Принципы работы электромоторов и электрогенераторов

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 31Следующая ⇒

Принципы работы электромотора и электрогенератора были открыты Майклом Фарадеем в начале 19-го века. До сих пор считается, что в его опытах наглядно проявилась связь между электрическими и магнитными явлениями. Однако, сейчас мы покажем, что эта наглядность оказалась ошибочной. Проводник с током перемещается в магнитном поле постоянного магнита не в результате взаимодействия электрического поля с магнитным, а в результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля вокруг проводника, формируемого движущимися в нём электронами.

Чтобы понять это, надо разобраться с процессом взаимодействия магнитных силовых линий, формируемых обычными магнитными полюсами (N и S) стержневых постоянных магнитов (рис. 58).

Рис. 58. Схемы взаимодействия магнитных силовых

линий стержневых магнитов

Как видно (рис. 58, а), у разноименных магнитных полюсов, сближающих друг друга, магнитные силовые линии в зоне контакта полюсов (рис. 58, а, точки а) направлены навстречу друг другу , а у одноименных магнитных полюсов, отталкивающих друг друга (рис. 58, b, точки b), направления магнитных силовых линий в зоне контакта полюсов совпадают .

Из описанного процесса взаимодействия магнитных полюсов постоянных магнитов следует, что если у двух параллельных проводов ток будет течь в одном направлении (рис. 59, 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. 58, а).

Если же направление тока у параллельных проводов будет противоположно (рис. 59, 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. 59, b).

А теперь обратим внимание на взаимодействие силовых линий магнитного поля постоянного магнита с силовыми линиями магнитного поля, формируемого электронами, движущимися от плюса к минусу по проводнику (рис. 60).

В зоне D силовые линии направлены навстречу друг другу, поэтому они сближаются, как и силовые линии магнитных полей двух проводников с равнонаправленным током (рис. 59, а). В результате возникает сила , смещающая проводник влево (рис. 60).

Рис. 59. Схема взаимодействия магнитных полей

параллельных проводников

С другой стороны проводника, в зоне А, направления силовых линий постоянного магнита и магнитного поля, сформированного движущимися по проводнику электронами, совпадают по направлению. В этом случае, как следует на рис. 59, b, силовые линии отталкиваются и также формируют силу, направленную влево. Так формируется суммарная сила, перемещающая проводник с током в магнитном поле (рис. 60).

Рис. 60. Схема движения проводника с током в магнитном поле

Если же в магнитном поле движется проводник без тока (рис. 61), то в нём генерируется напряжение. Внешнее магнитное поле ориентирует свободные электроны в проводнике так, чтобы магнитные силовые линии их суммарного магнитного поля вокруг проводника формировали сопротивление его перемещению (рис. 61).

Рис. 61. Схема генерирования тока в проводнике, движущемся

в магнитном поле электрогенератора

Движение электронов вдоль проводника (рис. 61) от плюса к минусу возникает благодаря принудительному перемещению проводника со скоростью в магнитном поле постоянного магнита в левую сторону.

В зоне D (рис. 61) магнитные силовые линии постоянного магнита и магнитные силовые линии проводника с током направлены в одну сторону и будут отталкиваться друг от друга, препятствуя перемещению провода в левую сторону. В зоне А, указанные магнитные силовые линии, будут направлены навстречу друг другу и будут сближаться и также препятствовать перемещению провода в левую сторону (рис. 61). Из этого следует, что перемещение электронов вдоль провода от плюса к минусу возможно только при принудительном перемещении провода в левую сторону.

Таким образом, работа электромоторов и электрогенераторов базируется на взаимодействии только магнитных полей, но не магнитных и электрических, как считалось ранее.

Принцип работы диода

Ортодоксы – физики, владеющие устаревшими физическими знаниями, считают, что диод задерживает протоны и пропускает 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. 62).

Рис. 62: а) схема пропуска диодом электронов, подошедших к его «дыркам» северными магнитными полюсами N; b) схема задержки электронов, повёрнутых к его «дыркам» южными магнитными полюсами S

Поскольку диод пропускает одни электроны и задерживает другие, то он делает это, учитывая два различных свойства электрона, а в заряде электрона заложено только одно свойство – отрицательный заряд. Поэтому надо включить в анализ поведения электрона в диоде и другие его характеристики. Так как электрон имеет отрицательный заряд и два магнитных полюса: северный и южный, то именно они и позволяют диоду выполнить функции пропуска одних электронов и задержки других (рис. 62).

Причина такого поведения диода следует из отсутствия орбитального движения электронов вокруг ядер атомов. Мы уже доказали, что электроны атомов взаимодействуют с протонами их ядер линейно.

В результате в структуре материала диода могут формироваться, так называемые «дырки», по контуру которых одна магнитная полярность, например, из южных магнитных полюсов. Она будет пропускать электроны, подошедшие к ней, северными магнитными полюсами (рис. 62, а), и задерживать электроны, сориентированные южными магнитными полюсами в сторону движения (рис. 63, b)

Представляем простую электрическую схему, помогающую понять физическую суть анализируемого поведения электрона перед диодом (рис. 63).

Символом N на этой схеме обозначен импульс напряжения, сформированный совокупностью электронов, пропущенных диодом D (рис. 62, а), а символом S – импульс напряжения, который сформировался бы при отсутствии диода D в схеме.

Поскольку диод пропускает лишь те электроны, которые подходят к диодной дырке северными N магнитными полюсами (рис. 62, а), то они и формируют этот положительный импульс длительностью 0,01с (рис. 63).

Рис. 63. Схема формирования диодом выпрямленного напряжения

Электроны, подошедшие к диодной дырке южными S магнитными полюсами (рис. 62, b), пропускаются диодом только тогда, когда они завершают свой поворот до позиции, при которой их северные магнитные полюса будут направлены в сторону движения, то есть после поворота на . Это событие отражено на схеме (рис. 63) отсутствием положительного N импульса напряжения с такой же длительностью 0,01с.

В результате у нас появляется возможность проверить достоверность этой гипотезы с помощью осциллографа. Он должен показать отсутствие импульса напряжения в интервале времени поворота электронов на .

На рис. 64, а видно, как осциллограма напряжения чётко фиксирует интервал времени формирования импульса напряжения и интервал времени отсутствия импульса напряжения, так как его формирует совокупность электронов, поворачивающихся на в этот момент.

Рис. 64: а) осциллограмма выпрямленного напряжения;

b) осциллограмма выпрямленного тока

Как видно (рис. 64, диод D пропускает положительные амплитуды переменного напряжения (рис. 64, а) и переменного тока (рис. 64, b), когда электроны, подошедшие к дырке, оказываются повернутыми к ней северными магнитными полюсами (рис. 62, а) и не пропускает отрицательные составляющие напряжения и тока, когда электроны оказываются повернутыми к дыркам южными магнитными полюсами (рис. 62, b). Длительности интервалов времени наличия напряжения и его отсутствия (рис. 63) равны. Спин электрона изменяет свою ориентацию на за один оборот, поэтому длительность периода следования импульсов напряжения равна длительности периода (рис. 63).

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 250; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!