Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. ФИЗИКА. Учебник для 10-го класса. М. «Просвещение». 2010.

Перышкин А.В., Гуьник Е.М. ФИЗИКА. 9-й класс.

Http://micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-46-00/630-------9--

3.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

4. 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

5. 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

6. Канарёв Ф.М. Актуальные проблемы фундаментальных наук и их решение. Учебник.

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

7. 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

8. 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

Мыльников В.В. Визуализация атомов, ионов, молекул и кластеров.

Http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-46-00/584-2012-04-03-13-51-47

Автор этого учебника Грачёв А.В. называет его базовым, углублённым с наличием тех же физических ошибок, которые мы уже описали. Конечно, авторы всех учебников нуждаются в новой научной информации. Здравомыслие требует немедленно организовать для них занятия по междисциплинарным знаниям. Россия – единственная страна, имеющая всё для этого, кроме научно-образовательного интеллекта. Он на нулевом уровне и таким уже вошёл в научно-образовательную историю России.

Продолжение торжеств «За верность ошибочной науке».

ОШИБКИ В УЧЕБНИКЕ ФИЗИКИ ЗА 11 КЛАСС

Физические и химические ошибки, о которых мы уже рассказали, повторяются в учебниках по физике и химии для 11-го класса и мы повторяем их для учителей и учеников этого класса с небольшой детализацией отдельных моментов.

Анонс. Английский физик Майкл Фарадей открыл в 1831 году закон электромагнитной индукции – теоретический фундамент ортодоксальной электродинамики и электротехники. Печально, конечно, что лишь новая теория микромира позволила нам обнаружить в его теории фундаментальную ошибку. Покажем её суть.

ИСПРАВЛЯЕМ ОШИБКУ ФАРАДЕЯ

1. Вступительная часть

Конечно, без информации о структуре электрона трудно интерпретировать экспериментальные результаты по электродинамике и электротехнике. Идея о тороидальной модели электрона родилась давно. Сейчас теория тороидальной модели электрона разработана достаточно глубоко и позволяет рассчитывать все его основные параметры. Теоретическая модель электрона представлена на рис. 1, а [1].

Рис. 1. Теоретические модели: а) электрона; b) атома водорода

На рис. 1, а показана лишь часть магнитных силовых линий. Если показать всю совокупность магнитных силовых линий, то магнитная поверхность электрона будет подобна поверхности яблока. Оказалось, что процессом формирования электромагнитной модели электрона и его поведением при взаимодействиях управляют 23 константы, которые входят в десятки математических моделей, описывающих его корпускулярные свойства [1].

Экспериментальной основой ортодоксальной электродинамики является закон электромагнитной индукции, открытый Майклом Фарадеем в 1831 году. Суть этого закона кратко можно выразить так: переменное электрическое поле создаёт магнитное поле, а переменное магнитное поле создаёт электрическое поле. На основании этого считается, что работа электромоторов, электрогенераторов, трансформаторов и других многочисленных электротехнических устройств – результат взаимодействия электрических и магнитных полей. Проверим связь с реальностью таких представлений.

Для этого вначале установим, какие электрические заряды движутся в проводах: только отрицательные, носителями которых являются электроны, или только положительные, носителями которых являются протоны, или они движутся вдоль провода вместе?

Ответ на этот вопрос прост. Известно, что соседство свободных электронов и протонов заканчивается или поглощением электронов протонами и образованием нейтронов или формированием атомов водорода (рис. 1, b), которые существуют только в плазменном состоянии в интервале температур 2700…10000 град. С.

Это значит, что электричество в проводах формируют только электроны, имеющие отрицательный заряд, поэтому наличие на клеммах батарей, конденсаторов и выпрямителей тока знаков минус (-) объяснимо, а знаков плюс (+) совершенно непонятно. Нет в проводах положительных носителей электричества – протонов. Есть только носители отрицательных зарядов - электроны. Противоречие капитальное. Попытаемся разобраться в нём.

2. Движение электронов в проводе

Электрон представляет собой полый тор (рис. 1, а), который имеет два вращения: относительно оси симметрии и относительно кольцевой оси тора. Вращение относительно кольцевой оси тора формирует магнитное поле электрона, а направления магнитных силовых линий этого поля формируют два магнитных полюса: северный N и южный S (рис. 1, а).

Вращением электрона относительно центральной оси управляет кинетический момент - векторная величина. Магнитный момент электрона - тоже величина векторная, совпадающая с направлением вектора кинетического момента . Оба эти вектора формируют северный магнитный полюс электрона (N), а на другом конце центральной оси вращения электрона формируется южный магнитный полюс (S).

Поскольку свободные электроны не могут существовать в проводах совместно со свободными протонами, то возникает вопрос: каким образом в проводе с постоянным током формируется на одном конце плюсовой потенциал, носителем которого являются протоны, а на другом - минусовый потенциал, носителем которого являются электроны?

Наличие модели электрона (рис. 1, а) позволяет нам приступить к поиску ответа на поставленный вопрос. Вполне естественно, что его надо базировать на экспериментальных данных. Начнём с самого простого – изучения процесса отклонения стрелки самого древнего физического прибора - компаса, положенного на провод или под провод, по которому течёт ток (рис. 2).

На рис. 2 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 возникает магнитное поле, и стрелки компасов отклоняются (рис. 2).

Рис. 2. Схема эксперимента по формированию магнитного поля электронами ,

движущимися по проводу от плюса (+) к минусу (-) и - формирующими

на его концах южный (S) и северный (N) магнитные полюса

Когда электроны движутся 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 1. Углы отклонения стрелок компасов A и B

при различных токах (рис. 2)

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 этого простого эксперимента и его результатов следует, что магнитное поле вокруг провода закручено против хода часовой стрелки и имеет магнитный момент. Наличие модели электрона (рис. 1, 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. 2 и 3).

Те же электроны, которые движутся по правому проводу (рис. 2) 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. 2, табл. 1).

На рис. 3 представлены схемы магнитных полей вокруг проводов. Вполне естественно, что эти поля формируют электроны, сориентированные в проводах (рис. 2). Из схемы магнитного поля вокруг провода (рис. 3, а) следует, что оно может быть сформировано лишь в том случае, если северные магнитные полюса электронов (рис. 1, а) направлены вверх, в сторону минусового конца провода, а южные - вниз, в сторону плюсового конца провода.

Рис. 3. 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. 3, b электроны движутся вниз и формируют вокруг провода магнитное поле, направление которого противоположно направлению магнитного поля вокруг провода, когда электроны движутся вверх (рис. 3, а). Это означает, что плюсовой конец провода эквивалентен южному магнитному полюсу (S), а минусовой – северному (N) (рис. 3). 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. 2 и в табл. 1, показывают, что направление магнитного поля, формирующегося вокруг провода, совпадает с направлением вращения свободных электронов в нём (рис. 2 и 3), 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 движутся от плюса к минусу, ориентируясь так, что южные полюса магнитных полей электронов оказываются направленными к плюсовому концу провода, а северные - к минусовому (рис. 2 и 3).

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 электрофотонодинамических процессах невозможно без новых условностей в обозначении концов электрических проводов.

Таким образом, элементарная экспериментальная информация, которую мы привели, позволяет перевести новые сформировавшиеся предположения о структуре электрона и его движении по проводам в статусы научных постулатов. 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 аккумулятора (рис. 2).

Итак, формулируем научные постулаты.

Первый - электроны, движутся по проводу от плюса (+) к минусу (-) .

Второй – электрон имеет вращающуюся электромагнитную структуру.

Третий – электроны вращаются против часовой стрелки и имеют собственные магнитные моменты .

Четвёртый - магнитные поля вращающихся электронов формируют суммарное магнитное поле, которое выходит за пределы провода. Направление вектора магнитного момента вокруг провода совпадает с направлениями векторов магнитных моментов электронов сориентированных вдоль провода (рис. 3).

Чистое постоянное напряжение U имеют батареи и аккумуляторы. Однако, этим понятием обозначают и выпрямленное переменное напряжение, поэтому при анализе поведения электронов в проводе с чистым постоянным напряжением и выпрямленным переменным напряжением надо учитывать этот факт.

Если к концам провода не приложено напряжение, то свободные электроны ориентированы в нём произвольно (рис. 4, а). Постоянное напряжение, приложенное к концам провода, сразу ориентирует свободные электроны так, что векторы их спинов и магнитных моментов оказываются направленными в сторону конца провода с отрицательным (-) потенциалом (рис. 4, b). Суммарное магнитное поле всех электронов, сориентированных вдоль провода, формирует вокруг него магнитное поле, направленное против хода часовой стрелки, если смотреть с конца вектора спина электрона (рис. 4, с).

Схема ориентации электронов при их движении вдоль провода с постоянным напряжением показана на рис. 4, b. Она следует из структуры электрона (рис. 1, а) и магнитного поля, формирующегося вокруг проводника с постоянным напряжением (рис. 4, с). Как видно (рис. 4, b и с), электроны выстраиваются так, что векторы их магнитных моментов оказываются направленными от плюса (+) к минусу (-).

Рис. 4: а) схема ориентации свободных электронов в проводе; b)схема ориентации электронов в проводе с постоянным напряжением от южного полюса S (+) к северному полюсу N (-); с) схема формирования электронами магнитного поля вокруг провода; d) cхема движения электронов вдоль провода и в электронно-лучевой трубке

Таким образом, южные полюса S всех свободных электронов в проводе с постоянным напряжением оказываются сориентированными к плюсовому ( ) концу провода. Северные полюса N всех свободных электронов оказываются сориентированными к концу провода с отрицательным потенциалом ( ) (рис. 4, b и с).

Чтобы понимать основания для введения представлений о том, что плюсовой конец провода соответствует южному магнитному полюсу, а минусовый – северному, надо иметь в виду, что в проводе нет свободных протонов, поэтому некому формировать в нём положительный знак заряда. Есть только свободные электроны (рис. 1, а), а они имеют один знак заряда, но два магнитных полюса: южный (S) и северный (N).

Дальше мы увидим, как из такой условности вытекают следствия, объясняющие такое обилие электрических эффектов, что данная гипотеза уверенно завоёвывает статус научного постулата.

Анализируя описываемый процесс ориентации свободных электронов в проводе, надо иметь представления о разнице между размерами атомов и свободных электронов, которые оказываются в промежутках между атомами.Примерная разница известна. Размеры электронов , а размеры атомов . Тысячекратная разница в размерах - достаточное условие для нужной ориентации электронов в проводе и для перемещения их в нём.

Тем не менее, заряды и магнитные поля свободных электронов не безразличны для зарядов и магнитных полей электронов атомов. Они оказываются достаточными, чтобы, воздействуя на валентные и другие связанные электроны, заставлять их излучать фотоны.

Таким образом, приложенное постоянное напряжение не только ориентирует свободные электроны вдоль провода, но и генерирует фотоны, нагревающие провод. Чем больше приложенное напряжение, тем больше скорость движения электронов в проводе и интенсивнее их действие на связанные электроны, которые излучают фотоны с большей энергией (рис. 5).

Рис. 5. Схема модели фотона с хордоидальным взаимодействием

шести его магнитных полей Е

Нетрудно видеть, что переменное напряжение заставит электроны (рис. 1, а) вращаться так, что концы векторов магнитных моментов и спинов электронов, а также общих моментов будут описывать окружности. Изменение напряжения и напряжённости магнитного поля , возникающего при этом вокруг провода (рис. 3, а и b), принимает синусоидальный характер (рис. 6, а).

Последовательное изменение направления электронов в проводе с переменным напряжением в интервале одного периода колебаний, представлено на рис. 6, b, c, d, e и k. Как видно, меняющееся направление электронов в проводе формирует синусоидальный закон изменения напряжения в нём (рис. 6, а).

Вполне естественно предположить, что при максимальном положительном напряжении все свободные электроны в проводе ориентированы одинаково и векторы их магнитных моментов и спинов направлены в сторону движения электронов вдоль провода (рис. 6, b) от южного полюса S (плюса) к северному N (минусу). В этот момент напряжение и напряжённость магнитного поля вокруг провода максимальны и . Схема поворота векторов спинов и магнитных моментов электронов на и падение напряжения до нуля представлена на рис. 6, c. Вполне естественно, что в этом случае магнитное поле вокруг провода (рис. 3, а) отсутствует и напряжение равно нулю .

Рис. 6. Схемы изменения направления векторов магнитных

моментов и спинов свободных электронов в проводе

с переменным напряжением, которые формируют синусоидальное

изменение напряжения

Когда векторы спинов и магнитных моментов электронов повернутся на от исходного положения (рис. 6, d), то полюса магнитной полярности на концах провода и направление магнитного поля вокруг провода поменяются на противоположные (рис. 6, b и d), а амплитуда напряжения примет максимальное отрицательное значение (рис. 6, d).

Через следующие четверть периода направления векторов магнитных моментов и спинов электронов окажутся перпендикулярными оси провода (рис. 6, e). Магнитное поле вокруг провода (рис. 6, e) в этот момент исчезает, а величина напряжения будет равна нулю (рис. 6, e).

Векторы магнитных моментов и спинов свободных электронов займут исходную позицию (рис. 6, b) через следующие (рис. 6, k). В этот момент направление магнитного поля вокруг провода окажется соответствующим исходному положению (рис. 6, b) и амплитуды напряжения и напряжённости магнитного поля вокруг провода будут максимальны (рис. 6, k). Так формируется процесс синусоидального изменения напряжения , тока и напряжённости магнитного поля в сети (рис. 6, a). Это даёт нам основание написать уравнения их изменения в таком виде:

(1)

(2)

. (3)

Итак, результаты очень простого эксперимента, представленные на рис. 2 и в табл. 1, показывают, что направление магнитного поля, формирующегося вокруг провода, совпадает с направлением вращения сориентированных электронов в нём (рис. 2), поэтому направление тока совпадает с направлением движения электронов, а не наоборот, как представлено в старой электродинамике [1].

Этот простой эксперимент ярко демонстрирует движение электронов по проводам от их плюсовых клемм (рис. 2) к минусовым. Такая картина полностью согласуется со структурой электронов (рис. 1, 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 (рис. 3).

В результате фарадеевский закон чередования процессов формирования магнитных и электрических полей оказывается полностью ошибочным. Доказательством достоверности этого является отсутствие функции изменения напряжённости электрического поля в системе уравнений (1), (2) и (3).

Вполне естественно, что описанным процессом изменения ориентации электронов в проводах управляют магнитные полюса магнитов первичных источников питания, например, генераторов электростанций.

Главная особенность описанного процесса – синхронность синусоидального изменения напряжения U, тока I и напряженности H магнитного поля вокруг провода. Описанный процесс показывает, что при переменном напряжении количество электронов в рассматриваемом сечении провода не изменяется, а изменяется лишь их ориентация, которая изменяет направление магнитного поля вокруг провода, характеризуемого вектором , (рис. 3, a и b).

Из описанного процесса поведения электронов в проводе с переменным напряжением обычной электрической сети следует, что свободные электроны меняют в ней своё направление с частотой сети, равной 50 Гц.

Если сравнивать поведение свободных электронов в проводе с постоянным напряжением (рис. 4), где электроны не меняют свою ориентацию, то потери энергии в проводе с постоянным напряжением меньше, чем с переменным. Это хорошо известный факт.

Принцип работы диода

Ортодоксальная физика не имеет приемлемого варианта объяснения принципа работы диода. Он проясняется лишь при наличии модели электрона и знания законов его поведения в проводах с постоянным и переменным напряжением, которые мы уже описали.

Рис. 7: а) схема пропуска диодом электронов, подошедших к его «дыркам» северными N магнитными полюсами; b) схема задержки электронов,

повёрнутых к его «дыркам» южными S магнитными полюсами

Ортодоксы считают, что диод задерживает положительно заряженные протоны и пропускает отрицательно заряженные электроны. Однако новые знания о микромире отрицают возможность совместного существования свободных электронов и протонов в проводе, так как их соседство автоматически заканчивается формированием атомов водорода, которые существуют лишь в плазменном состоянии при минимальной температуре 2700К. Из этого следует, что в проводах нет свободных протонов.

Электрический потенциал на концах проводов формируют только электроны своими магнитными полюсами. Установлено, что южный магнитный полюс соответствует плюсу, а северный - минусу. Если в проводе переменное напряжение, то оно формируется электронами, меняющими ориентацию своих магнитных полюсов с частотой переменного напряжения, которое выпрямляется с помощью диода (рис. 7).

Нам известно, что электроны не имеют орбитальных движений в атомах. Они связаны с протонами ядер линейно. Поскольку протон тоже имеет северный и южный магнитные полюса, то возможна такая совокупность компоновки магнитных полюсов нейтронов, протонов и электронов, при которой на поверхности атома окажутся магнитные полюса не валентных электронов одной полярности. На их внешних контурах будут, например, южные магнитные полюса (S). Далее, из этих атомов возможно формирование таких молекул, которые создавали бы дырку, периметр которой и формировал бы дискретные магнитные поля одной полярности, например, южной (рис. 7, a).

Таким образом, так называемые, «дырки» в диоде формируют электроны, связанные с атомами, молекулами и кластерами химического вещества диода. Они могут формировать по контуру «дырки» напряжённость магнитного поля одной полярности, например, южной. Тогда такая дырка будет пропускать только те электроны, которые повёрнуты к ней северными магнитными полюсами, направленными в сторону их движения (рис. 7, а). «Дырка» диода пропустит электроны с такой ориентацией и задержит электроны с ориентацией южных магнитных полюсов в сторону движения (рис. 7, b).

Положительное напряжение соответствует ориентации электронов в проводе, показанном на рис. 7, a (слева). В этом случае к дырке диода с магнитным барьером, сформированным южными магнитными полюсами S атомов материала диода, подходят электроны с северными магнитными полюсами N, совпадающими с направлением движения этих электронов. Вполне естественно, что дырка диода с южным магнитным барьером S пропустит электроны, повёрнутые к ней своими северными полюсами N. Так электроны, формирующие напряжение с положительной амплитудой, пройдут через диод (D) и сформируют положительный (N) импульс напряжения (рис. 8).

Диод (рис. 7, а) будет пропускать лишь те электроны, которые подходят к его «дыркам» северными магнитными полюсами N. Электроны с противоположной магнитной полярностью пройдут через «дырку» диода только тогда, когда повернутся на 180 градусов (рис. 7, b). Для этого им нужно время. В результате после диода формируется первый положительный импульс N с длительностью 0,01с (рис. 8) и наступает такой же временной интервал 0,01с отсутствия импульса (рис. 8). Этот интервал соответствует времени поворота электрона на 180 град (рис. 7, b).

Рис. 8. Схема формирования диодом выпрямленного напряжения

На рис. 8 показаны интервалы времени, соответствующие разной ориентации спинов электронов перед «дыркой» в диоде D. Длительности интервалов времени наличия напряжения и его отсутствия равны. Спин электрона изменяет свою ориентацию на за один период, поэтому длительность периода следования импульсов напряжения и тока равна (рис. 8).

Во второй половине периода изменения направления векторов магнитных моментов и спинов электронов у диодной дырки окажутся электроны с южными магнитными полюсами, направленными в сторону их движения (рис. 7, b). Вполне естественно, что диодный барьер, сформированный из южных магнитных полюсов электронов атомов материала диода, не пропустит такие электроны. Неудачливым электронам придётся ждать ещё полпериода, и они окажутся повернутыми к диодной дырке северными магнитными полюсами N и дырка пропустит их, как своих, а величина напряжения в момент, когда электроны в проводе были повернуты к диоду южными магнитными полюсами, будет равна нулю (рис. 7, b). Так формируются положительные части, напряжения и тока, которые меняются синусоидально. Описанная закономерность вращения электронов и - работы диода легко проверяется с помощью компаса и многократно уже описана нами.

Осциллограммы напряжения и тока, выпрямленные диодом D (рис. 8), показаны на рис. 9.

Рис. 9: а) осциллограмма выпрямленного напряжения;

b) осциллограмма выпрямленного тока

Как видно, диод пропускает положительные значения переменного напряжения, когда электроны, подошедшие к дырке, оказываются повернутыми к ней северными магнитными полюсами (рис. 7, а) и не пропускает отрицательные составляющие синусоид напряжения и тока, когда электроны оказываются повернутыми к дыркам южными магнитными полюсами (рис. 7, b). Так электроны, формирующие напряжение с положительной амплитудой, пройдут через диод (рис. 8).

Осциллограмма зафиксирует длительность импульса напряжения и длительность его отсутствия (рис. 9). Сумма этих длительностей равна периоду следования положительных амплитуд синусоиды ( ).

5. Физика колебательного контура конденсатор + индуктивность

Конденсатор и индуктивность – основные элементы колебательных систем. Схематически они показываются просто (рис. 10, a). Считается, что одна пластина конденсатора С заряжена отрицательно, а другая положительно. Если конденсатор электролитический, то это соответствует реальности, так как указанные потенциалы формируют кластеры ионов, на одном конце которых отрицательно заряженный электрон, а на другом - положительно заряженный протон. Другое дело - провод, по которому движутся электроны. В нём не могут присутствовать одновременно и электроны, и протоны, так как их соседство заканчивается образованием атомов водорода и плазмы с температурой до 10000 С.

Таким образом, процессы, протекающие в конденсаторах и индуктивностях, а также в проводах, которые соединяют их, остаются скрытыми для понимания.

Давно известно, что однократное включение питания схемы конденсатор – индуктивность (рис. 10, а) приводит к появлению затухающих синусоидальных колебаний напряжения (рис. 10, b). Чтобы понять что происходит в этот момент в схеме конденсатор – индуктивность, представим конденсатор и катушку индуктивности в виде полутора витков и покажем направления движения электронов 1 и 2 в витках катушки при разрядке конденсатора (рис. 10, с). Одновременно попытаемся найти ответ на главный вопрос электрофотонодинамики: в чём сущность причины, формирующей колебательный процесс изменения напряжения в системе конденсатор – индуктивность (рис. 10, c)?

Чтобы найти ответ на поставленный вопрос, проследим за движением электронов к катушке индуктивности. Главное в этом процессе – направления движения электронов из конденсатора в катушку индуктивности. Мы уже показали, что эта задача решается вполне удовлетворительно с помощью древнейшего прибора – компаса. Установим эти компасы ( и ) на провода, подходящие от конденсатора к катушке индуктивности, предварительно сориентировав провода в направлении с юга на север (рис. 10, c).

Компасы показывают (рис. 10, с), что электроны от верхней и нижней пластин конденсатора встречаются в середине катушки индуктивности (сечение К-К) одноимёнными зарядами и одноимёнными южными магнитными полюсами. Это автоматически формирует процесс их отталкивания друг от друга, и они устремляются вновь к пластинам конденсатора.

Когда конденсатор заряжен, то напряжение на его пластинах в момент включения выключателя 5 максимально и равно, например, 100 В (рис. 10, d).

Совокупность магнитных полей всех электронов во всех витках катушки формирует суммарное магнитное поле, направление силовых линий, которого легко определяется по направлению спинов электронов 1 и 2 (рис. 10, c). Эти электроны подходят к сечению К-К с противоположно направленными векторами спинов и магнитных моментов. Это значит, что сформированные ими магнитные поля вокруг витков катушки, в зоне встречи электронов (сечение К-К) направлены навстречу друг другу одноимёнными магнитными полюсами (рис. 10, с), поэтому электроны отталкиваются. Когда электроны, идущие от верхней и нижней пластин конденсатора С, встретятся в сечении К-К катушки, то конденсатор C полностью разрядится.

Рис. 10: а) схема конденсатор + индуктивность;

b) график затухающей синусоиды;

с) схема процессов движения электронов в цепи:

конденсатор – индуктивность при разрядке конденсатора;

d), e) и k) закономерность изменения напряжения, тока и

напряжённости магнитного поля при разрядке конденсатора

на катушку индуктивности (рис. 10, c)

Итак, к моменту начала разрядки конденсатора, напряжение V на его клеммах имеет максимальное значение (рис. 10, b, 10, d; +Umax), ток I и напряжённость H магнитного поля катушки, равны нулю (рис. 10, e и k; I=0, H=0).

В момент прихода электронов к сечению К-К катушки и их остановки, напряжение на клеммах конденсатора оказывается равным нулю (рис. 10, d; U=0), а величины тока и напряженности магнитного поля катушки – максимуму (рис. 10, e и k; +Imax, +Hmax).

Далее, напряжённость магнитного поля катушки начинает уменьшаться (рис. 10, e) и автоматически изменяет направление векторов спинов и магнитных моментов электронов в катушке на противоположное, и они, двигаясь назад к конденсатору, формируют на его клеммах противоположную магнитную полярность. В момент прихода электронов к пластинам конденсатора, отрицательное напряжение на его клеммах достигает максимального отрицательного значения (рис. 10, d; -Umax), а величины обратно направленных тока и напряженности магнитного поля принимают нулевые значения (рис. 10, e и k; I=0, H=0).

После этого начинается второе движение электронов от пластин конденсатора к катушке. При этом электроны меняют направления векторов магнитных моментов и спинов на противоположные. В результате величина противоположного (отрицательного) потенциала на пластинах конденсатора начинает уменьшаться до нуля (рис. 10, d; U=0), а величина тока, обусловленная движением электронов с противоположно направленными векторами спинов, увеличиваясь, уходит в отрицательную зону (рис. 10, e; -Imax). Так же изменяется и напряженность противоположно направленного магнитного поля катушки (рис. 10, k; -Hmax). Так формируется синусоидальный процесс изменения напряжения, тока и напряжённости магнитного поля вокруг проводов катушки. Если после первого замыкания и размыкания электрической цепи в схеме: конденсатор – индуктивность (рис. 10, а) этот процесс не повторится, то амплитуда напряжения начнёт уменьшаться, а процесс его колебаний - затухать (рис. 10, b).

Обратим внимание на то, что перезарядку конденсатора осуществляет один носитель электрического заряда – свободный электрон, без участия положительно заряженного протона, который не существует в проводах в свободном состоянии. Поэтому у нас нет никакого права приписывать пластинам конденсатора разную электрическую полярность. Они получают разную магнитную полярность, поэтому знаки (+) и (-) на их клеммах – ошибочны. Вместо (+) там южный S магнитный полюс, а вместо (-) – северный магнитный полюс.

Итак, у нас появилась возможность составить уравнения изменения напряжения U, тока I и напряжённости Н магнитного поля в колебательном контуре конденсатор – катушка индуктивности. Поскольку в момент начала разрядки конденсатора напряжение U на его клеммах максимально, ток I и напряжённость магнитного поля Н минимальны, то уравнения их изменения запишутся так:

(4)

(5)

. (6)

Это и есть исходные уравнения, заменяющие уравнения Максвелла при описании процессов, протекающих в колебательном контуре конденсатор + индуктивность. Нет здесь функции фарадеевской напряжённости электрического поля.

Специалистам понятно, что при отсутствии информации о структуре электрона невозможно описать процесс работы колебательного контура: конденсатор - индуктивность. Этот процесс раскрывает свои экспериментальные тайны (рис. 10, d, e и k) только при анализе поведения в нём, выявленной и глубоко обоснованной нами модели электрона (рис. 1, а).

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 364; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!