Mga lihim ng Electromagnetism

Doktrina ng electromagnetism kritiko nang matagalpagsasalita tungkol sa kanya: hindi maintindihan, kumplikado, magkakasalungat.

Sa katunayan, mayroong isang daang paradox dito. Gayunpaman, ang kanilang teoretikal na pagsusuri, sa gayon ay magsalita, teorya, pagpapino, sa kabila ng pagiging kapaki-pakinabang ng naturang aralin, kung minsan ay nakakasawsaw pa rin ng isang bagay na kabinete, haka-haka. Sa ganitong mga kaso, ang isang hindi sinasadyang nais na magtanong: mayroon bang bago sa kasanayan, sa mga eksperimento, na kahit na magtaka ang pinaka may karanasan na mga teorista?

Dapat kong sabihin na ang mga hindi pangkaraniwang mga eksperimento, gayunpaman makikita sa loob ng balangkas ng umiiral na doktrina, ay mabibilang sa isang dosenang. Kabilang sa mga ito ay may mga na sa wakas buksan ang daan sa isang bagong elektrodinamika - malinaw, simple at lohikal, walang mga kabalintunaan.

Pag-usapan natin pareho. Lubhang kamangha-manghang hitsura ng "motor" kung saan sa pagitan ng mga electrodes, kung saan konektado ang mataas na boltahe, isang iba't ibang mga bagay na umiikot. Ang isang gulong tulad ay itinayo ni Franklin. Ang prinsipyo ng operasyon nito ay napaka-simple: mga singil, na tinanggihan ng mga puwersa ng Coulomb, daloy mula sa mga electrodes hanggang sa rotor.

Ang isang eksperimento sa isang metal pipe na kung saan ang kasalukuyang ibinibigay ay kakaiba. Tulad ng alam mo, sa lukab ng anumang metal na bagay na nasa ilalim ng boltahe, walang electric field. Kaya, kung naglalagay ka ng isang grounded wire sa loob ng pipe, tataas ang kapasidad ng kuryente nito. Bakit? Paano "napansin" ng isang pipe na mayroon itong wire sa loob? Ito ay lumiliko na ang kanyang buntot, ang isa na sumali sa mundo, ay pumapasok sa electric external field at, tulad ng isang bomba, ay kumukuha ng mga kinakailangang singil sa wire.

Walang "bagong" pisika sa mga penyang ito. Karamihan pang mga reserba para sa pagtatayo nito ay puno ng isang magnetic field. Sa isang pagkakataon, maraming nasulat tungkol sa mga gawa ni R. Sigalov. Ang mga pisika ng Ferghana ay pinamamahalaang upang masubaybayan ang pag-uugali ng "mga sulok" na may mga alon.

Ang dalawang conductor na bumubuo ng isang anggulo ay maaaring ilipat ang istraktura, ginagawa ito sa kanilang sarili. Tila maliwanag ang isang bagong kababalaghan, ngunit sa maingat na pagsusuri napansin na ang kilalang mga puwersang Lorentz ay gumagana dito at ang lahat ay ipinaliwanag ng mga kilalang batas. At bagaman hindi natagpuan ng mga siyentipiko ang pisikal na kabago-bago dito, gayunpaman pinamamahalaang nilang makabuo ng maraming kamangha-manghang mga disenyo, na hindi pa kilala sa teknolohiya.

Ang sitwasyon na may magnetic na suporta ay mas kawili-wili. Kung ang parehong mga pole ng dalawang permanenteng magneto ay nakabukas sa bawat isa, kung gayon walang magiging magnetic field sa puwang - sumusunod ito mula sa isang kurso sa elementarya sa pisika. Ngunit kung ang isang conductor ay nakalagay sa puwang na ito, at ang mga pole ay bahagyang inilipat, lilitaw ang isang kasalukuyang sa conductor. (Panayam, dahil sa ano?

Ang kabalintunaang ito ay natuklasan ni Buly noong 1935. Ang paliwanag nito ay ito: ang mga de-kuryenteng patlang ay maaaring palaging maidaragdag, ngunit ang mga magnetic - kung ang kanilang mga mapagkukunan (magnet, electromagnets) ay batay sa isang karaniwang platform. Ang superposition ng magnetic field, iyon ay, ang kanilang superposition, ay hindi laging posible. Ang konklusyon na ito ay napakahalaga para sa agham at teknolohiya - pagkatapos ng lahat, kung minsan, ang teoretikal na pagsumite sa kasanayan ay humahantong sa mga maling resulta. Nakakapagtataka, sa pamamagitan ng paraan, hindi pa ito nai-legalize ng mga sanggunian na libro at aklat-aralin.

Ang karanasan ng Grano ay kawili-wili. Kung sa mercury, kung saan ipinasa ang kasalukuyang, magtapon ng isang kuko, mga wedge na tanso. sawdust, pagkatapos ay isawsaw sila sa likidong metal at magsisimulang ilipat sa direksyon kung saan tumitingin ang blunt end. At narito ang parehong mga puwersang Lorentz ay tila gumagana.

Mula sa mga conical na ibabaw ng mga itinuro na dulo ng kasalukuyang exit filament (o ipasok) patayo sa mga ibabaw na ito. Sa magnetic field ng kasalukuyang dumadaloy sa mercury, ang isang puwersa ay inilalapat sa mga filament na ito na ayon sa direksyon ng daloy nito; ganito kung paano itinulak ang kalso. Kaya binaril ni Tom Sawyer ang mga buto ng cherry, pinipiga ito ng kanyang mga daliri.

Ang kabalintunaan ng Grano.Ang isang silindro na tanso na inilagay sa mercury na may isang kasalukuyang dumaan ay nagsisimula upang sumulong sa end end na iyon, ang lugar na kung saan ay mas malaki.

Sa wakas, dalawa pang hindi pangkaraniwang mga eksperimento. At ito, sa aming opinyon, na ginagawang posible upang pag-usapan ang tungkol sa isang bagong diskarte. Tumutukoy ito sa gawain ng piskistiko ng Tomsk na si G. Nikolaev, na naging sanhi ng isang pandamdam sa electrodynamics. Matapos ang maraming taon ng teoretikal na pananaliksik, natapos ni Nikolaev na, bilang karagdagan sa kilalang, dapat mayroong isa pang, hindi kilalang pangalawang magnetikong larangan, at nagtayo ng maraming mga modelo kung saan malinaw niyang ipinakita kung paano ipinakita ang pangalawang larangan na ito.

Narito ang isa sa mga paglalarawan ng isang "simple" na karanasan. Ang isang lumulutang na tulay na gawa sa electrical conductive material ay inilalagay sa mga paliguan na may electrolyte. Ang isang electric current ay dumaan sa circuit na "paliguan - tulay - paliguan". Kaayon ng tulay, ang isa pang konduktor ay inilalagay - isang bus, kasama ang kasalukuyang daloy din, mas malaki lamang. Kaya, sa sandaling nakakonekta ang bus sa isang kasalukuyang mapagkukunan, ang tulay ay nagsisimulang lumutang. Kung ang mga alon ay unidirectional, pagkatapos ay naaakit sila, kaya ang tulay na tumataas nang eksakto sa ilalim ng bus at kahanay dito. Ngunit hindi lamang iyon, ang tulay ay gumagalaw din kasama ang gulong, na humihinto nang eksakto sa ilalim ng gitna nito.

Bakit nakasentro ang tulay? Mayroong dapat isipin. Ang may-akda ng eksperimento mismo ay nagsasabing - sa kanyang mga salita mayroong isang dahilan - na hindi lamang ang nakahalang puwersa na Lorentz na nakadirekta mula sa gulong, kundi pati na rin ang paayon na puwersa, na dati nang hindi nakita ng sinuman, ay kumikilos sa lumulutang na conductor.

Kung tinawag mo itong "ang lakas ng Nikolaev", kung gayon ang mga pisiko ng Dutch at Tomsk sa kabuuang garantiya na walang mga "panig" na puwersa kung saan sila. sa loob ng dalawang siglo, ang mga pisiko ay pinahihirapan, hindi man. Ang dalawang alon ay kumikilos sa bawat isa sa pamamagitan ng mga sentral na puwersa na nakadirekta nang eksakto sa radius sa pagitan nila.

Hindi nila napansin ang lakas ng Nikolaev lamang sa pamamagitan ng kapabayaan, kundi pati na rin dahil ito ay naging sobrang kalabisan sa "natapos" na teoretikong paglalarawan. Kung kailangan mong magmuni-muni karanasan ni Nikolaev, pagkatapos ay dumating ka sa konklusyon na ang dalawang "piraso" ng kasalukuyang nakakaapekto sa bawat isa sa eksakto sa parehong paraan tulad ng dalawang singil: sa isang tuwid na linya.

Tila na ang karanasan ni Nikolaev ay maaaring maging isang tiyak na karanasan na magbubukas ng hadlang sa isang bago, mas simple, tunay na electrodynamics. Gayunpaman, kakailanganin ito ng iba pang mga eksperimento.

Nagtataka kung bumalik noong 1935, napansin ng mga pisiko kung paano ang isang superconducting sample ay nagtataboy ng isang "dayuhan" na magnetic field (ang Meissner effect). Alam ng lahat na ang EMF ay sapilitan lamang sa pamamagitan ng isang alternating magnetic field, ngunit narito ito ay pare-pareho. Kaya, sinabi ni F. London, ang magnetic field mismo ay nagbibigay lakas.

Pagpapakita ng epekto ng meissner

Hindi nauunawaan ang katangian ng mga puwersang ito, subalit sinamantala sila ng mga inhinyero. Kaya, noong 1975, pinamamahalaan ng mga electrician ng Moscow na magpadala ng isang kasalukuyang dalawang beses nang mas malaki tulad ng dati sa pamamagitan ng isang superconducting tube, na lumilikha ng isang espesyal na larangan ng magnetic sa nagtatrabaho na lugar.

Gayunpaman, ang misteryo ng Meissner na epekto ay nangako nang labis. Pagkatapos ng lahat, ang hitsura kasalukuyang nasa isang superconductor posible lamang kapag lumitaw ang isang puwersa, na nangangahulugang ang lakas ay nilikha hindi sa pamamagitan ng mga pagtaas ng magnetic field, tulad ng dinidikta ng mga equation ng Maxwell, ngunit sa mismong larangan. Kailangang ayusin ang mga electrodynamics, hindi maiiwasan ito, sapagkat dapat itong maging isang karaniwang doktrina na pinagsasama ang pinaka magkakaibang mga aspeto ng totoong koryenteng katotohanan. Sa katunayan, sa ilang mga kaso, lalo na para sa mga superconductor, huminto ito sa pagtatrabaho.

Ngunit kung paano direktang maiuugnay ang magnetic field mismo at ang mga puwersa na nalilikha nito? Sa sandaling ang hindi pangkaraniwang pagbabalangkas ng tanong na ito ay tinanggap para sa pagkilos, maraming mga paraan upang malutas ito ay agad na nakilala. Narito ang isang espesyal, matagal na gumaganang pag-andar ng potensyal na vector, at bias currents, at magnetic field na enerhiya.

Ang problema ng paayon at kasalukuyang patlang ng kuryente na nilikha nito sa mga proseso ng magnetostatic ay tumaas nang labis na kahit na ang mga tanyag na paraphrases ay lumitaw tungkol dito (Okolotin V. Isang supertask para sa mga superconductors. Nauka, 1983, pp. 115-121).

Tila na ang patlang na ito ay natuklasan na at nagsisimula na magtrabaho sa mga imbensyon.Ang hitsura ng ika-apat na lakas ng kuryente ay magpapalakas ng de-koryenteng engineering sa pamamagitan ng halos isang third. Marahil ay may mas mahalaga pa: ang tagumpay ng isang malikhaing saloobin sa negosyo ng isa. Ito ay naging tama sa mga naniniwala sa mga reserba ng electromagnetism, sinusubukan na ilagay ang mga ito sa serbisyo ng mga tao.

Nagtataka ako kung magkano ang hindi kilalang nakatago sa iba pang mga seksyon ng pisika? Marahil ang susunod na kayamanan ay nakatago sa mga mekanika, sa seksyon ng pagkawalang-galaw. Maghintay at makita.

Vladimir Okolotin

Ayon sa mga materyales ng journal na "Teknolohiya ng Kabataan"

Tingnan din: Minato Magnetic Motor