Февраля 2016 года. Названы имена лауреатов II Всероссийской премии

ОШИБОЧНЫЕ ШКОЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ ЗА 7 КЛАСС

Анонс. Более 10 лет мы информируем российскую научно-образовательную Власть об обилии ошибочных физических и химических знаний в школьных учебниках по физике и химии. Опубликовали в Интернете свои рецензии на эти учебники с анализом ошибочных школьных физических и химических знаний. Но Власти всех уровней от директоров школ, ректоров университетов, руководителей Министерства образования и науки, а также помощники по науке и образованию президента страны и он сам игнорируеют нашу информацию об их преступной деятельности по дебилизации научного мышления школьников, студентов и аспирантов. В результате появилась необходимость законодательной защиты молодёжи от этого преступления. Но Комитет Госдумы по образованию и науке пока не реагирует на наше предложение разработать и принять закон, наказывающий руководителей научно-образовательных властей всех уровней за их преступную государственную деятельность по дебилизации молодёжи. Выход остался один - представить школьные ошибочные физические и химические знания открыто, чтобы научно-образовательная общественность России, родители школьников и студентов и сами школьники и студенты смогли проверять достоверность преступной интеллектуальной деятельности научно-образовательной Власти России. Вначале представим анализ школьных учебников по физике, а потом - по химии.

ОШИБОЧНЫЕ ШКОЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ	ИСПРАВЛЕННЫЕ ШКОЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ
Исаак Ньютон (1643-1727)   Школьный учебник по физике за 7-й класс информирует своих учеников. Возникновение физической теории связано с именем выдающегося английского физика и математика Исаака Ньютона. Обобщив результаты наблюдений и опытов своих предшественников (И. Кеплера и Г.Галилея), Ньютон создал огромный труд «Математические начала натуральной философии». В этой работе учёный изложил важнейшие законы механики, которые были названы его именем (законы Ньютона). Они привели к бурному развитию представлений о механическом движении.	Исаак Ньютон начал описание движения тел с фазы их равномерного движения, которая всегда является следствием предшествующего, ускоренного движения. В результате были разорваны причинно-следственные связи между естественными последовательными фазами движения тел: ускоренного, равномерного и замедленного и появились теоретические ошибки, которые оставались незамеченными более 300 лет. В результате исправления научных ошибок динамика Ньютона ушла на полку Истории науки и образования и родилась Механодинамика - новая совокупность законов ускоренного, равномерного и замедленного движений материальных точек и тел. Бывший второй закон динамики Ньютона  вошёл в Механодинамику, как её главный закон, и появились новые законы механического движения материальных точек и тел. Первый закон Механодинами – закон ускоренного движения тел (рис. 1). Рис. 1. Схема сил, действующих на ускоренно (OA) движущийся автомобиль   . (1)   Здесь  - ньютоновская активная сила; - сила инерции; - сумма сил механических и аэродинамических сопротивлений; - ускорение, формируемое ньютоновской силой; - замедление, формируемое силой инерции; - суммарное замедление, формируемое механическими и аэродинамическими сопротивлениями движению автомобиля. Второй закон Механодинамики – закон равномерного движения тела (бывший первый закон динамики Ньютона). Рис. 2. Схема сил, действующих на равномерно (АВ) движущийся автомобиль      (2)   Здесь - сила взаимодействия автомобильных колёс с дорогой, генерируемая двигателем автомобиля. Третий закон Механодинамики – закон замедленного движения тела.
	Рис. 3. Схема сил, действующих на замедленно (ВС) движущийся автомобиль   После выключения коробки передач автомобиля он начинает двигаться замедленно, так как сила инерции , двигавшая его равномерно при выключённой коробке передач, меньше суммы механических и аэродинамических сил  сопротивления движению автомобиля и он, замедляясь, останавливается (точка С на рис. 3).                  (3) Заключение Ошибочная Динамика Ньютона уже на полке истории науки и её нельзя включать в учебники и преподавать школьникам и студентам. Но все уровни российской научно-образовательной Власти не понимают новые законы механического движения тел и поэтому продолжают игнорировать их, защищая, таким образом, ошибочную динамику Ньютона и дебилизируя научное мышление у школьников и студентов. У родителей школьников и студентов, и у самих школьников и студентов выход один – подать в суд на своих интеллектуальных поработителей.
Джеймс Максвелл (1831-1879)   Школьный учебник по физике за 7-й класс информирует своих учеников. Дальнейшее развитие физики определилось изучением тепловых и электромагнитных явлений. Стремление учёных проникнуть в глубь тепловых процессов привело к зарождению идей о молекулярном строении вещества. Исследования электромагнитных явлений коренным образом изменили научную картину мира. Оказалось, что нас окружают физические тела и поля. Общую теорию электромагнитных явлений создал Джеймс Максвелл. Теория Максвелла объяснила природу света и помогла разработке новых технических приборов и устройств, основанных на явлениях электромагнетизма. Наша вставка. Вот максвелловские уравнения в дифференциальной форме, описывающие электромагнитные излучения.              (1) ,              (2) ,  (3) .                  (4) Здесь:  - напряженность электрического поля;  - напряженность магнитного поля;    - ток смещения;  - ток проводимости. Как видно (1-4), это - уравнения в частных производных, поэтому они автоматически противоречат главному критерию научной достоверности - аксиоме Единства, так как в них отражёны несуществующие в Природе процессы. Суть их в том, что пространственная координата при дифференцировании по времени остаётся неизменной, а при дифференцировании по координате – время останавливается. Вот графическая модель физической сути уравнений Максвелла. Е - напряжённость электрического поля; Н – напряжённость магнитного поля.	Поскольку в учебнике по физике 7-го класса упоминаются тепловые процессы, связанные с понятиями тепло и температура, то обратим внимание читающих на то, что физическая суть этих понятий прояснилась лишь в новой физической теории, которую не знают ни учителя, ни школьники ни студенты. Вот физическая суть этих понятий. Носителями тепла являются фотоны (рис. 7, а и b). Максимальную температуру  в любой точке пространства формирует максимальная совокупность фотонов в этой точке, радиус  которых, равный длине  их волны, следует из формулы Вина   . (4)    ОШИБКИ МАКСВЕЛЛА И ГЕРЦА  Раскрываю главную тайну. Вы нигде не найдёте открытые публикации с детальным описанием методики использования уравнений Максвелла и с демонстрацией работы этой методики при решении конкретных научных задач. Дело это считается военным. Его секретят в России и в США. Раскрываем этот ошибочный научный секрет. Достоверность электромагнитной теории и уравнений Максвелла проверял Герц в 1887г. Схема его контрольной экспериментальной установки на рис. 4. Рис. 4. Схема опыта Герца: 1 – искровой промежуток вибратора; 2 – пластины; 3 – искровой промежуток резонатора; 4- резонатор; 5– проводящее или изолирующее тело Герц обнаружил, что замена проводящего тела 5 изолированным телом не меняет результат опыта. На основании этого он сделал вывод, о том, что электромагнитное поле Максвелла генерирует ток смещения не только в проводящих телах, но и в диэлектриках  [1].     Уравнения Максвелла, как мы уже отметили, решаются в основном приближенными методами, которые полностью скрывают физическую суть описываемого процесса и делают её недоступной для понимания. Хорошо известно, что они дают приемлемый результат лишь в простейших случаях. Незначительное усложнение эксперимента полностью лишает их работоспособности, так как они описывают распространение не существующих в Природе электромагнитных волн (рис. 5). Специалисты, использующие уравнения Максвелла утверждают, что уравнения Максвелла дают приемлемые результаты при расчёте самых простых антенн. Малейшее усложнение конструкции антенны и уравнения Максвелла теряют смысл в их проектировании. Приходится все базировать на экспериментальных данных. Такое положение невольно побуждает желание иметь ответы на элементарные вопросы, связанные с формированием, передачей и приёмом электронной информации. 1. Каким образом электромагнитное излучение в виде взаимно перпендикулярных синусоид (рис. 5), следующих из уравнений Максвелла, локализуется в пространстве, изменяя свои главные параметры: длину волны  и частоту   в диапазоне 24 порядков (табл. 1)? Уравнения (1-4) Максвелла не позволяют получить ответ на этот вопрос.
Таблица 1. Параметры различных участков спектра фотонных излучений Область спектра Частота, Гц Длина волны, м Масса, кг Энергия, эВ 1.Низкочаст от . 101…104 3∙107…3∙104 0,7·108 .. 0,7·10–46 4·10–13 .. 4∙10–11 2. Радио 104…109 3∙104 … 3∙10–1 0,7∙10– 46 .. 0,7∙10–41 4∙10–11 .. 4∙10–6 3.Реликт макс.) 3∙1011 1∙10–3 2,2∙10–39 1,2∙10–3 4.Инфракрас 1012 . 3,9∙1014 3∙10–4 .. 7,7∙10–7 0,7∙10–38 .. 0,3∙10–35 4∙10–1 .. 1,60 5.Видимый свет 3,9∙1014 .. 7,9∙1014 7,7∙10–7 .. 3,8∙10–7 0,3∙10–35 .. 0,6∙10–35 1,60 .. 3,27 6.Ультрафиол 7,9∙1014 .. 1∙1017 3,8∙10–7 .. 3∙10–9 0,6∙10–35 .. 0,7∙10–33 3,27 .. 4∙102 7. R -излучение 1017 .. 1020 3∙10–9 .. 3∙10–12 0,7∙10–33..0,7∙10–30 4∙102..4∙105 8.γ-излучение 1020..1024 3∙10–12..3∙10–18 0,7∙10–30..0,7∙10–24 4∙105..1011
2. Какая часть синусоидальных волн Максвелла (рис. 5) длиною, например, 2000м, пересекая приёмную антенну длинною, например, 1м, передаёт все детали, которые содержатся в радиосигнале? Ответа нет. 3. Чему равна амплитуда синусоид максвелловской электромагнитной волны (рис. 5)  длиною 2000м  и какой частью этой амплитуды максвелловская волна должна пересечь приёмную антенну длинною 1м, чтобы передать на неё все детали телеинформации? Ответа нет. 4. Каким образом локализуются в пространстве амплитуды синусоид напряжённостей электрических и магнитных полей? Ответа нет. 5. Длина волнового пакета, представленного на рис. 5, который можно назвать максвелловским волновым пакетом, должна быть ограничена в пространстве. Тогда возникает вопрос: сколько волн в максвелловском волновом пакете? Ответа нет. 6. Как электромагнитная волна Максвелла (рис. 5) переносит в пространстве телевизионную информацию о толщине человеческого волоса на экран телевизора, имея длину волны около метра? Ответа нет. 7. Когда максвелловская волна излучается из вертикально распложенной антенны во все стороны равномерно, то излучение принимает форму полого цилиндра и возникает вопрос: как линейно распространяющиеся синусоиды (рис. 5) трансформируются в круговые синусоиды? Ответа тоже нет. А теперь приступим к анализу ошибок Максвелла. Учитывая, что главная область применения уравнений Максвелла - описание процессов излучения и приёма, так называемых электромагнитных волн, попытаемся найти эти волны. Для этого представим часть антенны передатчика в увеличенном масштабе (рис. 6, а).   Рис. 6: а) схема хаотической ориентации свободных электронов в проводе; b) схема ориентации металлических опилков вокруг провода с постоянным напряжением; с) схема упорядоченной ориентации электронов  в проводе с напряжением   8. Каким образом электромагнитной волне Максвелла удаётся сохранить напряженности своих расширяющихся магнитных и электрических полей (рис. 5) на пути от звезды, расположенной от нас на расстоянии, например,  световых лет? Ответа на этот вопрос тоже нет. 9. Фотон и электромагнитная волна: одно и то же или это разные электромагнитные образования? Ортодоксы считают, что электромагнитные волны формируются взаимно перпендикулярными электрическими и магнитными полями (рис. 5), которые не имеют параметров локализации в пространстве. Добавим ортодоксам. Они не имеют и константы Планка, которая описывает структуру и поведение электрона главного родителя электронофотонной информации.  Фотон – локализованное пространственное образование из шести кольцевых (рис. 7, b), или линейных (рис. 7, c) магнитных полей замкнутых по круговому контуру. Обе эти модели успешно работают в рамках существующей теории фотона, но какая из них ближе к реальности, окончательно ещё не установлено, так как не завершена ещё электрофотонодинамика фотона. Рис. 7: а) схема модели фотона с хордоидальным взаимодействием 6-ти его магнитных полей; b) схема модели фотона с радиальным взаимодействием 6-ти его магнитных полей; c) схема фотонной волны длиною d) схема поляризации отраженных фотонов: 1 – падающий луч; 2 – плоскость падения; 3-отражающая поверхность; 4 – плоскость отражения; 5 и 6 – отраженные фотоны   Анализ процесса излучения фотона электроном и интерпретация большей части экспериментов с участием фотонов указывают на наличие у него замкнутых по круговому контуру шести магнитных полей со сближающимися магнитными силовыми линиями, что и обеспечивает локализацию фотона в пространстве в совокупности с силами инерции, действующими на центры масс этих полей при их вращении и поступательном перемещении со скоростью света С. Детали можно прочитать в учебнике [1]. Если фотон состоит только из магнитных полей, то проникающая способность радиоволн получает полное объяснение. 10. В каком диапазоне изменяется главный параметр фотона – радиус (рис. 7, b и c)? В диапазоне  порядков (табл. 1). 11. Каким образом радиоволна длиною в километры передает информацию антенне приемника, размеры которой могут быть несколько сантиметров и даже значительно меньше? Передача информации радиоволной длиною в километры антенне приемника на много порядков меньше длины радиоволны возможна благодаря тому, что эту волну несёт совокупность одиночных фотонов (рис. 7, a). Поэтому для возбуждения электронов антенны приемника в заданной последовательности достаточно, чтобы на нее попало несколько фотонов  (рис. 7, b и с) из каждого импульса фотонов (рис. 7, а). 12. Есть ли основания полагать, что математики с чистым, глубоким математическим образованием, но с любительскими физическими знаниями формировали такую совокупность математико-физических знаний, которая впоследствии играла роль мощного тормоза развития физических знаний? Это уже неоспоримый научно-исторический факт, который историки науки опишут детально. 13. Можно ли описать детальнее физику процесса передачи электронной информации вдоль провода? Можно. Для этого используем известную нам информацию об электромагнитной структуре электрона (рис. 8, а) и попытаемся смоделировать процесс ориентации спинов  электронов под воздействием приложенного напряжения. Известно, что в каждом кубическом сантиметре медного провода содержится  свободных электронов в не ориентированном положении (рис. 8, с). Рис. 8: а) схема модели электрона; b) схема модели фотона, излучённого электроном; c), d) – схемы изменения ориентации свободных электронов  в проводе под действием электрического потенциала; e) – схема магнитного поля вокруг провода и излучения импульсов поляризованных фотонов F   14. Что происходит в момент приложения напряжения к концам провода? Если к концам провода приложить напряжение (рис. 4, d), то свободные электроны принимают такое ориентированное положение, при котором векторы их спинов  то есть константы  Планка, характеризующие направления вращения электронов, направляются от плюса (+) к минусу (-). Мы уже показали, что направление суммарного магнитного поля всех свободных электронов формирует вокруг провода магнитное поле (рис. 6, b и с и рис. 8, e), направление которого меняется с изменением знака электрического потенциала на концах провода (рис. 8, d и е). Это значит, что меняется и направление свободных электронов в проводе. В момент этого изменения все электроны, ориентированные вдоль провода, излучают импульсы поляризованных фотонов (рис. 8, e). Процесс перехода электронов в поляризованное состояние завершается формированием вокруг провода магнитного поля (рис. 8, e) и - одновременным излучением импульсов поляризованных фотонов F (рис. 8, e). Оба эти процесса управляются главными законами материального мира: законом сохранения кинетического момента  и законом сохранения момента импульса . 15. Каким же образом электроны передают информацию вдоль провода, закодированную в импульсе напряжения? В момент перехода электронов в поляризованное состояние формируется электромагнитный импульс вдоль провода. Скорость передачи этого импульса вдоль провода близка к скорости света (рис. 8, e).  Вполне естественно, что с такой же скоростью передаётся и информация, закодированная в этом импульсе. На этом принципе основана работа всех систем, передающих информацию по проводам и в пространство, в том числе и - работа Интернета. Возникает вопрос: что передаёт информацию, излучаемую проводом (антенной) в пространство: импульсы меняющегося магнитного поля вокруг провода (рис. 6, b и c и рис. 8, d и е) или импульсы поляризованных фотонов (рис. 8, e)? 16. Известно, что фотоны (рис. 8, b) излучаются электронами (рис. 8, а) атомов, а что излучается при формировании радиоволны или телевизионного сигнала? Любую информацию, закодированную в импульсе, можно передать вдоль провода продольными волнами импульсного взаимодействия электронов, которые на всем пути движения импульса по проводу излучают адекватные импульсы фотонов в пространство (рис. 8, e). Импульс фотонов, встретившийся с антенной приемника, поляризуется в момент отражения (рис. 7, d), и таким образом возбуждает в ней электроны, которые формируют импульсы тока, несущие такую же информацию, как и импульсы фотонов (рис. 8, e). Таким образом, радиосигналы и телесигналы в проводе формируют импульсы электронов, а в пространстве – импульсы фотонов (рис. 8, e). 16. Можно ли формировать фотонную радиоволну из световых фотонов? Теоретически это возможно, а практически реализуется в волоконной оптике. 17. Каким образом фотон выполняет функции элементарного носителя информации? Он поглощается электронами атомов молекул, формируя ток в проводнике. Возможно и возбуждение электронов фотонами без их поглощения. При этом фотоны в момент отражения от элементов стержневой антенны поляризуются (рис. 7, d) и таким образом переводят свободные электроны стержня антенны из свободного хаотического состояния (рис. 8, c) в состояние строго ориентированное вдоль стержня (рис. 8, d). 18. Почему дальность распространения поверхностной радиоволны увеличивается с увеличением её длины? Потому, что с увеличением длины радиоволны увеличивается количество фотонов, формирующих эту волну (рис. 7, а и рис. 8, e), и растет вероятность доставки информации такой волной, несмотря на то, что часть фотонов рассеивается средой, а часть - поглощается. При уменьшении длины волны количество фотонов, формирующих её, уменьшается и падает вероятность доставки ими информации до приемника. 19. Если допустить, что интернетовская информация передаётся по проводам продольными импульсными волнами взаимодействующих электронов, то каким образом этот процесс формирует электромагнитные волны Максвелла (рис. 5) для передачи информации в пространство? Ответа нет. 20. Если в момент импульсного воздействия на электрон в проводе он излучает адекватный этому воздействию фотон, то может ли такой процесс передавать одновременно одну и ту же информацию вдоль провода и перпендикулярно ему в пространство? Это - единственно возможный вариант процесса одновременной передачи одной и той же информации вдоль провода и в пространство (рис. 8, e), управляемый главными законами материального мира – законом сохранения кинетического момента, и законом сохранения момента импульса, заложенных в константе  Планка. Мы не задумываемся о том, как наш мобильный телефон передаёт и принимает электрофотонную информацию. Под электрофотонной информацией мы понимаем наш голос, письменный текст или фотографию. Каким же образом кодируется такая информация, и каким образом передаётся в пространство? Мы не будем описывать процесс кодирования информации, но отметим, что её носителями вдоль проводов являются электроны . Провод, представленный на схеме (рис. 8, e), выполняет функции передающей антенны.  Известно, что в каждом кубическом сантиметре медного провода содержится  свободных электронов (рис. 8, c). Под действием электрического потенциала, приложенного к проводу, его свободные электроны принимают упорядоченную ориентацию и суммарное магнитное поле, формируемое ими, выходит за пределы провода (рис. 6, b и с, и рис. 8, e). Оно меняется с изменением направления векторов магнитных моментов  и спинов  электронов. Это твёрдо установленные экспериментальные факты. Когда свободные электроны в проводе сориентированы вдоль его оси и их спины  направлены в одну сторону (рис. 8, e), то вокруг провода формируется магнитное поле, направление силовых линий которого закручено против хода часовой стрелки. Когда же электроны поворачиваются на и их спины  оказываются повёрнутыми перпендикулярно оси провода, то магнитное поле вокруг него исчезает. Оно вновь появляется, когда электроны, повернувшись на  от исходного положения, вновь ориентируют свои спины  и векторы магнитных моментов  вдоль провода (рис. 8, e). Направление магнитных силовых линий магнитного поля вокруг провода тоже меняется на . Таким образом, электроны меняют свое направление вдоль провода на  с частотой изменения электрического тока. В обычной электрической сети эта частота равна 50Гц, а у мобильного телефона она изменяется в гигагерцовом диапазоне (более 1000 МГц).  Возникает вопрос: будет ли магнитное поле, формируемое электронами вокруг провода (рис. 8, e), излучаться в пространство при смене направления ориентации электронов в нём? Удивительным является то, что физики ХХ века до сих пор не имеют ответа на этот вопрос. Попытаемся найти его. Можно допустить, что при смене направления магнитного поля вокруг провода (рис. 8, e), оно излучается в пространство и распространяется в нём со скоростью света. Проверим работоспособность такой гипотезы. Если провод передающей антенны имеет радиус 0,01 м и на его поверхности генерируется магнитное поле напряженностью 0,001 Тл, то линейная удельная напряженность магнитного поля на поверхности провода составит   .                  (5)    При удалении магнитного кольца (магнитного кольцевого импульса) от поверхности антенны со скоростью света его радиус  будет увеличиваться. Представим, что такое расширяющееся магнитное кольцевое поле удалилось от передающей антенны на миллион километров и встретилось с антенной приемника. Линейная плотность магнитного кольца, которое пересечет антенну приёмника, составит . Вряд ли такое слабое поле может возбудить электроны антенны приемника, чтобы передать им закодированную информацию. Но ведь астрофизики принимают сигналы от звёзд, которые, как они полагают, расположены от нас на расстоянии  световых лет. Если эту информацию несут магнитные кольца с увеличивающимися радиусами, то напряженность их магнитных полей, приходящих к нам, будет близка к нулевым значениям. Это даёт нам основание утверждать, что магнитное поле, формируемое электронами вокруг передающей антенны (рис. 8, е), никуда не излучается. Излучение электронами фотонов при их возбуждении – экспериментальный факт, подтверждённый миллионами спектральных линий атомов, ионов и молекул. Импульсное воздействие на электроны в проводе – тоже процесс их возбуждения, который сопровождается излучением импульсов фотонов. Есть основания предполагать, что импульсное воздействие на электроны в начале провода передаётся всем электронам вдоль провода со скоростью близкой к скорости света (рис. 8, c и d). Вполне естественно, что с такой же скоростью передаётся и информация, закодированная в этом импульсе. На этом принципе основана работа всех систем, передающих информацию по проводам, в том числе и работа Интернета. Представим, что электроны в проводе не только формируют магнитные поля вокруг него (рис. 6, b и с, и рис. 8, e), но и излучают импульсы фотонов (рис. 8, e). Из этого следует, что носителями информации в пространстве являются импульсы фотонов, излучаемые свободными электронами антенны, при воздействии на них импульсов напряжения. Есть основания также полагать, что в этом процессе принимают участие и валентные электроны, связывающие атомы в молекулы. Это предположение базируется на известном факте фонового шума, который генерируется фотонами, формирующими температуру антенны, равную температуре среды, окружающей её.  Известно, что с изменением температуры тела меняется его объём. Обусловлено это тем, что при поглощении и излучении фотонов валентными электронами у них изменяются энергии связи, а значит и расстояния между атомами в молекуле или между молекулами в их кластерах. Из этого следует, что если валентные электроны поглощают и излучают фотоны, формирующие температуру среды, то эти электроны вместе со свободными электронами принимают участие в формировании импульса фотонов при воздействии электрического потенциала на свободные электроны. Возникает вопрос: как велико расстояние между молекулами и достаточно ли оно для того, чтобы свободные электроны могли перемещаться в проводе и менять свою ориентацию? Размер электрона , а размер молекул . Этого вполне достаточно для движения и изменения ориентации свободных электронов в проводе или антенне. Свободные электроны  в проводе ориентируются под действием магнитного поля так, что векторы их спинов  и магнитных моментов  направлены вдоль провода (рис. 8, d и e, и рис. 9, а). Напряженность магнитного поля  каждого электрона связана с его основными параметрами зависимостью                          (6)   где  - угловая скорость вращения электрона;  - полная энергия электрона. Самое главное в том, что напряженность магнитного поля  электрона зависит от частоты  его вращения. С изменением этой частоты изменяется магнитный момент . Импульс изменения магнитного момента  передается вдоль провода, а импульс изменения угловой частоты   сопровождается излучением фотонов (рис. 9, a) электронами перпендикулярно проводу. Таким образом, малейшее внешнее воздействие на свободные электроны приводит к передаче ими одной и той же информации в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему.  Мы уже отметили, что температуру окружающей среды формируют фотоны с определенной длиной волны. При этом электроны атомов и молекул всего, что находится в этой среде, в том числе и электроны атомов анализируемой нами антенны, непрерывно поглощают и излучают эти фотоны, поддерживая необходимую температуру. Поэтому они являются передатчиками энергии и информации между всеми объектами среды. Это естественный процесс, благодаря которому существует все живое и неживое в Природе. Но он был полностью проигнорирован при интерпретации процессов передачи энергии и информации искусственными источниками, созданными человеком. Итак, телеинформация передаётся длинами волн 6,0-0,375м, а телефонная информация – 0,366-0,150м. Картинки телефонной информации позволяют нам видеть толщину человеческого волоса, размер которой 0,008см. Вопрос поклонникам Максвелла: каким образом максвелловская (рис. 5) длина волны 20см приносит на экран нашего телефона объект размером 0,08см? Да, более 300 лет нет ответа на этот детский вопрос. Но это не смущает почитателей Максвелла с математическим образованием и они с величайшей лёгкостью и величайшей гордостью считают свою дебилизационную деятельность научным подвигом и гордятся этим подвигом. Фотон – локализованное в пространстве магнитное образование, которое движется в пространстве со скоростью света. При этом он имеет такую магнитную структуру (рис. 7, b и c), у которой длина волны , равная радиусу фотона . Все его параметры, в том числе и частота, изменяются в интервале 16 порядков.     Рис. 9: а) формирование импульсов электронов вдоль провода и излучение ими фотонов в пространство; b) передача информации с помощью параболических антенн   На рис. 9, а импульсы излучаемых фотонов представлены в виде совокупности небольших шариков. Длина волны или радиус каждого фотона, входящего в состав импульса фотонов, на много порядков меньше расстояния между импульсами фотонов, называемого длиной волны излучения. У нас есть возможность определить длину волны или радиус каждого фотона, входящего в состав импульса фотонов. Длины волн единичных фотонов, излучаемых валентными электронами атомов антенны передатчика, зависят в обычных условиях от её температуры. Если она равна, например, , то электроны антенны непрерывно излучают и поглощают фотоны с длиной волны, примерно, равной. .              (7)         Это – фотоны инфракрасного диапазона. Мы уже описали, как они генерируют так называемый фоновый шум. Чтобы выделить искусственную информацию, передаваемую фотонами, излучаемыми электронами, необходимо увеличить возбуждение электронов, чтобы они излучали фотоны с большей энергией, чем фотоны, формирующие температуру окружающей среды и антенны. Различие длин волн фотонов, формирующих фоновый шум от длин волн фотонов (рис. 7, b и c), передающих информацию, зависит от интенсивности искусственного воздействия на электроны антенны. Но в любом случае, длина волны фотонов, порождаемых искусственными импульсами, будет меньше длин волн или радиусов фотонов, формирующих эти импульсы (рис. 9, a). Если передатчик излучает импульсы с длиной волны, например, 0,50 м в виде фотонов с длинами волн (радиусами) несколько меньшими тех, что формируют температуру среды вокруг антенны, например, с длинами волн , то длина волны, несущая информацию в пространстве (расстояние между импульсами фотонов (рис. 8, e и 9, b), будет больше длин волн фотонов, несущих эту волну, в раз. Если приёмная антенна имеет форму стержня, то эффективность приёма сигнала из пространства такой антенной невелика, так как импульсы фотонов несут в себе небольшой потенциал, возбуждающий электроны приёмной антенны. Чтобы усилить действие импульсов фотонов, их принимают с помощью, так называемых параболических антенн, поверхность которых не поглощает, а отражает эти импульсы и направляет их в фокус параболы, где и располагается приёмная часть такой антенны (рис. 9, b). Вполне естественно, что электроны приёмного элемента такой антенны, расположенного в её фокусе, будут подвергнуты мощному импульсному воздействию сфокусированным потоком фотонов, что способствует значительному усилению приёмного сигнала. В любом случае, в цепи антенна – приёмное устройство, пришедший импульс фотонов действует лишь на часть этой цепи. Благодаря этому в такой цепи возникает разность потенциалов, которая ориентирует электроны во всех элементах этой цепи и в ней возникает ток. Этот процесс можно усилить, если приёмной антенне, состоящей из совокупности стержней, придать элементы параболичности. Тогда фотонная волна будет возбуждать не все свободные электроны такой антенны одновременно, а возбудит вначале те, которые находятся в стержнях на периферии воображаемой параболической поверхности. В результате уже в самой такой антенне появиться разность потенциалов и по её электропроводящим элементам пойдёт импульс, ориентирующий свободные электроны и появится ток, который усилит приёмное устройство. Параболическая часть антенны может быть сплошной (рис. 9, b). В таком виде она принимает импульсы фотонов и фокусирует их, усиливая таким образом энергетическую мощность каждого импульса фотонов, несущих информацию в антенну из пространства. Поскольку фотоны – локализованные в пространстве образования, то мощность сигнала, который они формируют в антенне приемника, зависит от количества фотонов в каждом импульсе, дошедших до этой антенны и их индивидуальной энергии, определяемой длиной волны каждого из фотонов, входящего в импульс. В этом случае напряжённость магнитного поля каждого фотона остаётся постоянной и не зависит от расстояния, которое он проходит от антенны передатчика до антенны приемника или от звезды к Земле. Таким образом, импульсное изменение фотонного поля передаётся всем свободным электронам, сориентированным вдоль провода, и одновременно сопровождается излучением фотонов в пространство. В результате формируются продольные волны электромагнитных импульсов вдоль провода и одновременно импульсы фотонов, излучаемых перпендикулярно проводу. Так одна и та же информация передаётся в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему - в пространство. Вполне естественно, что для описания фотонной волны (рис. 9, a) нет нужды вводить в уравнение такой волны напряженности электрических и магнитных полей и не существующие токи смещения. Достаточно написать уравнения изменения напряжения, тока и напряжённости магнитного поля                                         (8)                                            (9) .                                   (10)   и ввести в них необходимые параметры, характеризующие колебательный процесс, излучающий импульсы фотонов (рис. 9, a). Конечно, нам интересно знать детали опытов с радиоволнами, в которых отражена передача радио информации. Восемнадцать таких опытов описано в учебном пособии для школьников: Н.М. Шахмаев, С.Е. Каменецкий. Демонстрационные опыты по электродинамике. М. «Просвещение» - 1973. Анализ этих опытов показывает, что в них отразился весь спектр поведения световых фотонов в опытах по оптике. Этого вполне достаточно для заключения о том, что носителями радиоволн являются фотонные (рис. 9, a) , но не электромагнитные волны Максвелла (рис. 5). Вполне естественно, что фотонные радиоволны формируют фотоны невидимых диапазонов, а видимые фотоны используются при передаче информации по, так называемым волоконным волноводам. Импульсное изменение напряжения передаётся всем свободным электронам, сориентированным вдоль провода, и одновременно сопровождается излучением ими фотонов в пространство. В результате формируются продольные волны электромагнитных импульсов вдоль провода и одновременно импульсы излученных фотонов. Так одна и та же информация передаётся в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему - в пространство. Уравнения Максвелла не имеют никакого отношения к описанию процессов формирования и передачи электрофотонной информации.   ЗАКЛЮЧЕНИЕ  Приведенный анализ ошибок Максвелла и Герца показывает невозможность формирования вокруг провода – антенны электромагнитных волн Максвелла. Ток смещения, введённый в его уравнения, не имеет никакого физического смысла и вообще не существует. Уравнения Максвелла описывают мистику, но не реальное излучение. Уравнения Максвелла не имеют никакого отношения к описанию процессов формирования электромагнитных полей в электродвигателях, электрогенераторах, трансформаторах и других подобных устройствах, а также - к описанию процесса формирования и передачи электронной информации. На фоне изложенных фактов преподавание школьникам и студентам уравнений Максвелла эквивалентно интеллектуальному насилию над ними, следствием которого является дебилизация их научного мышления. Источники информации 1.Канарёв Ф.М.Новая Общая физика.Учебник для университетов готовый к изданию и использованию в учебном процессе в интернетовском варианте. http://www.micro-world.su/index.php/2015-06-29-15-02-42/1306-2015-09-01-07-23-06 2. Канарёв Ф.М.  Новая теоретическая механика. Учебник. http://www.micro-world.su/index.php/2013-09-12-04-46-36/1179-2014-11-16-04-57-14 3. Канарёв Ф.М. Фундаментальные междисциплинарные знания. Учебник. http://www.micro-world.su/index.php/2013-09-12-04-46-36/1162-2014-08-26-13-42-13 4. Канарёв Ф.М. Актуальные проблемы фундаментальных наук и их решение. http://www.micro-world.su/index.php/2013-05-16-19-02-15/1307-2015-09-07-12-38-14 5. Канарёв Ф.М. Суть профессиональных научных знаний. http://www.micro-world.su/index.php/2013-05-16-19-02-15/1299-2015-08-11-13-51-38 6. Канарёв Ф.М.Краткая история российской фундаментальной теоретической физики. http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-44-44/1298-2015-08-04-09-28-12

ОШИБКИ В УЧЕБНИКАХ ПО ФИЗИКЕ ЗА 8-Й КЛАСС

Анонс. Конечно, авторы анализируемых учебников по физике за 8-й класс не виновны в том, что формируют свои учебники из не только глубоко устаревшей, но и глубоко ошибочной академической научной информации. Дорогу в жизнь этим учебникам, по словам Д.А. Медведева, открывают академики, они, как он сказал, тщательно редактируют все учебники.

http://blog.da-medvedev.ru/accounts/13071/asc?page=2#comment43922

Посмотрим, к чему это приводит?

Рис. 1. Лицевые стороны обложек учебников по физике за 8-й класс

    Первая глава анализируемых учебников по физике называется «ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ» в ней представляется информация о теплоте и температуре. Авторам учебников она кажется новейшей, а фактически является информацией прошлых веков, не имеющей отношения к реальному физическому смыслу, заложенному в понятиях: тепло и температура.

      В учебниках нет ни единого слова или даже намёка на существование носителей тепловой энергии, без которых немыслимо формирование правильных преставлений о тепле и температуре. И это в условиях, давно опубликованной информации о том, что наше Солнышко  ежесекундно излучает в пространство световые фотоны, общая масса которых , примерно, равна  4550000 тонн ( ). Они являются носителями тепловой энергии, благодаря им родилась и существует жизнь на нашей планете, а авторы учебников ничего не говорят о фотонах, как носителях тепловой энергии. Они не понимают, что тепловое движение молекул – следствие поглощения и излучения их электронами фотонов. О какой правильности представлений о физической сути понятий «тепло» и «температура» можно говорить? Они - нулевые, в лучшем случае – средневековые.

    Не будем подвергать детальной критике текст первой главы школьных учебников по физике для 8-го класса, а обратим внимание их авторов на то, что невозможно сформировать правильные представления о тепле и температуре, не имея начальной, самой простой, информации о фотоне – носителе этой энергии. Поэтому надо привести рисунок, упрощённой модели фотона (рис. 2) и пояснить учащимся, что теорию фотона они будут изучать в ВУЗе, а сейчас они должны знать, что он имеет магнитную структуру из шести магнитных полей. Главный геометрический параметр фотона – его радиус (табл. 1). Он изменяется в интервале от    до , а структура фотона не изменяется. Фотоны всех радиусов вращаются и движутся прямолинейно с одной и той же постоянной скоростью, равной 300000км/с.

Рис. 2. Схема модели фотона с 6-ю кольцевыми магнитными полями

Таблица 1. Параметры различных участков спектра фотонных излучений

    Учёные давно поняли, что правильные представления о тепле и температуре можно получить лишь при изучении тепловой энергии в замкнутых системах. Лабораторную модель такой системы они назвали абсолютно чёрным телом (рис. 3, а).

Рис. 3: а) модель абсолютно чёрного тела; b) графики изменения плотности фотонов в полости чёрного тела от их радиусов   

    Оказалось, что максимальная температура  (по шкале Кельвина) в полости абсолютно чёрного тела (рис. 3, а), согласно закону Вина, связана с радиусами фотонов , которые формируют эту температуру, простой формулой  (рис. 3, b)

.                  (1)

здесь  – постоянная Вина.

    И следующая неожиданность: радиусы фотонов, формирующих максимум излучения Вселенной  (рис. 4) с её известной температурой, близкой к абсолютному нулю, также следуют из формулы Вина (1).

Рис. 4. Спектр излучения Вселенной

А ведь Вселенная считается разомкнутой системой. Из этого сразу последовали простые формулы для расчёта радиусов фотонов, максимальная совокупность которых, формирует температуру в любой точке пространства, а также - элементарные формулы для расчёта энергий фотонов, изменяющих температуру воздуха, газа, жидкости или твёрдого тела.

Предположим, что телескоп Хаббла зафиксировал максимум излучения с космического объекта (астероида, например) с длиной волны . Учитывая, что температура болометра на телескопе Хаббла равна , получим радиусы фотонов, совокупность которых формирует температуру на астероиде 

,                 (2)

и температуру на поверхности этого космического объекта

.        (3)

    В результате родилась новая термодинамика, о которой авторы учебников по физике ничего не знают, пытаясь сформировать у детей представление о физической сути понятий «тепло» и «температура». Из этого следует необходимость немедленной переработки анализируемых учебников.

    Вторая глава этих учебников «Электрические явления» содержит богатый экспериментальный материал с ошибочной интерпретацией его физической сути. Взять, например, второй параграф первого учебника (рис. 1, а)

 «2. ДВА РОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ». В нём рассказывается, что существуют два рода зарядов: положительные и отрицательные и ничего не сообщается о носителях этих зарядов. Удивительное дело! Как можно сформировать у ребёнка понятие о заряде, не называя носителя этого заряда?????

    Автор второго учебника (рис. 1, b) Александр Васильевич Перышкин поступил хитрее. Он привёл пример делимости электрического заряда (рис. 5, а) и утверждает, что заряды на лепестках электроскопов (рис. 5) формирует совокупность электронов, которые имеют отрицательный заряд. Согласно Перышкину А.В. знак заряда определяет количество электронов на теле. Тело, заряженное большим количеством электронов, имеет отрицательный заряд, а меньшим – положительный.

    Тогда непонятно, почему в его учебнике (рис. 1, b) на рис. 5, b у концов лепестков стоят два знака минус (-) и плюс (+)? Ведь лепестки стетоскопа, как он считает, разводятся в стороны только электронами, а они имеют один знак, минус (-), а не два, как он указал на рис. 5, b.

Рис. 5. Делимость электрического заряда: а) соединение заряженного

электроскопа с незаряженным разделяет заряд между ними пополам;

b) выкачивание воздуха из под колпака с электроскопом

не меняет расхождение концов лепестков

Угол отклонения лепестков электроскопа возрастает после нескольких касаний шарика электроскопа стеклянной палочкой (рис. 6, а). Считается, что это является следствием увеличения положительного заряда. При скольжении о шарик электроскопа пластмассовой палочки его лепестки также отклоняются (рис. 6, b). Считается, что в результате этого, электроскоп заряжается отрицательно.

Рис. 6. Зарядка электроскопов

Аналогичная информация о положительных и отрицательных зарядах содержится и в других школьных учебниках. Например, в учебнике «Физика и химия» [1] .

В головы школьников закладывается информация о том, что положительные заряды электричества формируются протонами, а отрицательные - электронами. Причём, и те, и другие одинаково отклоняют лепестки электроскопа, так как заряжают их одноимёнными электрическими зарядами, которые одинаково отталкиваются друг от друга.

    Авторы этого учебника руководствовались старыми знаниями, согласно которым в проводах могут присутствовать, как положительные заряды + (протоны), так и отрицательные заряды - (электроны). Они не знают, что протоны находятся глубоко в ядрах атомов. В свободном состоянии могут находиться лишь протоны атомов водорода в электролитических растворах и это состояние предельно краткосрочное [1].

Итак, положительные и отрицательные заряды электричества в явлениях электростатики – глубочайшая многовековая ошибка физиков. Некому искать причины противоречий в электростатике, которые возникают при этом. Решение возникшей научной проблемы  облегчает уже известная модель электрона (рис. 7, a).

Рис. 7: а) модель электрона и b) кластер электронов

Это полый вращающийся тор, формированием электрического и магнитного полей которого управляют 23 константы. Совокупность имеющейся информации даёт основание представить электрон с совокупностью его магнитных и электрических полей в виде яблока. Его магнитное поле подобно магнитному полю стержневого магнита, на одном конце которого южный магнитный полюс S, а на другом – северный N (рис. 7, a).

    Уважаемый  Анатолий Васильевич Перышкин! Я собирался помочь Вам исправить, описываемые ошибки. Для этого послал в издательство Дрофа-7, издавшее Ваш учебник такое электронное письмо.

Уважаемая редакция!

Убедительно прошу Вас соединить меня с А.В. Перышкиным, автором учебника Физика для 8-го класса. Я начинаю описывать физические ошибки в нем. Готов помогать ему исправлять эти ошибки. Очень прошу Вас соединить меня с ним. Мой тел. ………….. Канарёв Филипп Михайлович. 15.09.2015г.   

    Уважаемый Анатолий Васильевич! Ответ я не получил по неизвестной мне причине. Поэтому продолжаю анализ Вашего учебника по физике для 8-го класса. Вы правы, что в проводах и на лепестках стетоскопа только электроны, но как это доказать? Не уточняете, так как не знаете, какой и как провести эксперимент, доказывающий это. Позвольте мне сделать это за Вас.  

    Сейчас мы увидим (рис. 8), что пластины диэлектрического конденсатора заряжаются не электрическими зарядами с разноимённой электрической полярностью, а разноимённой магнитной полярностью кластеров электронов (рис. 7, b). При этом функции плюса принадлежат южному  магнитному полюсу электрона, а функции минуса – северному . Эти полюса и формируют полярность, но не электрическую, а магнитную (рис. 8, b).

Рис. 8: а) схема  эксперимента  зарядки конденсатора;

b) схема движения электронов к пластинам 

диэлектрического конденсатора

    Чтобы увидеть, как магнитные полюса электронов формируют магнитную полярность его пластин, проследим за процессом зарядки диэлектрического конденсатора (рис. 8, b). Известно, что между пластинами диэлектрического конденсатора находится диэлектрик D (рис. 8, а). Самое главное требование к схеме – ориентация её с юга (S) на север (N). Чтобы обеспечить полную изоляцию конденсатора от сети после его зарядки, желательно использовать электрическую вилку, включаемую в розетку сети с напряжением 220 V в ручную.

    Сразу после диода d показан компас 1 (К), положенный на провод, идущий к конденсатору С с южной стороны. Стрелка этого компаса, отклоняясь мгновенно вправо в момент включения вилки, показывает направление движения электронов (рис. 8, а) от точки S к нижней пластине конденсатора. 

   Выше компаса 1 (рис. 8, а) показана схема направления магнитного поля вокруг провода, формируемого движущимися в нём электронами. Электроны, прошедшие через диод, приходят к нижней пластине конденсатора, сориентированными векторами спинов  и магнитных моментов , а значит и северных   магнитных полюсов к её внутренней поверхности (рис. 8, b). В результате на этой поверхности формируется северный магнитный потенциал (N).

    Вполне естественно, что к внутренней поверхности верхней пластины конденсатора электроны придут из сети сориентированными южными магнитными полюсами (S). Доказательством этого служит экспериментальный факт мгновенного отклонения стрелки верхнего компаса 2 (К) вправо при замыкании сети (рис. 8, а). Это означает, что электроны, движущиеся из сети к верхней пластине конденсатора, ориентированы южными магнитными полюсами (S) в сторону движения (рис. 8, b).

   Таким образом, ориентацию электронов на пластинах диэлектрического конденсатора обеспечивает проницаемость их магнитных полей через диэлектрик D (рис. 8, b). Электрический потенциал на пластинах конденсатора один – отрицательный и две магнитных полярности: северного  и южного  магнитных полюсов.

    На рис. 8, b представлена схема, поясняющая ориентацию электронов, движущихся к пластинам конденсатора С. Электроны приходят к нижней пластине конденсатора, сориентированными северными магнитными полюсами (N) к её внутренней поверхности (рис. 8, b). К внутренней поверхности верхней пластины конденсатора приходят электроны, сориентированные южными магнитными полюсами (S).

      Так электроны – единственные носители электричества в проводах формируют на пластинах конденсатора не разноимённую электрическую полярность, а разноимённую магнитную полярность. Нет на пластинах диэлектрического конденсатора протонов – носителей положительных зарядов.

В головы школьников закладывается информация о том, что положительные заряды электричества формируются протонами, а отрицательные - электронами. Причём, и те, и другие одинаково отклоняют лепестки электроскопа, так как заряжают их одноимёнными электрическими зарядами, которые отталкиваются друг от друга.

    Обратим внимание на рис. 9, а. Корпус электроскопа заземлён. Отклонение лепестков максимально. 

Рис. 9. Взаимодействие положительных и

отрицательных зарядов электричества – утверждают авторы учебника

      На рис. 9, b заземлённую пластину с отрицательным электрическим потенциалом приближают к аналогичной положительно заряженной пластине электоскопа, соединённой с его лепестками и угол их расхождения уменьшается. Считают, что заземлённая пластина забирает часть заряда из электроскопа. Так это или нет? При поиске ответа на этот вопрос обратим внимание на то, как выстраиваются электроны на пластинах конденсатора (рис. 8, b). Они выстраиваются так, чтобы взаимодействовали их разноимённые магнитные полюса  и . Это - экспериментальный факт. Аналогично заряжается и электроскоп (рис. 10).

Рис. 10. Схема взаимодействия магнитных полюсов электронов лепестков

электроскопа с магнитными полюсами электронов цилиндрической части

электроскопа

       Цилиндрическая часть электроскопа и его стержень (рис. 10) – заряжаются аналогично конденсатору. Поскольку внизу стержня электроскопа – лепестки, то свободные электроны в них ориентируются своими северными магнитными полюсами  в направление южных магнитных полюсов  электронов цилиндрической части электроскопа, притягиваясь к ним. Эффект раздвоения лепестков усиливают магнитные силы южных магнитных полюсов  электронов, повёрнутых этими полюсами во внутреннюю полость раздвоенных лепестков (рис. 10). Это и есть физика процесса работы электроскопа. Её невозможно понять при отсутствии модели электрона (рис. 7, а).

    Уважаемый Анатолий Васильевич Перишкин! А теперь проверяем экспериментально движение электронов вдоль провода и выявляем физику процесса взаимодействия параллельных проводов, показанных на Вашем рисунке (рис. 11) из  Вашего учебника по физике для 8-го класса.

    Наличие модели электрона (рис. 7, а) позволяет нам понять физику процесса ориентации электронов в проводах с помощью простых школьных экспериментов. Начнём с самого простого, школьного эксперимента,  с изучения процесса отклонения стрелки самого древнего физического прибора - компаса, положенного на провод или под провод, по которому течёт ток (рис. 12).

Рис. 11 из учебника  без описания физического смыла

Рис. 12. Схема эксперимента по формированию магнитного поля

электронами  вокруг провода

   На рис. 12 показана электрическая схема, направления проводов которой сориентированы плюсовыми концами на юг (S), а минусовыми - на север (N). При отсутствии напряжения в проводе направление стрелок компасов А, В, С и D совпадают с направлением правого и левого проводов на север N. При включении напряжения вокруг провода мгновенно возникает магнитное поле, и стрелки компасов отклоняются (рис. 12).

   Когда электроны ориентированы по левому проводу в направлении с юга (S) на север (N), то стрелка компаса A, расположенного над проводом, отклоняется вправо, а стрелка компаса B, расположенного под проводом, – влево (табл. 1).

Таблица 2. Углы отклонения стрелок компасов A и B   

при различных токах (рис. 13)

Ток, I	, град.	, град
1,0 А	34,0	33,0
2,0 А	48,0	50,0
3,0 А	57,0	58,0

   Из этих результатов следует, что магнитное поле вокруг провода закручено против хода часовой стрелки и имеет магнитный момент. Наличие модели электрона (рис. 7, а) с известным направлением вектора его магнитного момента  даёт нам основание полагать, что магнитное поле  вокруг провода формируется совокупностью магнитных полей  электронов, сориентированных вдоль провода таким образом, что направления векторов магнитного момента каждого электрона  совпадают с  направлением вектора магнитного момента  поля, образующегося вокруг провода (рис. 12 и 13).

    Те же электроны, которые движутся по правому проводу с севера (N) на юг (S), формируют вокруг него противоположно направленное магнитное поле и стрелки аналогичных компасов С и D отклоняются противоположно отклонению стрелок компасов А и В (рис. 12).

   На рис. 13 представлены схемы магнитных полей вокруг проводов. Вполне естественно, что эти поля формируют электроны, ориентированные вдоль проводов (рис. 12). Из схемы магнитного поля вокруг  провода (рис. 13, а)  следует, что оно может быть сформировано лишь в том случае, если северные магнитные полюса  электронов (рис. 7, а) направлены вверх, в сторону минусового конца провода, а южные  - вниз, в сторону плюсового конца провода (рис. 13).

Рис. 13. Схемы движения электронов в проводе от плюса (+) к минусу (-) и формирования на его концах южного (S) и северного (N) магнитных полюсов и магнитного поля  вокруг провода: а) электроны ориентированы вверх;

b) электроны ориентированы вниз

    На рис. 13, b электроны направлены вниз и формируют вокруг провода магнитное поле, направление которого противоположно направлению магнитного поля вокруг провода, когда спины  электронов направлены вверх (рис. 13, а). Это означает, что плюсовой конец провода эквивалентен южному магнитному полюсу (S), а минусовой – северному (N) (рис. 13). Из этого эксперимента следует, что магнитное поле вокруг провода при такой его ориентации закручено против хода часовой стрелки и имеет магнитный момент .

    Итак, результаты эксперимента, представленные на рис. 12 и в табл. 2, показывают, что направление магнитного поля, формирующегося вокруг провода, совпадает с направлением вращения свободных электронов , соориентированных в нём (рис. 12, 13), поэтому направление тока совпадает с направлением векторов спинов  и магнитных моментов  электронов.

    Таким образом, направления силовых линий магнитного поля, образующегося вокруг провода с током, соответствуют такой ориентации свободных электронов в нём, при которой они ориентируются от плюса к минусу так, что южные полюса магнитных полей электронов оказываются направленными к плюсовому концу провода, а северные - к минусовому (рис. 12, 13).

    Неопровержимость этого факта подтверждена ещё в 1984 году другим элементарным экспериментом, поставленным инженером А.К. Сухвал (рис. 14) [4]. 

Рис. 14. Эксперимент инженера А.К. Сухвал [4]

   Он взял подковообразный магнит из электромагнитного материала с напряжённостью магнитного поля порядка 500 Э, и присоединил к его полюсам щупы чувствительного микроамперметра, который начал показывать ток порядка 0,10-0,20  (рис. 14). 

      При этом плюсовой щуп микроамперметра подсоединялся к южному полюсу S магнита, а минусовой - к северному N. Это убедительное доказательство ориентации электронов в проводах микроамперметра от плюса к минусу, а точнее от южного магнитного полюса к северному. Особо отметим, что эту информацию мы получили 15.06.2009г, то есть значительно позже того, как описали процесс ориентации электронов от плюса к минусу и  опубликовали его описание.

    Как видно (рис. 15, а), у разноименных магнитных полюсов, сближающих друг друга, магнитные силовые линии в зоне контакта полюсов (рис. 15, а, точки а) направлены навстречу друг другу , а у одноименных магнитных полюсов, отталкивающих друг друга (рис. 15, b, точки b), направления магнитных силовых линий в зоне контакта полюсов совпадают .

Рис. 15. Схемы взаимодействия магнитных силовых 

линий стержневых магнитов

      Из описанного процесса взаимодействия магнитных полюсов постоянных магнитов следует, что если у двух параллельных проводов ток будет течь в одном направлении (рис. 16, а), то силовые линии магнитных полей, формирующихся в плоскости, перпендикулярной проводам, в зоне их контакта будут направлены навстречу друг другу и провода будут сближаться, как разноименные полюса магнитов (рис. 15, а).

      Если же направление тока у параллельных проводов будет противоположно (рис. 16, b), то направления магнитных силовых линий образующихся при этом магнитных полей будут совпадать по направлению в зоне их контакта, и такие провода будут удаляться друг от друга, как и одноименные полюса стержневых магнитов (рис. 16, b).

    Итак, результаты эксперимента, представленные на рис. 12 и в табл. 2, показывают, что направление магнитного поля, формирующегося вокруг провода, совпадает с направлением вращения свободных электронов   в нём (рис. 12, b и с), поэтому направление тока совпадает с направлением движения электронов [5], [7].

Рис. 16. Схема взаимодействия магнитных полей

параллельных проводников

    Таким образом, направления силовых линий магнитного поля, образующегося вокруг провода с током (рис. 16), соответствуют такой ориентации свободных электронов в нём, при которой они движутся от плюса к минусу, ориентируясь так, что южные полюса магнитных полей электронов оказываются направленными к плюсовому концу провода, а северные - к минусовому (рис. 12, b и с).

    Этот простой пример ярко демонстрирует, что, если источником питания является батарея или конденсатор, то электроны движутся по проводам от плюсовой клеммы (рис. 12, b и с) к минусовой. Такая картина полностью согласуется со структурой электронов (рис. 7, а) и однозначно доказывает, что свободные электроны провода с постоянным напряжением повёрнуты южными магнитными полюсами к положительному концу провода, а северными – к отрицательному. В этом случае не требуется присутствие в проводах свободных протонов для формирования положительного потенциала, так как свободные электроны провода формируют на его концах не разноимённые электрические заряды, а разноимённые магнитные полюса. У авторов анализируемого учебника на рис. 1, а представлено экспериментальное доказательство этому.

   Из новых представлений о поведении электронов в проводе следует необходимость заменить представления о плюсовом и минусовом концах проводов сети с постоянным напряжением на концы с северным и южным магнитными полюсами. Однако, процесс реализации этой необходимости будет длительный. Но он, как мы увидим дальше, неизбежен, так как углубление представлений о реальных электродинамических процессах невозможно без новых условностей в обозначении концов электрических проводов.

    Таким образом, экспериментальная информация, которую мы привели, позволяет сформулировать первые постулаты о структуре электрона  и его движении по проводам (рис. 12). Для этого обратим внимание на то, что экспериментальный провод сориентирован с юга (S) на север (N) и южный конец этого провода подключён к плюсовой (+) клемме генератора (G) постоянного тока (возможно подключение и к плюсовой клемме выпрямителя) .

    Итак, формулируем постулаты. Первый - электроны, движутся по проводу от плюса (+) к минусу (-) . Второй – электроны имеют вращающуюся электромагнитную структуру. Третий – электроны вращаются против часовой стрелки и имеют собственные магнитные моменты . Четвёртый - магнитные поля движущихся и вращающихся электронов формируют суммарное магнитное поле, которое выходит за пределы провода. Направление вектора магнитного момента  вокруг провода совпадает с направлениями векторов магнитных моментов электронов  (рис. 7, а).

      Так электроны – единственные носители электричества в проводах формируют на пластинах конденсатора и на лепестках электроскопа не разноимённую электрическую полярность, а разноимённую магнитную полярность. Нет на пластинах диэлектрического конденсатора протонов – носителей положительных зарядов. Нет разного количества электронов на пластинах конденсатора, как утверждает автор учебника (рис. 1, b), для объяснения физической сути положительных и отрицательных зарядов.

    Не будем продолжать описание других ошибок в этих учебниках (рис. 1), так как и без этого ясно, что их надо немедленно переработать, и я готов помочь авторам учебников в окончательноv  редактировании их научной части.

    Повторю ещё раз. Мне жаль Д.А. Медведева, давно заявившего, что все учебники тщательно редактируются академиками. Такое заявление – следствие абсолютной безответственности научных экспертов премьер министра, а если точнее, то их у него не было, и до сих пор нет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

       У нас есть надежда на то, что авторы учебников, прочитав наш краткий анализ ошибок в их учебниках, немедленно приступят к их переработке. Я готов оказать им помощь в окончательном редактировании новых текстов учебников.

Источники информации

1. Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С. Физика и химия. Учебник для 5-6 классов. «Дрофа». М. 2007. 192с.

2. Генденштейн Л.Э., Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. ФИЗИКА. Учебник для 8-го класса. М. 2010.

3. Перышкин А.В. Физика. Учебник для 8-го класса. ООО «Дрофа». М. 2014г.

4.Сухвал А.К. Два опыта с магнитным полем. Журнал «Химия и жизнь», № 3, 1988 г. с 27.

5.Канарёв Ф.М.Новая Общая физика.Учебник для университетов готовый к изданию и использованию в учебном процессе в интернетовском варианте.

http://www.micro-world.su/index.php/2015-06-29-15-02-42/1306-2015-09-01-07-23-06

6. Канарёв Ф.М.  Новая теоретическая механика. Учебник.

http://www.micro-world.su/index.php/2013-09-12-04-46-36/1179-2014-11-16-04-57-14

7. Канарёв Ф.М. Фундаментальные междисциплинарные знания. Учебник.

http://www.micro-world.su/index.php/2013-09-12-04-46-36/1162-2014-08-26-13-42-13

8. Канарёв Ф.М. Актуальные проблемы фундаментальных наук и их решение.

Http://www.micro-world.su/index.php/2013-05-16-19-02-15/1307-2015-09-07-12-38-14

9. Канарёв Ф.М. Суть профессиональных научных знаний.

Http://www.micro-world.su/index.php/2013-05-16-19-02-15/1299-2015-08-11-13-51-38

10. Канарёв Ф.М.Краткая история российской фундаментальной теоретической физики.

Http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-44-44/1298-2015-08-04-09-28-12

Торжества «За верность ошибочной науки» продолжаются

ОШИБКИ В УЧЕБНИКЕ ПО ФИЗИКЕ ЗА 9-Й КЛАСС

Анонс. Анализ ошибок в учебниках по физике за 5-9-й классы убедительно показывает необходимость методического координирующего органа, контролирующего корректность последовательности формирования у школьников начальных знаний о физических явлениях и процессах, которые они будут изучать и в ВУЗах. Покажем суть этой необходимости, реализация которой значительно упростит процесс формирования правильных представлений у школьников о законах Природы и облегчит углубление этих представлений в ВУЗах. 

      Анализ указанной необходимости покажем на примерах ошибок в учебнике по физике за 9-й класс, лицевая сторона обложки которого представлена на рис. 1.

Рис. 1. Учебник по физике за 9-й класс

    Авторы учебника информируют школьников, что в  первой главе учебника рассматриваются «Законы взаимодействия и движения тел», которые уже встречались при изучении физики в 7-м классе. Но в 9-м классе эти знания значительно углубляются. Для методиста это настораживающая информация. Она побуждает проверить необходимость раздельного рассмотрения одних и тех же законов Природы, но в разных классах. Не искажает ли это формирование единых последовательных представлений о Законах движения тел?

    Авторы учебника напоминают ученикам, что в 7-м классе они изучали равномерное движение тел, а теперь будут изучать более сложные - неравномерные движения. Поскольку главной кинематической характеристикой всех движений тел является скорость их движения, то последовательность законов изменения этой скорости является главным критерием последовательности изучения разных движений тел.

       Но это очевидное правило было заменено не менее «очевидным» другим правилом – начинать изучать самые простые законы движения тел, а потом переходить к изучению более сложных. С виду очень логичное правило, а при тщательном анализе оказывается глубоко ошибочным. Покажем это на примере анализа графика изменения скорости тела (рис. 2) [2], [5].

    Обратим внимание на главное – все тела всегда начинают двигаться ускоренно. У нас нет ни единого примера, когда тело сразу начало бы двигаться равномерно. Теоретически это возможно, а в реальности нет. Поэтому у нас остаётся одна возможность - начинать изучение законов движения тел с фазы ускоренного движения. На рис. 2 закономерность изменения скорости тела при его ускоренном движении представлена линией ОА.

Рис. 2. График изменения скорости движения тела

    И так, все тела всегда начинают свои движения с фазы увеличения скорости от нулевой величины. Эту фазу (ОА) называют фазой ускоренного движения тела. Она является начальной фазой у всех тел и всегда. Значит, это - закон Природы и мы не имеем права игнорировать его. Мы не имеем права начинать изучение движения тела с любой последующей фазы, которая может быть фазой равномерного движения тела (АВ на рис. 2) или с фазы его замедленного движения (ВС на рис. 2). Почему мы не имеем научного права начать изучение тела с фазы его равномерного движения (АВ на рис. 2)? Да потому что мы обязаны знать кинематические и динамические характеристики тела, перешедшего с фазы ускоренного движения (ОА на рис. 2) к фазе равномерного движения (AB на рис. 2).

       Нам отвечают, что мы имеем право начинать изучать движение тела с фазы его равномерного движения, так как нам известна главная кинематическая характеристика этого движения – скорость. А мы задаём следующий вопрос: а что Вы знаете о силах, которые действуют на равномерно движущееся тело? Нам отвечают, что из первого закона динамики Ньютона следует, что сумма сил, действующих на равномерно движущееся тело, равна нулю и этого достаточно. Мы поясняем: в инерциальных системах отсчёта на равномерно движущееся тело (на автомобиль, например, движущийся прямолинейно и равномерно со скоростью 100км/час) действует активная сила, которая обеспечивает равномерность его движения и совершает работу, расходуя на неё топливо.

       Из этого автоматически следует вопрос: как определить величину силы, движущую автомобиль прямолинейно и равномерно со скоростью 100км/час? Ответа из первого закона динамики Ньютона нет. Почему? Да потому что мы нарушили принцип причинности.

     Равномерное движение тела является следствием ускоренного движения. Поэтому, начав изучать фазу равномерного движения тела, проигнорировав предшествующую  фазу его ускоренного движения, мы теряем информацию о силах, которые действовали на тело в фазе его ускоренного движения и не передаём эту силу телу при переходе его к фазе равномерного движения. Без этого невозможно составить уравнение сил, действующих на равномерно движущееся тело. Это главная научная причина, которая запрещает нам начинать изучение движения тела с фазы его равномерного движения. Но эту причину игнорировали все со времён Ньютона. К чему это привело? Покажем на конкретном примере.

   Поскольку все тела начинают свои движения с фазы ускоренного движения, то, взяв автомобиль в качестве модели такого тела, приложим к нему все силы, которые действуют на него в фазе ускоренного движения (рис. 3) [2], [4], [5].

Рис. 3. Схема сил, действующих на автомобиль

в фазе его ускоренного движения

    Главная сила, движущая автомобиль ускоренно, - ньютоновская сила . Далее, Даламбер установил, что на всякое ускоренно движущееся тело, действует сила инерции, направленная противоположно движению и равная произведению массы тела на его ускорение . Но сила инерции не одна сопротивляется ускоренному движению автомобиля, а вместе с механическими и аэродинамическими силами, которые мы обозначим так . Согласно принципу Даламбера сумма сил, действующих на движущееся тело в каждый данный момент времени, равна нулю и мы имеем уравнение сил, действующих на ускоренно движущийся автомобиль

           (1)

    Странный результат (1). Сумма сил механических и аэродинамических сопротивлений, действующих на прямолинейно ускоренно движущийся автомобиль, равна нулю. Почему? Почему не искали ответ на этот вопрос со времён Даламбера? Первое предположение побуждает нас поставить под сомнение правильность определения силы инерции. Действительно, если бы сила инерции не была равна , то и не было в формуле (1) столь абсурдного противоречия.   

     Так как сила инерции сопротивляется ускоренному движению не одна, а вместе с силами механических и аэродинамических сопротивлений, то она в принципе не может быть равна массе умноженной на ускорение .

      Возникает вопрос: на каком основании в определении силы инерции участвует ускорение? Ведь сила инерции  не ускоряет, а замедляет ускоренное  движение автомобиля, причём замедляет не одна, а вместе с силами механических и аэродинамических сопротивлений. Из этого следует, что в выражениях силы инерции и сил механических и аэродинамических сопротивлений должен быть показатель, который бы разделял между ними их общее замедляющее действие, которое должно быть равно ньютоновскому ускорению. Назовём этот показатель замедлением и обозначим, замедление, формируемое силой инерции, символом , а замедление, формируемое силами механических и аэродинамических сопротивлений, символом  и внесём эти изменения в рисунок (рис. 3). В результате уравнение сил, действующих на центр масс  ускоренно движущегося автомобиля, запишется так (рис. 4)

.           (2)

Рис. 4. Схема сил, действующих на ускоренно движущийся автомобиль, а также - ускорений и замедлений, формируемых этими силами 

    Из этого уравнения автоматически следует логическая связь между ньютоновским ускорением  и замедлениями , формируемыми силами сопротивления ускоренному движению автомобиля

.                                        (3) 

Итак, сила инерции равна . Замедление , формируемое силой инерции, определится по формуле

.                                                (4)

А теперь представим схему сил, действующих на автомобиль, перешедший с фазы ускоренного движения в фазу равномерного движения (рис. 5).

Рис. 5. Схема сил, действующих на равномерно движущийся автомобиль

                           (5)

      Это математическая модель второго закона механодинамики, бывшего первого закона динамики Ньютона, не имевшего математической модели. Сила инерции , входящая в эту математическую модель (5), определяется из математической модели ускоренного движения автомобиля (2), а суммарная сила всех видов сопротивлений  - экспериментальная сила, определяемая с помощью соответствующих экспериментальных коэффициентов сопротивления равномерному движению автомобиля.

    Итак, постановка на первое место ньютоновского закона равномерного движения тела приводит к тому, что в сумме сил, действующих на равномерно движущееся тело, теряется сила инерции, которая возникает при ускоренном движении тела и продолжает действовать на него после перехода к фазе равномерного движения, изменив при этом своё направление на противоположное.

    Уважаемые авторы учебника! Вам понятна причина, которая запрещает начинать изучение движения дела с самого простого его вида – равномерного движения????? Надеюсь, что теперь понятна и Вы готовы перерабатывать свои учебники, а я готов помочь Вам редактировать их.

    Из изложенного следует фундаментальная методическая ошибка - начала изучения движения тел с фазы их равномерного движения. Чтобы устранить эту ошибку надо начинать изучение движений тел с начальной фазы их движения, с фазы ускоренного движения. Конечно, она сложнее фазы равномерного движения, поэтому надо подумать о сроке начала изучения законов механического движения тел школьниками. Если начинать изучать с 7-го класса, то начинать надо с фазы ускоренного движения тел и не прерывать процесс изучения законов движения тел до их завершения в том объёме, который надо ещё основательно обосновать.

    Конечно, школьное изучение законов движения тел должно завершаться знанием функционального назначения поясов безопасности транспортных средств и подголовников. Защитные функции этих средств безопасности базируются на двух законах: бывшем втором законе Ньютона, которой в механодинамике называется её главным законом, и на законе инерции. Из старой его формулировки следует ошибочная величина силы инерции, определённая Даламбером. 

    Но это не единственная методическая ошибка в данном учебнике. Авторы слишком много уделили внимания закону сохранения импульса. Ведь он заложен уже в принципе Даламбера, который в механодинамике называется Главным принципом, и в законе равенства действия противодействию. Поясним это на эксперименте Галилея.

    Авторы учебника приводят рисунок эксперимента Галилея, в котором он разместил в трубке предметы разной массы и плотности, выкачал из трубки воздух и показал, что все они опускаются под действием силы тяжести с одной и той же скоростью (рис. 6, а). Тогда как скорость их падения в открытом пространстве разная. Почему? В учебнике нет ответа на этот вопрос.

а)	b ) современное представление эксперимента Галилея

Рис. 6. Схема эксперимента Галилея: а) рис. 28 из учебника; b) новая схема

    Удивительно то, что Исаак Ньютон и все его последователи, включая Даламбера, не поняли физическую суть этого эксперимента и его следствия. Для прояснения причины этого представим более наглядную схему этого эксперимента (рис. 6, b и с). Возьмём одно тело – металлический шарик. Представим его падение на Землю в двух вариантах: без парашюта и с парашютом, в свободном воздушном пространстве (рис. 6, b) и в изолированном пространстве с выкаченным воздухом (рис. 6, с). Приложим силы, которые действуют на шарик с парашютом и без него в воздушном пространстве и в трубке с выкаченным воздухом.

    Главная сила, действующая на шарик, - сила тяжести Земли . Эта сила эквивалентна силе второго закона Ньютона, поэтому назовём её ньютоновской силой. Так как шарик движется под действием силы тяжести с ускорением свободного падения , то на него действует сила инерции, которую Даламбер определил по формуле  и направил её противоположно направлению ускорения . Так как шарик движется под действием силы тяжести в открытом пространстве, то на него действует и аэродинамическая сила сопротивления движению  (сила сопротивления воздуха), также направленная противоположно движению (рис. 6, b). Вполне естественно, что на шарик с парашютом действует большая сила аэродинамического сопротивления , чем на шарик без парашюта. Согласно принципу Даламбера, в любой момент времени сумма сил, действующих на движущееся тело, равна нулю. Из рис. 6, b), имеем

                (6)

Итак, мы не нарушили ни одного закона динамики Ньютона и ни одного правила составления уравнения сил, действующих на падающее тело, и получили абсурдный результат – сопротивление воздуха, действующего на падающий шарик, равно нулю. С таким результатом нельзя согласиться [2], [3], [4], [5].

А теперь составим уравнение сил, действующих на шарик, когда он движется под действием силы тяжести в трубке без воздуха  (рис. 6, с). Вполне естественно, что силы сопротивления воздуха не будет. Шарик с парашютом и без парашюта будут опускаться под действием одной и той же силы тяжести (если массу парашюта не учитывать) и с одной и той же скоростью. Но сила инерции останется, так как величина силы тяжести по мере приближения шарика к Земле будет увеличиваться в соответствии с законом всемирного тяготения Ньютона

 .                                               (7)

Уравнение сил, действующих на шарик, в этом случае запишется так

                               (8)

Но шарик ведь опускается. Почему? Потому что сила гравитации  - величина переменная. В данном случае она увеличивается в соответствии с законом всемирного тяготения (7).

По мере приближения шарика к Земле расстояние между ним и центром Земли уменьшается, а сила гравитации  растёт (7), поэтому будет точнее, если уравнение (7) записать так

.                          (9)

Как видно, символ ускорения свободного падения  в выражении силы инерции  мы заменили новым символом . Поскольку сила инерции не ускоряет, а замедляет движение шарика, то она формирует замедление, которое мы обозначили символом . Это позволяет нам объяснить причину падения шарика (рис. 6, с). Он падает потому, что замедление , формируемое силой инерции, меньше ускорения  свободного падения шарика. Обозначим замедление падению шарика в открытом пространстве, формируемое воздухом, символом . Тогда уравнение (9) запишется так

.                  (10)

    Представленный анализ эксперимента Галилея значительно проясняет его физическую суть.

    Следующие наши замечания и предложения будут касаться 3-ей главы учебника, названной ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ. Неплохо написанная глава страдает главным недостатком – отсутствием модели электрона. Мы не будем детально анализировать эту главу, а сразу приведём часть информации из новой электрофотонодинамики и авторы учебника сами увидят, как она усиливает формирование у школьников представлений о магнитном и электрическом поле.

    Уважаемые авторы учебника! Прежде чем описывать электростатические явления, надо было наполнить понятие электрон полным физическим содержанием. Заряд электрона – не единственная его физическая характеристика. Он имеет магнитные полюса: северный и южный. Модель электрона уже обоснована теоретически более 50-ю математическими моделями, которые содержат 23 константы, характеризующие все его свойства: электрические, магнитные, кинематические, динамические, энергетические, геометрические.  

      Нельзя начинать обучать детей электрическим явлениям, не представив им, хотя бы упрощённую картинку электрона. У нас её тоже нет. Поэтому при

водим, какая есть (рис. 7) [2], [3], [4], [5].

      А Вы, уважаемые авторы учебника, пытаетесь сформировать у учеников голословное представление об электроне, то есть одним голым словом «электрон», в котором нет больше никакой информации о нём. Разве можно так поступать? Ведь ребёнок вырастит и будет сам пытаться узнать об электроне больше, чем Вы даёте ему. Он узнает, что в период, когда Вы учили его уму разуму, в науке было значительно больше информации об электроне, но Вы не познакомили его и с мизерной частью этой информации. Переучиваясь, он, несомненно, будет вспоминать Вас недобрым словом.

а)

b )

Рис. 7: а) модель электрона и b) кластер электронов

    А теперь проверяем экспериментально движение электронов вдоль провода. Для этого собираем простейшую электрическую схему (рис. 8) и используем для этого самый простой и самый древний прибор – компас. На рис. 8 показана электрическая схема, направления проводов которой сориентированы плюсовыми концами на юг (S), а минусовыми - на север (N). При отсутствии тока в проводе направление стрелок компасов А, В, С и D совпадают с направлением правого и левого проводов на север N. 

     При замыкании цепи вокруг провода возникает магнитное поле, и стрелки компасов отклоняются  (рис. 8) [2].

b )

c )

Рис. 8. Схема эксперимента по формированию магнитного поля электронами , движущимися по проводу

   Когда электроны движутся по проводу в направлении с юга (S) на север (N), то стрелка компаса A, расположенного над проводом, отклоняется вправо, а стрелка компаса B, расположенного под проводом, – влево.

       Из этих результатов следует, что магнитное поле вокруг провода закручено против хода часовой стрелки и имеет магнитный момент . Наличие модели электрона (рис.7) с известным направлением вектора его магнитного момента  даёт нам основание полагать, что магнитное поле вокруг провода формируется совокупностью магнитных полей электронов, сориентированных вдоль провода таким образом, что направления векторов магнитного момента каждого электрона  совпадают с направлением вектора магнитного момента  поля, образующегося вокруг провода (рис. 8, b и c).

    Те же электроны, которые движутся по правому проводу с севера (N) на юг (S), формируют вокруг него противоположно направленное магнитное поле и стрелки аналогичных компасов С и D отклоняются противоположно отклонению стрелок компасов А и В (рис. 8).

   На рис. 8, b и с представлены схемы магнитных полей вокруг проводов. Вполне естественно, что эти поля формируют электроны, движущиеся по проводам (рис. 8, а). Из схем магнитных полей вокруг провода (рис. 8, b и с) следует, что они могут быть сформированы лишь в том случае, если северные магнитные полюса электронов (рис. 7) направлены вверх, в сторону минусового конца провода, а южные - вниз, в сторону плюсового конца провода (рис. 7, а).

    На рис. 8, а, справа) электроны движутся вниз и формируют вокруг провода магнитное поле (рис. 8, с), направление которого противоположно направлению магнитного поля вокруг провода, когда электроны движутся вверх (рис. 8, b) Это означает, что плюсовой конец провода эквивалентен южному магнитному полюсу (S), а минусовой – северному (N) (рис. 8) [2], [3], [4], [5]. Из этого эксперимента следует, что магнитное поле вокруг провода при такой его ориентации закручено против хода часовой стрелки и имеет магнитный момент .

    Итак, результаты эксперимента, представленные на рис. 8, показывают, что направление магнитного поля, формирующегося вокруг провода, совпадает с направлением вращения свободных электронов   в нём (рис. 8, b и с), поэтому направление тока совпадает с направлением движения электронов [2], [3], [4].

    Таким образом, направления силовых линий магнитного поля, образующегося вокруг провода с током, соответствуют такой ориентации свободных электронов в нём, при которой они движутся от плюса к минусу, ориентируясь так, что южные полюса магнитных полей электронов оказываются направленными к плюсовому концу провода, а северные - к минусовому (рис. 8, b и с).

    Этот простой пример ярко демонстрирует, что, если источником питания является батарея или конденсатор, то электроны движутся по проводам от плюсовой клеммы (рис. 8, b и с) к минусовой. Такая картина полностью согласуется со структурой электронов (рис. 7) и однозначно доказывает, что свободные электроны провода с постоянным напряжением повёрнуты южными магнитными полюсами к положительному концу провода, а северными – к отрицательному.

   Из новых представлений о поведении электронов в проводе следует необходимость заменить представления о плюсовом и минусовом концах проводов сети с постоянным напряжением на концы с северным и южным магнитными полюсами. Однако, процесс реализации этой необходимости будет длительный. Но он, как мы увидим дальше, неизбежен, так как углубление представлений о реальных электродинамических процессах невозможно без новых условностей в обозначении концов электрических проводов.

Мы поможем в написании ваших работ!