Форум движения за возрождение отечественной науки
25 Мая 2019, 03:21:04 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Войти
Новости: Форум движения за возрождение отечественной науки
 
   Начало   Помощь Поиск Войти Регистрация  
Страниц: [1]   Вниз
  Печать  
Автор Тема: Проблема униполярной индукции и её решение  (Прочитано 1540 раз)
0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.
Фёдор Фёдорович Менде
Глобальный модератор
Ветеран
*****

Репутация: +250/-137
Offline Offline

Пол: Мужской
Сообщений: 7456


Глобальный модератор


WWW
« : 17 Февраля 2016, 15:49:57 »

      Униполярная индукция была открыта ещё Фарадеем почти 200 лет тому назад, но в классической электродинамике окончательного ответа на то, как и почему работает униполярный генератор, нет до настоящего времени. Особо непонятен случай, когда имеется вращающийся намагниченный проводящий цилиндр, при движении которого между неподвижными контактами, подключёнными к его оси и образующей, возникает э.д.с. Ещё более непонятен случай, когда вместе с цилиндрическим магнитом вращается проводящий диск, а неподвижные контакты подключены к оси диска и его образующей. В некоторых источниках говорится, что ответ может быть получен в рамках СТО, но нет конкретных ссылок, как именно СТО объясняет указанные случаи. Конкретные ответы на все эти вопросы могут быть получены в рамках концепции зависимости скалярного потенциала заряда от его относительной скорости.
     Рассмотрим случай, когда имеется одиночный длинный проводник, по которому течёт ток. Будем по-прежнему считать, что в проводнике имеется система взаимно вложенных зарядов положительной решетки g+ и свободных электронов g-, которые в отсутствие тока нейтрализуют друг друга (рис.1).
       Электрическое поле, создаваемое электронами в зависимости от расстояния r от центра проводника, который расположен по оси z имеет вид

    
                                                   
(1)

Такой же вид имеет и зависимость от координаты электрического поля, создаваемое решеткой, с той лишь разницей, что в соотношении в качестве верхнего индекса должен стоять знак +.

 

Рис. 1. Проводник, по которому течёт ток.

       При этом считается, что направление вектора электрического поля совпадает с направлением r. Если электронный поток движется со скоростью v1, то, в соответствии с концепцией скалярно-векторного потенциала [1], электрическое поле этого потока определяется равенством:

      
 
                               
(2)

       Складывая (1) и (2), получаем:

 

       Это означает, что вокруг проводника с током имеется электрическое поле, соответствующее отрицательному заряду проводника. Однако это поле имеет очень незначительную величину, поскольку в реальных проводниках v значительно меньше c. Это поле может быть обнаружено только при плотностях токов, которые могут быть достигнуты в сверхпроводниках.
      Рассмотрим случай, когда проводник, по которому со скоростью v1 текут электроны, движется в обратном направлении со скоростью v (Рис. 2). В этом случае соотношения (1) и (2) примут вид:
    
                                               
(3)
       
                                     
(4)

 

Рис. 2. Движущийся проводник с током.

       Складывая (3) и (4), получаем:

        
                             
(5)

       В данном соотношении в качестве удельного заряда взята его абсолютная величина. Поскольку скорость механического движения проводника значительно больше, чем дрейфовая скорость электронов, вторым членом в скобках можно пренебречь. При этом из (5) получаем:

          
                                                 
(6)

       Полученный результат означает, что вокруг движущегося проводника, по которому течёт ток, образуется электрическое поле, определяемое соотношением (6), что равнозначно появлению на этом проводнике удельного положительного заряда, равного

  

       Если проводник свернуть в кольцо и вращать его так, чтобы линейная скорость его частей была равна v, то вокруг такого кольца появится электрическое поле, соответствующее наличию на кольце указанного удельного заряда. Но это означает, что вращающийся виток, который и является вращающимся магнитом, приобретает удельный электрический заряд на самой проволоке, из которой он состоит. При движении линейного проводника с током электрическое поле будет наблюдаться по отношению к неподвижному наблюдателю, но если наблюдатель будет двигаться вместе с проводником, то такие поля будут отсутствовать.
     Как возникает униполярная индукция, при которой на неподвижных контактах получается разность потенциалов, легко понять из рис. 3.
 

Рис. 3. Схема формирования э.д.с. униполярной индукции.

       Будем считать, что r1 и r2 - координаты точек касания подвижных контактов, которые скользят по металлической пластине, движущейся с такой же скоростью, что и проводник, по которому течёт ток. Эти контакты подключены к вольтметру, который также неподвижен. Тогда можно вычислить разность потенциалов между этими контактами, проинтегрировав соотношение (6):


Но чтобы к нагрузке, в данном случае к вольтметру, приложить эту разность потенциалов, необходимо скользящие контакты замкнуть перемычкой, на которой нет указанной разности потенциалов. Но поскольку металлическая пластина движется совместно с проводником, то на ней разность потенциалов отсутствует. Она и служит той перемычкой, которая даёт возможность превратить такой составной контур в источник э.д.с. по отношению к вольтметру.
      Теперь можно проволоку свернуть в кольцо (рис. 4) из одного или нескольких витков, и запитать его от источника тока. Причём контакты 1 следует вывести на кольцевые коллекторы, находящиеся на оси вращения, и к ним присоединить трущиеся неподвижные щётки.
 

Рис. 4. Схема униполярного генератора с вращающимся магнитом и вращающимся проводящим кольцом.

      Таким образом, можно получить вращающийся магнит. В этот магнит следует поместить проводящий диск с отверстием, вращающийся совместно с витками магнита, и при помощи неподвижных контактов, скользящим по образующим диска, подать напряжение на вольтметр. В качестве предельного случая можно взять сплошной металлический диск и подключить скользящие контакты к образующей диска и его оси. Вместо вращающегося витка с током можно взять диск, намагниченный в осевом направлении, который эквивалентен витку с током, при этом будет получен такой же эффект.
       Возможны различные сочетания вращающихся магнитов и дисков.
       Случай с неподвижным магнитом и вращающимся проводящим диском характеризуется следующей схемой (рис. 5), если проводящую пластину свернуть в кольцо. В этом случае электрическое поле, генерируемое во вращающемся диске движущимися электронами, определяется соотношением

  
а неподвижными ионами - соотношением
 


Рис. 5. Случай неподвижного магнита и вращающегося диска.

Суммарная напряженность электрического поля при этом составит

  
а разность потенциалов между точками r1 и r2 в системе координат, движущейся вместе с пластиной, будет равна

  

Поскольку в неподвижной по отношению к магниту цепи вольтметра индуцированная разность потенциалов отсутствует, то указанная разность потенциалов и будет равна э.д.с. рассмотренного генератора. Как и ранее, движущуюся проводящую пластинку можно свернуть в диск с отверстием, а проволоку, по которой течёт ток, - в кольцо с током, которое является эквивалентом магнита, намагниченного в торцевом направлении.
     Таким образом, концепция зависимости скалярного потенциала заряда от относительной скорости даёт ответы на все поставленные вопросы без использования СТО.


[1] Менде Ф. Ф. Новая электродинамика. Революция в современной физике. Харьков, НТМТ, 2012, – 172 с. ISBN 978-617-578-029-8
« Последнее редактирование: 19 Февраля 2016, 20:52:25 от Фёдор Фёдорович Менде » Записан

Виктор Степанович Рудник
Активисты форума
Старожил
*

Репутация: +13/-11
Offline Offline

Сообщений: 422


« Ответ #1 : 11 Марта 2016, 16:27:30 »

  В журнале Электричество  за 2013 год имеется статья про униполярную индукцию.  Но читать номера последних лет можно только подписчикам. Кто у нас подписчик? Кто может скачать  эту статью и разместить на форуме.
     Главная >   журнал  * Электричество*  № 6 (2013) > В.М. МАЛЫГИН
Униполярная индукция: обзор опытов с униполярными электрическими машинами и причины противоречий в объяснении полученных результатов
В. М. МАЛЫГИН
Записан
Виктор Степанович Рудник
Активисты форума
Старожил
*

Репутация: +13/-11
Offline Offline

Сообщений: 422


« Ответ #2 : 17 Октября 2016, 07:29:39 »

    Вот такую подборку  Ю .Столярова нашёл в Инете.  Перечисление проблем и авторов.

   Об особенностях магнитных полей вращающихся
источников.
М.Фарадей установил, что при вращении круглого магнита вокруг его оси намагничивания (униполярный генератор Фарадея) его магнитное поле остаётся неподвижным относительно Земли, хотя во всех иных случаях магниты и их поля двигаются совместно.
Независимое поведение магнитного поля и некоторые другие факты (например, наличие спина у микрочастиц) дают основания ожидать,что найдутся способы (я полагаю реальными несколько) как привести это поле во вращение вокруг межполюсной оси даже независимо (!) от вращения самого магнита. К тому же НИЧТО такого вращения поля не запрещает! К сожалению, теоретическая физика ничем тут помочь не может, поскольку до сих пор нет ни только общепризнанной магнитодинамической теории, но среди физиков нет единогласия даже в отношении самого магнитного поля, а тем более по указанному феномену. Одни (Ампер, Николаев Г.В. и др.) считают, что магнитные поля есть фикция, и всё следует объяснять только непосредственными взаимодействиями зарядов. Соответственно многие убеждены (Ландау Л.Д., Кулигин В.А., Цикра С.А. и др.), что магнитные поля неотделимы от зарядов и поэтому обязаны вращаться
вместе с магнитами. Другие (Тамм И.Е., Р.Фейнман и др.) настаивают на неподвижности магнитного поля при таком вращении магнита.
Причём кто-то признаёт наличие космической среды (эфира), а кто-то нет (Кулигин, например, не признаёт, и как следствие его великолепная математическая логика даёт сбой при анализе реальных магнитных парадоксов, показанных хотя бы в известных опытах  Сигалова Р.Г.). Теоретически эти парадоксы обосновал только Ст.Маринов(«Экспериментальные нарушения принципов СТО...»), хотя и остался в уверенности, что магнитное поле вращаться не может. Он критиковал попытки Ландау и Лифшица рассчитать эл.поле (Евихр.) на основе СТО, что аналогично возникновению эл.поля при вращении магнитного поля. Физик-теоретик Старовойтов Е.М. так
сказал мне об этом феномене: «...Вращаются ли магнитные поля вместе с вращением постоянного магнита? Один Бог знает, что происходит в действительности».
Большинство экспериментов свидетельствует о НЕПОДВИЖНОСТИ магнитных полей вращающихся источников (опыты Фарадея, Кеннарда, Мюллера, Ивченкова и др.),
но, безусловно, это не значит, что их такое вращение вообще невозможно. К тому же многие «доказывают» обратное: а) сам Фарадей не соглашался с неподвижностью магнитного поля и считал, что ЭДС возбуждается в неподвижных проводах скользящих контактов при вращении (!) магн.поля (это, конечно, заблуждение! );
б) Канн К.Б. («О парадоксах Фарадея»), рассматривая эксперимент Мюллера (MullerF.J. «Экспериментальное опровержение СТО»),
считает, что неподвижный магнитопровод «тормозит» (!?) вращение поля вращающихся магнитов (конечно, можно было бы вращать всё вместе, но и тогда бы результат, увы, не изменился!);
Записан
Виктор Степанович Рудник
Активисты форума
Старожил
*

Репутация: +13/-11
Offline Offline

Сообщений: 422


« Ответ #3 : 17 Октября 2016, 07:30:26 »

в) Мисюченко И.Л., ссылаясь на свои эксперименты («Экспериментальное исследование эл.поля вращающегося кольцевого магнита»), на опыты
Келли А.Г. с катушками эл/магнитов (Kelly A.G.“ Unipolar Experiments,HDS Energy... Ireland”), на «некорректность» опытов Кеннарда, отстаивает вращение магнитных полей. Из всего этого очевидно, что даже корифеи до сих пор никак не поймут, что магнитные поля могут как оставаться неподвижными, так и вращаться! Всё зависит от
источника магн.поля, условий и воздействий. Никто также никогда не учитывал, что при движении провода с током вместе с ним движется и потенциальное эл.поле, вызывающее этот ток в проводе. А это, безусловно, важно.
В настоящее время в эл/физике сохраняется и обостряется парадоксальная ситуация: мы всё ещё ни только абсолютно не знаем, что такое электричество, чем и как оно порождается, но, естественно, также не знаем, и что собой представляют магнитное поле или поле векторного потенциала. Как, впрочем, не знаем и что такое свет, тепло, электрон и т.д. Десятки физико-математических гипотез (теорий?) не спасают положения. Очевиден катастрофический недостаток фундаментальных опытных данных для обоснованного результативного анализа. В этих условиях сверхнаивно что-то утверждать или отвергать. Я думаю, наводить порядок в эл/магне-
тизме нужно с однозначного отношения к магнитным полям. Все (кое-кто считая их фикцией)  пользуются этим понятием в представлении псевдовектора «В» Фарадея и Максвелла, которое скрывает их физический смысл. Очевидно, прежде всего следует отказаться от НЕфизического вектора «В» и признать, что магнитные поля это
реальные (!) вихревые (!) эл/поля! Доказательство этого содержится в нашей статье «О некоторых проблемах электрофизики и выходе из кризиса» (
http://www.sciteclibrary.ru/rus/avtors/p.html). В отличие от псевдовихревых эл/полей «Евихр» из уравнений Максвелла,  что прекрасно доказали и Канн К.Б. («О парадоксах Фарадея»), и Эткин В.А. («О физическом смысле токов смещения»). Во-вторых, пора однозначно признать участие во всех процессах нормальной материальной среды – мирового эфира. По-видимому, магнитные поля (вихревые эл/поля! ) постоянных магнитов порождаются иными процессами, чем магнитные поля (вихревые эл/поля!) токов проводимости, возникающих при наличии потенциальных эл/полей в проводе. Очевидно, что магнитные поля (вихревые эл/поля!) создаются токами зарядов под действием потенциальных эл.полей, а постоянные магниты эти поля только сохраняют. Из этого следует, что наши представления об устройстве материи на микроуровне неверны. А главное из всего этого следует, что в простейших экспериментах возможно получение неожиданных эпохальных результатов.
Ведь мы только лишь подходим к освоению мирового эфира. Конкретно же говорить о необходимых перспективных экспериментах и  ожидаемых исключительно важных результатах стоит лишь с теми, кто хочет и имеет возможности их осуществить.
Ю.Столяров
Источники информации:1)Николаев Г.В.
http://vitanar.narod.ru/autors/nikolaev/
«Современная эл/динамика и причины её парадоксальности».
2) Кулигин В.А. http://www.sciteclibrary.ru/rus/avtors/k.html
3)http://www.twirpx.com/file/292739
4)Цикра С.А. http://www.sciteclibrary.ru/rus/avtors/c.html
5)Канн К.Б. http://electrodynamics.narod.ru/paradoxesof-ei.html
6)Фейнман Р. “Фейнмановские лекции по физике”.

Записан
Страниц: [1]   Вверх
  Печать  
 
Перейти в:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.11 | SMF © 2006-2009, Simple Machines LLC Valid XHTML 1.0! Valid CSS!