самий самий провід перегнути і намотати у бік самі 100 кручений ков цього ж самого дроти, то опір такий індуктивності буде нескінченним по перемінному току.

.

Соответственно ядро у правому провіднику обертатиметься по годинниковий стрілці, а лівому провіднику те по годинниковий стрілкою і усунення ядер атомів в стержневом магніті не произойдёт.

Эту гіпотезу при нагоді підтвердить інший складніший електротехнічний опыт.

Возьмём звичайний соленоид. Підвісимо його за нитки у таку становище, що й нею подати струм, з вимогою, що в соленоиде магнітне полі буде перпендикулярно магнітному полю землі. Це робиться здобуття права магнітне полі землі впливало для проведення досвіду. Отже ми можемо розгойдати цей соленоид до практично будь-який амплітуди. Змінне напруга подаване на соленоид природно має збігатися із частотою качання соленоида. Цей досвід приведён малюнку ниже.

.

Раскачивание соленоида наслідок те, що, під час подачі нею струму все ядра атомів соленоида одночасно зрушуються у один бік, відповідно виникає імпульс, і соленоид качнётся ж бік, куди й піде рух цих ядер.

При першому імпульсі коли соленоид максимально відхилиться, почне в зворотний інший бік і в останній момент подолання точки спокою слід відключити струм. Ядра атомів повернуться на своє попереднє місце верб соленоиде знову виникне імпульс лише у зворотний бік. Відразу після проходження соленоидом точки спокою слід знову подати нею струм лише зворотної полярності, а під час проходження соленоидом точки спокою у напрямі цей струм отключить.

Таким чином соленоид можна розгойдати до будь-який амплитуды.

Этот ефект дуже добре чути. Якщо соленоид встановити вертикально і на нього перемінний електричний струм, ви почуєте гудіння. Те їсть соленоид коливається в гору в низ. Коливається разом з тієї частотою з яким подається нею змінне напруга. Власне інженерна завдання зводиться до того що, щоб змусити соленоид коливатися над віх в низ одному місці, а що він коливався в гору в гору в верх.

Можно привести ще одне приклад зі шкільної навчальної програми. Відомий всім досвід по притяганню і отталкиванию між собою провідників. Досвід у тому, коли з двом паралельним лідерів пропустити струм щодо одного напрямі, то провідники будуть притягатися між собою. Якщо ж струм із них йде на різних напрямах, всі вони відштовхуються між собою. Весь фокус у тому, що провідники мають обов’язково харчуватися від джерела струму, інакше досвід не вдається, чи вдається частично.

Эта теорія підтверджено і іншим досвідом, складнішим. Візьмемо полнотелый металевий кулю з ферромагнетика. Намотаем нею дві перпендикулярні обмотки Проте й У. На ці обмотки подамо різні перемінні напруги зсунуті друг щодо друга на 90 градусів. До того ж, якщо напруга на обмотку, А синусоидальным, тобто позитивні й негативні імпульси однакові. Те напруга на обмотку У матиме велику позитивну складову, а негативна складова дорівнюватиме підлозі періоду обмотки А. Малюнок намотки на кулю приведён нижче. І тут можна змінювати вагу кулі не змінюючи його массы.

.

Все ядра атомів кулі рухатимуться у тому кулі у гору в низ, а площині по фігурі Листажу. І це приведено ниже.

.

А отже, у самому кулі з’явиться сила спрямована в гору. Сам кулю або втратить вагу або почне з прискоренням в тугіше сторону.

Это явище спостерігається включення силового трансформатора. При включенні трансформатор починає гудіти, тобто коливатися в гору й у низ. Коливання силового трансформатора ж личить отак ж відчути торкнувшись його рукою. Ви відчуєте його вібрацію. Поданий вище досвід практично повторює силовий трансформатор. Тільки коливання кулі не відбуваються у гору в низ на одному місці ми, а коливаються в гору в гору в гору. Такий процес добре видно при катанні дітей на скейтборде. Дитина може, розпочати рух не відштовхуючись немає чого, а різко переміщуючи масу свого тіла до однієї бік, й поволі повертаючи їх у вихідну точку. У цьому відбувається спрямування заданому напрямі. Тут практично представлена модель скейтбордиста, лише у микромире.

Проведённый експеримент показує принизливий ККД безопорного двигуна, загалом приблизно 7%. Є можливість підняти ККД двигуна змінивши напруги що подаються на обмотки кулі. Коли обмотку, А подаватися те змінне синусоидальное напруга, то, на обмотку У подаватиметься пилообразносинусоидальное напруга за частотою вдвічі що перевищує частоту подавану на обмотку А. Поясняющий малюнок ниже.

Частота подана на обмотку А.

.

Частота подана на обмотку В.

.

В цьому випадку ККД зростає значно. А ядро атома рухатиметься по фігурі Листажу приведённой ниже.

.

Если розглядати рух атома по фігурі Листажу, то рух відбуватиметься за такими точкам показаним малюнку вище А-С-В-А-Д-В-А. До того ж на відтинках А-С-В і А-Д-В рух без прискорення, то, на відрізку В-А рух з прискоренням. Збирається установка визначення КПД.

Это явище можна використовуватиме видобутку рідкісноземельних та коштовних металів, переміщення у просторі тощо. і т.п.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.