ст.8 Электрические взаимодействия, электроток, электромагнитное поле, электромагнетизм

  1. Большинство людей имеют смутное представление об электричестве.
Немногие - знают формулы.
И лишь некоторые умеют оперировать этими формулами.
Но никто не может объяснить природу электричества...

содержание

  1. Что есть электрические явления?
  2. Грозовые тучи - генезис.
  3. Электрический ток (схема).
  4. Сверхпроводимость
  5. Что есть электрическое сопротивление
  6. Сила тока. Напряжение. Определения
  7. Электромагнгитная индукция.
  8. Магниты.
  9. Магнитное поле Земли.

Что есть электрические явления?

В науке нет четкого определения природы электричества. Считается, что электрический ток должен представлять собой поток электронов. Но, увы, такое представление никак не может объяснить некоторые стороны явления «электричество». Трудно представить потоки материальных частиц, движущихся с околосветовой скоростью по самым замысловатым траекториям, что часто представляют собой проводники.

Более логично предположить, что электрический ток - это направленные потоки энергии внутри электрического проводника.

Понять, что представляет собой электрический ток, можно представив энергию в виде некой субстанции, вроде газа или жидкости, заполняющую собой все пространство. Все пространство между элементарными частицами внутри атомов, между атомами внутри молекул, между молекулами внутри физических тел, между физическими телами в пространстве вселенной.

Такой взгляд на энергию совершенно меняет наши представлениения о физических взаимодействиях:

  1. Ядерные (атомные) взаимодействия - это взаимодействия между элементарными частицами материи внутри атомов. Как правило происходят внутри атомов. Потоки энергии ограничиваются внутриатомным пространством. Ядерные взаимодействия ведут к изменениям структур молекул, поскольку могут менять расположение элементарных частиц внутри атомов.
  2. Химические взаимодействия - это взаимодействия между атомами внутри молекул. Здесь задействованы межатомные потоки энергии внутри молекул. Химические взаимодействия изменяют расположение атомов внутри молекул. Поэтому, химические взаимодействия ведут к изменениям молекул, но никоим образом - атомов. 
  3. Электрические взаимодействия - это взаимодействия между молекулами внутри физических тел. Здесь мы видим потоки энергии между молекулами. Электрические взаимодействия могут изменять расположение молекул внутри физических тел. Поэтому они ведут к изменениям физических тел. Но не могут изменять молекулы.
  4. Гравитационные взаимодействия - это взаимодействия между физическими телами. Эдесь задействованы потоки энергии между физическими телами. Эти потоки энергии не могут менять структуру физических тел, но могут менять взаимное расположение тел между собой.

Получаем: электрический ток - это направленные потоки энергии в межмолекулярном пространстве проводника. «Положительно заряженным» материальное тело делает переизбыток энергии в его межмолекулярном пространстве (по сравнению с его обычным состоянием). «Отрицательно заряженным» - недостаток энергии (по сравнению с его обычным состоянием).

С позиции наших представлений об энергии представим классическое взаимодействие двух точечных электрических зарядов: положительного и отрицательного. На левом рисунке мы видим их взаимодействие «электрическим» притяжением. На правом - в момент короткого замыкания между ними.

электрические взаимодействия

Положительный заряд - это точка переизбытка энергии. Поэтому она будет выделять избыточную энергию в пространство. Эти потоки энергии создают то, что в науке называют "электрическим полем". Электрическое поле - есть потоки энергии вокруг физических тел, направленные вовне от точки переизбытка, возникшие в результате переизбытка энергии межмолекулярного пространства этих тел.

Отрицательный заряд - это точка недостатка энергии. Поэтому она будет поглощать недостающую, ей, энергию, из окружающего пространства.

Любое физическое тело можно представить в виде точки недостатка энергии. Поскольку все тела поглощают энергию в процессе движения в пространстве. А мы знаем, что абсолютно все физические тела непрерывно движутся, в составе галактики в пространстве вселенной. Этот процесс поглощения энергии физическими телами, в процессе их движения в пространстве, и представляет то, что в науке называется "гравитационным полем". Выглядит это так, будто физическое тело обладает недостатком энергии.

Гравитационное поле физического тела – есть потоки энергии вокруг него, направленные к нему, возникающие в результате недостатка энергии внутри этого тела, создаваемые этим физическим телом в процессе движения в пространстве вселенной.

В этом коренное отличие гравитационного и электрического полей друг от друга:

  • электрическое поле - потоки энергии из физичесмкого тела вовне - возникает в результате переизбытка энергии (межмолекулярного пространства) внутри физических тел;
  • гравитационное поле - потоки энергии из окружающего пространства - к физическому телу - создается в результате движения этого тела в пространстве вселенной и поглощения энергии этим телом.

Вернемся к нашей схеме. В природе, рядом с точкой переизбытка энергии, как правило, находится какая-то точка недостатка энергии (поскольку любое физическое тело обладает гравитационным полем). Поэтому, избыточная энергия, из точки переизбытка, тут же перенаправляется к точке недостатка энергии. Вот и получаем "классическое" эллектрическое поле.

Электрическое поле на схеме представлено в виде тонких пунктирных линий между точкой недостатка энергии и точкой переизбытка энергии. Эти потоки будут тем мощнее, чем больше разница между "переизбытком" и "недостатком" энергии этих зарядов.

Момент возникновения электрического тока между двумя заряженными частицами – есть момент короткого замыкания между ними. На схеме эти мощные, кратковременные потоки энергии между точкой переизбытка энергии и точкой недостатка энергии отмечены жирной пунктирной линией. Самый банальный пример: молния. Разряд атмосферного электричества в виде молнии и представляет собой такие мощные кратковременные потоки свободной энергии между точкой переизбытка свободной энергии межмолекулярного пространства (грозовая туча) и точкой ее недостатка (земля).

Грозовые тучи - генезис

Интересно, с этой позиции взглянуть на генезис грозовых туч. Любое облако, как известно, представляет собой скопление водяных паров повышенной плотности. Облака являются естественной преградой на пути солнечного излучения: они «ловят» и тормозят попавшие в них фотоны света. При этом происходит освобождение связанной фотонами энергии. Таким образом, облака являются естественными накопителями свободной энергии межмолекулярного пространства (межмолекулярного пространства водяных паров) (Свободная энергия - есть энергия не связанная элементарными частицами материи. То есть: это вся энергия во внутриатомном, межатомном, межмолекулярном пространстве, и в пространстве между физическими телами). Часть облаков успевает освободиться от излишней свободной энергии. Но в облаках, имеющих большую массу водяных паров, процесс накапливания энергии происходит быстрее, чем процесс ее освобождения. В результате мы и получаем грозовые тучи. В свою очередь, наша планета, как единое физическое тело непрерывно поглощает свободную энергию, как и любое другое физическое тело в галактике. Таким образом, поверхность Земли можно представить как «минусовую» клемму. И, когда грозовая туча накопит достаточное количество энергии, происходит короткое замыкание – разряд молнии.

Простейший генератор энергии, описанный во всех учебниках физики, представляет собой расческу и волосы. В момент трения расчески о волосы происходит перекачка свободной энергии (энергии межмолекулярного пространства) из волос – в расческу (может и наоборот – это не столь суть важно). В результате получаем две половинки генератора, с избытком свободной энергии в одной его части и недостатком – в другой.

Такая перекачка свободной энергии объясняется разным атомно-молекулярным строением веществ, из которых состоят половинки нашего генератора. Благодаря чему они обладают разной плотностью свободной энергии межмолекулярного пространства. В процессе трения, физические тела (расческа и волосы) сближаются на расстояния, близкие к межмолекулярным. В результате происходит выравнивание плотности свободной энергии внутри межмолекулярного пространства такого объединенного физического тела. Часть свободной энергии из тела с большей плотностью свободной энергии переходит в другое тело, с меньшей плотностью свободной энергии.

После того, как расческу и волосы разъединили, мы получаем две готовые половинки генератора энергии: одна часть будет перенасыщена свободной энергией, а вторая – иметь дефицит свободной энергии, по сравнению с обычным, нормальным их состоянием.

Сближение двух половинок нашего генератора между собой ведет к резкому усилению потока энергии в пространстве между ними. В результате, получаем потоки энергии высокой плотности, генеральное направление которых будет из источника переизбытка свободной энергии – в сторону дефицита свободной энергии (по кратчайшему пути). Потрескивание, вспышки искр – есть видимый результат таких кратковременных, мощных, направленных потоков свободной энергии.

Электрический ток

Для возникновения электрического тока необходимы три условия:

  1. наличие точки недостатка свободной энергии межмолекулярного пространства,
  2. наличие точки избытка свободной энергии межмолекулярного пространства,
  3. короткое расстояние или наличие проводника между ними.

Электрический ток - есть мощные направленные потоки свободной энергии межмолекулярного пространства от точки переизбытка свободной энергии – к точке недостатка свободной энергии.

Наиболее легко электрический ток протекает в «проводниках». Проводником электрического тока является физическое вещество, молекулярное строение которого способствует свободному потоку энергии в его межмолекулярном пространстве. Высокая плотность материи внутри них, плюс особое строение молекул обеспечивают это. (В газах и жидкостях процесс происходит несколько иначе. Но это совершенно не меняет общих принципов.)

Если к одному концу проводника присоединить точку недостатка свободной энергии, а к другому – точку ее избытка, то мы получим электрический ток в проводнике

электрический ток - схема

Электрический ток в проводнике

На данной схеме мы можем видеть распределение потоков энергии в момент возникновения электрического тока в проводнике:

  • точка «А» - точка недостатка свободной энергии межмолекулярного пространства.
  • точка «Д» - точка переизбытка свободной энергии межмолекулярного пространства.
  • проводник, соединяющий точки «А» и «Д».

Здесь существуют 4 вида потоков свободной энергии:

  1. Из точки «Д» – в точку «А» – внутри проводника.
  2. Из точки «Д» – в точку «А» во внешней среде.
  3. Из проводника – во внешнюю среду.
  4. В точку «А» из внешней среды.

Самый мощный поток свободной энергии будет проходить внутри проводника, из точки «Д» – в точку «А». Такая мощность обусловлена высокой плотностью межмолекулярной энергии внутри проводника. Этот поток и есть электрический ток в проводнике.

В процессе протекания электрического тока внутри проводника, в нем существует постоянный переизбыток энергии. Физическое тело, в котором существует избыток межмолекулярной энергии, начинает излучать энергию во внешнюю среду. Что мы и видим на вышеприведенной схеме в виде потоков свободной энергии из проводника во внешнюю среду.

Далее. Во внешней среде потоки энергии направлены, как положено: из области с большей плотностью свободной энергии – в область с меньшей плотностью свободной энергии. А этими областями, в нашем примере, являются точки «Д» и «А» нашей системы. Вот и получаем, что потоки энергии, выходящие из проводника, тут же направляются в точку «А». Эти потоки свободной энергии и являются тем, что в физике называется электромагнитным полем проводника.

Потоки энергии межмолекулярного пространства внутри проводника, между точками переизбытка и недостатка свободной энергии – есть электрический ток, а те же потоки вне проводника - есть электромагнитное поле проводника.

Теперь совместим наши представления об электрическом токе с положениями науки.

Электрический ток в проводнике возникает, если к концам проводника приложить точку недостатка («-») и точку переизбытка («+») энергии. То есть - точки с разной плотностью энергии межмолекулярного пространства. Понятно, что чем больше разность плотности, тем более мощные потоки энергии пройдут через сечение проводника.

∆Е/мм3 = Е1/мм3 – Е2/мм 3

Величина заряда, проходящего через сечение проводника, будет равна:

Езаряда=( Е1/мм3 – Е2/мм 3)×S

Езаряда= ∆Е/мм3 ×S

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД - есть плотность энергии электротока, то есть: количество энергии электротока, проходящее через сечение проводника. Определяется как произведение между сечением проводника и разницей плотности межмолекулярной энергии между точками переизбытка и недостатка энергии.

Допустим, что электрический заряд плотностью «∆Е/мм3», при сечении проводника «S», величиной заряда «∆Е/мм3 × S», прошел расстояние «L» между «+» и «-». Тогда общее количество энергии «∑E», которое переместится от «+» - к «-», будет равно:

∑E = ∆Е/мм3 × S× L

или:

∑E = Eзаряда × L

Здесь есть один важный момент. Надо помнить, что к моменту приложения «+» и «-» к концам проводника, в проводнике уже существует определенная масса энергии межмолекулярного пространства «Епроводника». В момент возникновения электротока, в проводник - со стороны «+» - хлынет поток избыточной энергии. Там возникнет переизбыток энергии. А «-» наоборот, начнет выкачивать энергию из проводника. Там возникнет недостаток энергии.

В результате, в момент включения электротока, из проводника (в районе «+») в окружающее пространство начнет выделяться свободная энергия. Эта "излишняя" энергия есть электромагнитное поле проводника. В районе «-» в первый момент возникнет недостаток энергии. Этот участок проводника наоборот, начнет усиленно поглощать энергию из внешней среды.

Динамика электромагнитного поля такова: в момент включения электротока, электромагнитное поле возникает в пространстве, у точки «+» проводника. И движется волной в сторону «-» в виде волны повышенной плотности энергии. При этом, плотность энергии электромагнитного поля падает пропорционально удалению от "+". По достижении этой волны точки «-», плотность энергии электромагнитного вырвнивается. И едва выше плотности энергии окружающего пространства. Это наблюдается как исчезновение электромагнитного поля. 

В момент выключения электротока, картина чуть другая. «+» и «-» исчезли, но осталась повышенная плотность свободной энергии в межмолекулярном пространстве проводника. Этот переизбыток выделяется в окружающее пространство, вновь создавая электромагнитное поле. Но как только этот переизбыток свободной энергии иссякнет, прекратит свое существование и электромагнитное поле проводника.

Но надо сказать: потоки энергии из проводника с электротоком – в окружающее пространство существуют всегда. То есть: электромагнитное поле проводника с током полностью не исчезает. Поскольку:

  • плотность потока энергии электротока всегда выше плотности энергии межмолекулярного пространства проводника и, тем более – плотности свободной энергии окружающего пространства;
  • скорость диффузии энергии (скорость движения энергии в пространстве) равна скорости света;
  • а скорость потоков энергии электротока всегда меньше скорости света.

Благодаря разнице между скоростью диффузии энергии (скоростью света) и скоростью электротока, часть энергии электротока диффузирует (расползается в пространстве) в окружающее пространство. Здесь мы видим закономерность: чем выше скорость электротока в проводнике, тем меньше степень диффузии энергии электротока в окружающее пространство (читай: тем слабее электромагнитное поле проводника) Диффузия полностью прекратится, лишь когда скорость электротока в проводнике сравняется со скоростью света. Это явление давно известно науке и называется «сверхпроводимость».

Сверхпроводимость

Возникает сверхпроводимость при температурах проводника, близких к абсолютному нулю.

Наличие таких сверхнизких температур в проводнике вообще означает, что свободной энергии в межмолекулярном и межатомном пространстве проводника не намного больше, чем в вакууме открытого космоса (температура – есть прямой показатель количества межмолекулярной анергии физического тела). Плотность свободной энергии – чуть выше константы плотности свободной энергии пространства (то есть- чрезвычайно низкая). Из проводника «выкачали» свободную энергию, как выкачивают воздух из замкнутого объема.

Можно предположить, что в условиях такого жесточайшего дефицита энергии, плоско-каскадная структура атома (модель атома полностью рассмотрена в статье "Атомное строение веществ") сначала становится плоской, а, в конечной фазе - выгнутой в обратную сторону. Настолько уменьшаются уплотнения энергии позади атомов.

Теперь то же самое, только проще:

Элементарная частица материи обладает как силой притяжения, так и силой отталкивания (это мы подробно рассмотрели в статье "Фундаментальные взаимодействия материи и энергии"). Причем, зона действия сил притяжения расположена со строны передней (по ходу движения) части элементарной частицы. Зона действия сил отталкивания - со строны задней (по ходу движения) части элементарной частицы.

Точно такое же распределение сил имеет и атом. При этом, все периоды в структуре атома располагаются каскадом.

Атом химического элемента имеет плоско - каскадную структуру, наподобие люстры. К примеру,атом аргона имеет такую структуру.

модель-атома

Здесь стрелками показаны элементарные частицы материи. Пунктиные круги - периоды атома. Парные стрелки - это две элементарные частицы - то, что в науке представляется соединением "протон - нейтрон". Направление движения атома указано в виде длинной пунктирной стрелки.

Атом, как "раструб" своей широкой частью непрерывно поглощает энергию. Здесь мы видим зону действия сил притяжения атома. С противоположной стороны - за наружней" "поверхностью каскада" - расположена зона действия сил отталкивания атома. То есть - зона энергии повышеной плотности, которая и формирует силу отталкивания. Всей своей "наружней" поверхностью каскада атом "отталкивает" от себя другие частицы и потоки энергии.

Зоны действия сил отталкивания атомов являются объективным препятствием на пути потоков электротока. Потоки электротока,"натыкаясь" на эти "уплотнения" энергии, стремятся их обогнуть. Внешне это выглядит как проявление сил отталкивания. 

Причем, чем больше энергии в "уплотнении" - позади "каскада" - тем больше зона действия сил отталкивания и меньше зона (но не величина!) сил притяжения.

  • Зона действия сил отталкивания, в этом случае - стремится к форме шара.
  • А зона действия сил притяжения - к все более сужающемуся конусу.

Обратный процесс: чем меньше энергии в сгущении позади "каскада",

  • тем меньше сектор действия сил отталкивания,
  • и тем более расширяется "конус" действия сил притяжения.

Когда энергии межмолеклярного пространства становится все меньше:

  • Уменьшается и зона "уплотнения" энергии атома.
  • Сам атом сначала из плоско - каскадной формы "распрямляется" в плоскую.
  • А затем и "разгибается" в обратную сторону.
  • Приэтом, зона действия сил притяжения стремится к форме шара.
  • А зона действия сил отталкивания - к форме все более сужающегося конуса.

Это мы и наблюдаем в условиях сверхнизких температур: резкое уменьшение количества энергии межмолекулярного пространства внутри физических тел. И потокам энергии электротока теперь ничто не мешает беспрепятственно двигаться от «+» - к «-»: сгущения энергии позади атомов «спрятались». Отсюда: резкое возрастание скорости электротока в проводнике при сверхнизких температурах.

Уменьшение потерь энергии на создание электромагнитного поля проводника происходит и при повышении напряжения электрического тока. Это следует из наличия закономерности: скорость электротока в проводнике пропорциональна величине электрического напряжения. Чем выше напряжение в проводнике – тем выше скорость электротока в цепи, тем меньшие потери энергии на диффузию энергии в окружающее пространство проводника. Наоборот: чем ниже напряжение электрического тока в проводнике, тем меньше скорость этих потоков, тем большие потери энергии на диффузию.

А что есть сопротивление?

Что есть электрическое сопротивление

Сопротивление электрического тока характеризуется как противодействие материала проводника прохождению по нему электрического тока.

Электрическое сопротивление - есть замедление скорости потоков энергии электрического тока материалом проводника. Электрическое сопротивление препятствует свободному потоку электротока в проводнике именно по этой причине.

Электрическое сопротивление проводника полностью зависит от атомно-молекулярной структуры проводника. И создается сгущениями энергии позади атотмов внутри проводника.

Проще говоря:

Атом, условно, можно разделить на две половинки (смотри рисунок выше).

  1. Передняя половинка атома (по ходу движения) "всасывает" энергию извне на нужды элементарных частиц (Элементарные частицы непрерывно поглощают энергию Именно поэтому и существует поступательное движение элементарных частиц, атомов, молекул, физичесикх тел, звезд и галактик). Именно "передняя половинка" атома формирует силу притяжения - она притягивает к себе потоками энергии, которые создает.
  2. Задняя половинка атома (по ходу движения) представляет собой "облако", "сгущение", "уплотнение" энергии атома. (В ядерных реакциях высвобождается именно эта энергия). В составе атома она формирует силу отталкивания атома - поскольку все остальные потоки энергии будут огибать это "уплотнение" - то есть: отталкиваться.

Атомы, своей "передней половинкой" всегда ориентированы в направлении откуда они поглощают энергию. В составе физических тел это будет ближайшая поверхность, физического тела. Или ближайший край кристалла или кластера (если тело имеет кристаллическую или кластерную структуру). Именно оттуда внутрь молекулы - к атомам - поступают потоки свободной энергии.

Значит: атомы своим "уплотнением" энергии всегда повернуты во внутреннюю сторону физического тела, кристалла, кластера...

Вспомним правило движения энергии: потоки энергии всегда движутся в направлении от большей плотности - к меньшей плотности.

Теперь представим: потоки энергии высокой плотности (электрический ток) "натыкаются" на такие "уплотнения".

Последствия:

  1. Атомы внутри физического тела немедленно меняютсвою пространственную ориентацию. Они поворачиваются своей "передней половинкой" в сторону - откуда идут потоки электрического тока. Теперь они будут "питаться" энергией электрического тока. Это первые естественные потери электротока.
    • Если позволяет атомно - молекулярная структура физического тела, то атомы полностью повернутся навстречу потокам электротока. Здесь мы видим стопроцентные проводники электрического тока. Их сопротивление минимально. Потоки электроэнергии будут проходить сквозь млекулы не нарушая структуры молекул и почти не задерживаясь.
    • Но, в большинстве случаев, атмоно - молекулярная структура не позволяет атомам полностью развернуться в сторону потоков электротока. Здесь мы видим различную степень проводимости. От проводников - до диэлектриков. Потоки электроэнергии, в этом случае, стремятся нарушить целостность структур молекул. Грубо говоря, потоки электроэнергии здесь "перенаправляются" - уходят на другие цели. А, именно: в направлении нарушения целостности молекул. Внешне это проявляется в разогреве физического тела, в его прожиге - электрическом "пробое". Эти процессы и есть то, что принято называть "электрическим сопротивлением".
  2. В любом случае, потоки электроэнергии внутри проводника отклонятся от прямой траектории. Они будут огибать "уплотнения" энергии атомов. Это приводит к падению скорости потоков электроэнергии. Замедление скорости потоков электроэнергии ведет ко второй естественной потере энергии электротока. Часть энергии электротока будет, в этом случае, уходить вовне - уходить из проводника, создавая так называемое "электромагнитное поле". Здесь существует закономерность:Чем меньше скорость потоков электроэнергии - тем больше потерь энергии электротока на создание электромагнитного поля, тем мощнее электромагнитное поле.

    Если мы возьмем поперечный молекулярный срез проводника, то мы увидим сотово-ячеистую структуру, как на приведенном ранее рисунке графена (глава «атомно-молекулярное строение веществ»). Размеры сот, количество их граней зависит от атомного состава. Но всегда это будет именно сотово-ячеистая структура. Такова закономерность построения атомно-молекулярной структуры проводника.

    Причем (это важно!), все атомы внутри проводника (в отсутствие электрического тока) ориентированы, в целом, в сторону ближайшего края проводника. Здесь существует закономерность: атомы внутри физических тел всегда ориентированы в направлении откуда поступает энергия. А свободная энергия всегда поступает внутрь физического тела от его поверхности.

    Проводники электрического тока отличаются от диэлектриков тем, что при прохождении электрического тока, атомы проводника переориентируются в направлении "+" - откуда поступают потоки электроэнергии. Диэлектрики на это не способны.

    Потоки энергии электротока, проходя сквозь «соты» будут циклически тормозиться сгущениями энергии атомов. Вспомним, что цикл поглощения энергии делится на две фазы: фазу поглощения энергии и фазу импульса движения. Соответственно: сгущение энергии позади атома увеличивается в фазу импульса движения и уменьшается в фазу поглощения энергии. (Проводник, как и любое физическое тело в галактике, всегда, непрерывно поглощает энергию).

    Резко увеличивающийся объем сгущения энергии в фазу импульса движения, согласно законам диффузии, «перекрывает» пространство «соты» для прохождения потоков энергии электротока. А в фазу поглощения – «открывает дорогу».

    Получаем что-то вроде клапана: цикличность процессов поглощения энергии атомами проводника служит своеобразным пропускным клапаном для потоков электротока в проводнике. Замедляя их скорость движения, и увеличивая энергопотери на диффузию энергии во внешнюю среду.

    Если электроток проходит по проводнику достаточно длительное время, потери энергии электротока на процессы аннигиляции внутри проводника начнут увеличиваться.

    Немного отвлечемся от темы. Потери энергии электротока в проводнике двоякого рода:

    1. Потери на компенсацию сил гравитации. Проводник, как и любое физическое тело во вселенной непрерывно поглощает энергию из окружающего пространства. И этими потоками энергии притягивает к себевсе другие тела. То есть – обладает силой гравитацмм (силой притяжения), создаваемой этими потоками энергии. При прохождении, по проводнику, электрического тока, атомы проводника забирают необходимую, им, «гравитационную» энергию, из потоков электротока. Компенсируя, таким образом, потоки энергии из окружающей среды.
    2. Потери на диффузию энергии электротока во внешнюю среду. Вызваны разницей плотности энергии электротока в проводнике (всегда выше естественной плотности энергии внутри физического тела)) и плотностью энергии в окружаюшем пространстве. Это мы рассмотрели чуть выше.

    При достаточно длительном потоке электрического тока в проводнике потери на компенсацию сил гравитации начнут увеличиваться. Причина проста: Плотность энергии электротока всегда выше естественной плотности межмолекулярной энергии проводника. А в любом физическом теле всегда существует баланс плотностей: плотности энергии межмолеклярного пространства, плотности энергии межатомного пространства, плотности энергии внутриатомного пространства.

Повышенная плотность энергии электротока нарушает это баланс, который быстро начинает выравниваться. А именно: элементарные частицы (соответсвенно, атомы и молекулы) начинают поглощать энергию более высокими темпами. Увеличивается количество энергии в сгущении позади точки аннигиляции (задней части атома), увеличивается зона действия сил отталкивания, сужается зона действия сил притяжения. Атом стремится принять форму шара. Почти вся его поверхность превращается в зону действия сил отталкивания.

Расстояния между атомами увеличиваются, расстояния между молекулами увеличиваются. Плотность энергии межатомного и межмолекулярного пространства возрастает. Термометр фиксирует разогрев проводника. При дальнейшем увеличении напряжения проводник начинает плавиться. Это означает, что расстояния между молекулами стали слишком большими и сотово-ячеистая структура начала разрушаться.

Именно по этой причине в промышленности и в быту развитие получило применение переменного тока, где электроток подается не непрерывно, а импульсами. Что не позволяет плотности энергии межатомного и межмолекулярного пространства проводника возрасти до больших величин.

Итак, мы видим, что каждое химическое вещество, обладая индивидуальной атомно-молекулярной структурой, обладает и индивидуальным сопротивлением. В науке его называют «ρ – удельное сопротивление материала проводника».

Удельное сопротивление «ρ» показывает именно сопротивление материала проводника. И принципиально может выражаться как коэффициент замедления скорости электротока:

ρ= C / V

«Электрическое сопротивление» - не есть поглощение энергии электротока атомами или молекулами проводника. А есть именно процесс замедления потоков энергии электротока:

Чем в большей степени материал проводника замедляет потоки энергии электротока, тем выше его удельное сопротивление.

При максимальных значениях «ρ» - удельного сопротивления - мы видим диэлектрики. Хотя, строго говоря, и диэлектрики пропускают через себя потоки электротока. Только эти потоки ничтожны. Деление химических веществ на проводники и диэлектрики – несколько условно и зависит только от того, с какой скоростью химическое вещество способно пропускать через себя потоки межмолекулярной энергии.

В проводниках скорость потоков электротока соизмерима со световой. В диэлектриках – на много порядков меньше скорости света.

Величина «R» - полного сопротивления проводника (электрической цепи) представляется как сумма «∑ρ» - зависит и от длины проводника:

R= ρ × L

где

R – сопротивление всей длины проводника (электрической цепи);

ρ – удельное сопротивление проводника;

L – длина проводника.

V- реальная скорость потоков электротока в проводнике;

C – скорость света.

В конечном счете, полное сопротивление проводника (электрической цепи) сводится к замедлению скорости электротока. Поэтому, величину полного сопротивления проводника (электрической цепи) также можно выразить как коэффициент замедления скорости электротока. Только величина этого коэффициента увеличится пропорционально длине проводника:

R= L×C / V

При «V» равном «C», коэффициент «ρ» равен единице. А мы получаем абсолютную сверхпроводимость.

R =1

Длиной проводника здесь можно пренебречь, поскольку в данном случае проводник не обладает удельным сопротивлением.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ - есть коэффициент замедления потоков электрического тока в проводнике. Замедление создается сгущениями энергии позади точек аннигиляции внутри проводника и зависит от его атомно-молекулярной структуры. Электрическое сопротивление проводника равно отношению произведения длины проводника и скорости света – к реальной скорости потоков электротока в проводнике:

R = L×C / V

Сила тока. Напряжение. Определения

Вернемся к нашей формуле электрического заряда, который пройдет от «+» - к «-»:

∑E = ∆Е/мм3 × S× L

Количество энергии электротока, которое пройдет от «+» к «-» равно:

∑E = Eзаряда × L

Естественно, на прохождение заряда от «+» к «-» уйдет какое-то время «t». В единицу времени через сечение проводника будет проходить количество энергии:

∑E/t = Eзаряда × L / t

Поскольку «L/t» = «V» скорости электротока в проводнике», то:

∑E/t = Eзаряда × V

Величина «∑E/t» показывает количество энергии, проходящее через сечение проводника в единицу времени. Согласно классической физике эта величина – есть сила тока «I».

Сила электрического тока в проводнике есть количество энергии, проходящее через сечение проводника в единицу времени, и определяется как произведение величины заряда, проходящего через сечение проводника и скорости электротока в проводнике.

«I» = Eзаряда × V

Поскольку величина заряда электрического тока - есть величина плотности энергии электротока, то сила электрического токаопределяется как произведение величины плотности энергии, проходящей через чечение проводника и скорости электротока в проводнике.

«V» - скорость движения электротока в проводнике, соизмерима со скоростью света «С». Но, увы, достигает ее только теоретически, или в условиях сверхпроводимости. В обычной практике, как мы знаем, скорость потоков электротока замедляется сопротивлением проводника «R» и будет равна «V». При этом, всегда: «V<С».В условиях сверхпроводимости, наше выражение станет таким:

I = ∑Eс /t = Eзаряда × C

Реальная скорость электротока в проводнике определяется отношением скорости света иудельного сопротивления материала проводника (коэффициента замедления скорости ).

V = C / ρ = C / (C/V)

V= C × V/C

соответственно:

C = V × ρ

При скорости электротока в проводнике, равной скорости света (в отсутствие сопротивления проводника), сила тока в проводнике будет:

Ic = ∑E /tc = Eзаряда × V × ρ

Ic = I × ρ

где «Ic» - есть сила тока в проводнике (электрической цепи), при скорости электротока, равной скорости света.

Если мы возьмем силу тока «Ic» и отнесем его ко всей длине проводника (электрической цепи) «L»:

Ic × L = Eзаряда × V × ρ × L

Тогда получим:

Ic × L = Eзаряда × V × R

Поскольку

I = Eзаряда × V

то

Ic × L = Iv × R

В классической физике величина «I×R» определяется как «напряжение», «разность потенциалов» - «U». И мы приходим к выводу:

поданоев проводник (в электрическую цепь) напряжение электрического тока «U» - есть количество энергии (даннойконкретнойплотности), которое может пройти по проводнику (по электрической цепи) длиной «L», при скорости электротока, равной скорости света.

U = Ic × L

Действительно, напряжение всегда измеряется на концах цепи, параллельно электрической цепи. То есть, если не учитывать величину сопротивления самого вольтметра, то, мы замеряем величину потока энергии, которая могла проходить вне электрической цепи и со скоростью света.

Сила тока всегда измеряется включением амперметра в цепь последовательно, то есть: включением амперметр в саму цепь. Здесь мы замеряем потоки энергии, которые реально проходят по электрической цепи через потребителя.

Даже устройство этих двух приборов - амперметра и вольтметра – принципиально одинаково. Можно сказать, что они отличаются друг от друга только градуировкой шкалы.

  • Напряжение электрического тока показывает количество электроэнергии, подаваемое в электрическую цепь.
  • Сила электрического тока показывает реальную величину электрического тока, проходящего через электричекую цепь в единицу времени.

А дальше – дело простой арифметики. Можно складывать эти показатели, можно вычитать, можно умножать. Конечный результат будет один: мы узнаем остальные характеристики электрического тока и его расходы в электрической цепи.

U = Eзаряда × C × L

U = Eзаряда × V × ρ × L

U = Iv × ρ × L

И мы пришли к классической формуле напряжения:

U = Iv × R

НАПРЯЖЕНИЕ электрического тока в проводнике (в электрической цепи) определяется как произведение силы тока, удельного сопротивления проводника (электрической цепи) и длины проводника (электрической цепи).

Электромагнитная индукция

Вспомним потоки энергии электромагнитного поля проводника.

Электрический ток в проводнике

Как мы видим, все потоки энергии электромагнитного поля направлены от «+» - к «-». Представим себе проводник, намотанный в виде витков спирали вокруг катушки.

катушка из проводника с электрическим током

Потоки энергии электромагнитного поля, согласно законам диффузии, будут направлены от «+» - к «-». И внутри катушки, и снаружи. Теперь представим сердечник в виде металлического стержня внутри катушки.

Потоки энергии внутри этого стержня (когда он находился вне катушки) направлены от поверхности по кратчайшему расстоянию – к оси сердечника. Это естественно и соответствует законам диффузии.

Все меняется, когда стержень поместили внутрь катушки и включили ток. Теперь сердечник плотным кольцом окружают направленные потоки энергии электромагнитного поля проводника. Направленные вдоль сердечника от «+» - к «-» обмотки. Таким способом перекрывается доступ свободной энергии извне - внутрь сердечника. Кроме как со стороны «+» катушки.

И, самое главное: на конце катушки с током появилась точка недостатка энергии. И в эту точку, в полном соответствии с законами диффузии, направятся потоки свободной энергии внутреннего пространства металлического сердечника. Это есть действие так называемой «электродвижущей силы» катушки с током.

Все эти направленные потоки свободной энергии потащат за собой сердечник. Опять же, в полном соответствии законам диффузии энергии и законам взаимодействия материи и энергии. Сердечник сдвинется по направлению потоков электромагнитного поля. И прекратит свое движение только после того как сердечник выйдет из зоны действия электромагнитного поля.

Но если сердечник жестко закреплен в катушке, то под действием электродвижущей силы в нем возникнет электрический ток. Катушка с сердечником превратится в электромагнит. Сердечник поглощает энергию одной своей стороной, а излишек выделяет другой стороной. Поглощающая сторона будет притягивающей стороной электромагнита.

Если внутри катушки поместить не просто сердечник, а проводник – как часть электрической цепи. В этой цепи возникнет электрический ток.

На способности катушки с током индуцировать возникновение электротока в проводнике основано действие многих приборов. В первую очередь – трансформаторов и генераторов электротока.

Принципиально, генератор электрического тока представляет собой рассмотренную, нами, катушку с проводником вместо сердечника. Точнее: с электрической цепью с какой-нибудь нагрузкой, например – лампочкой. Благодаря направленному потоку электромагнитной индукции, созданному катушкой, внутри сердечника – проводника появляется направленный поток межмолекулярной энергии. Это и есть электрический ток, созданный электромагнитной индукцией.

Наиболее высокий КПД такого генератора наблюдается при подаче на катушку прерывистого тока. Именно в моменты включения – выключения электротока в катушке, ее электромагнитное поле достигает своего пика.

Длина волны индуцированного тока определяется длиной катушки. Вспомним, что в момент включения и выключения электротока в проводнике, электромагнитное поле движется от «+» - к «-» со скоростью света. Достигает пика к середине проводника и сходит на ноль – к его концу. Значит, длина волны электромагнитной индукции здесь должна быть равна длине катушки. Отсюда легко определить необходимую максимальную частоту электротока в катушке: как отношение скорости света «С» - к двум длинам катушки. Меньшая частота ведет к уменьшению КПД генератора.

В моменты включения (или выключения) электрического тока в катушке, в электрической цепи – сердечнике катушки – возникнет электрический ток. В результате, лампочка в цепи загорится. Но тут же погаснет, поскольку прекращает свое действие ЭДС индукции. В результате затрат энергии на горение лампочки, в этой цепи возникнет недостаток межмолекулярной энергии.

Получаем: электромагнитного поля катушки нет, во вторичной цепи недостаток энергии. И тогда проводник – сердечник восполняет возникший недостаток межмолекулярной энергии единственно возможным и самым великолепным способом. Он забирает ее из окружающего пространства!

ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СВОЕОБРАЗНЫЙ «НАСОС» ПО ВЫКАЧИВАНИЮ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ ИЗ ОКРУЖАЮЩЕГО ПРОСТРАНСТВА И ПРЕВРАЩЕНИЮ ЕЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.

В ЭТОМ ВЕЛИЧАЙШАЯ СИЛА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. НИКАКИЕ, ДАЖЕ САМЫЕ СМЕЛЫЕ, ПРОГНОЗЫ НЕ БУДУТ ПРЕУВЕЛИЧЕНИЕМ: КАКИЕ ПОТРЯСАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДАЕТ ЧЕЛОВЕКУ ПРИМЕНЕНИЕ «НАСОСА» ПО ПЕРЕКАЧКЕ ЭНЕРГИИ!

Любой генератор электроэнергии: будь то простой автомобильный генератор или мощнейшая паровая (гидро-) турбина электростанции, на самом деле выкачивают энергию из окружающего пространства и превращают ее в электрическую. Но никак не «превращают» механическую энергию – в электрическую.

Принцип «насоса» означает, что создание бестопливного генератора энергии – не просто мечта, а вполне достижимая реальность.

магниты

Рассмотрим явление «природный магнит» (постоянный магнит). Его отличие от всех других веществ в природе: постоянный магнит обладает четко выраженным магнитным полем. Вне зависимости от его пространственной ориентации, конфигурации, массы. Как бы мы не вертели магнит, его магнитное поле остается неизменным. Как бы мы не дробили магнит, каждый его кусочек становится самостоятельным магнитом, сохраняя, при этом прежнюю поляризацию магнитного поля.

Магнитное поле не относится к электрическим явлениям. Магнитное поле – есть видоизменение гравитационного поля. И представляет собой потоки свободной энергии, направленные извне – к точкам аннигиляции постоянного магнита. Гравитационное поле постоянного магнита поляризовано.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ – есть поляризованное гравитационное поле

То есть: в постоянном магните всегда есть сторона, в которой сконцентрирована почти вся сила притяжения магнита. Остальная сила притяжения (намного более слабая) сконцентрирована на противоположном полюсе магнита. Все остальное тело магнита «работает» на эти два полюса притяжения. Оно не обладает силой притяжения, а, значит, отталкивает от себя. Между полюсами, на теле магнита имеется некая граница, делящая магнит на две магнитные части.

Причина такой поляризации кроется в особой атомно-молекулярной структуре постоянных магнитов, точнее: в направлениях потоков межмолекулярной энергии внутри них. То есть, все-таки - в электрических процессах внутри постоянных магнитов.

Первое главное качество химических веществ, которое способствует свободному протеканию потоков межмолекулярной энергии: все атомы материала проводника способны легко менять свою пространственную ориентацию.

В отсутствие электрического тока, все атомы ориентированы в направлении ближайшего края физического тела (в состав которого они входят). Но как только по проводнику пустили электрический ток, все атомы мгновенно переориентируются в пространстве в направлении: откуда идут потоки энергии электротока.

В диэлектриках атомы имеют фиксированную пространственную ориентацию. Они всегда ориентированы в направлении ближайшего края кластера (или кристалла), в состав которого входят. Независимо, какое бы напряжение мы не дали на края физического тела, состоящего из диэлектрика.

Природные магниты имеют кристаллическое строение: его молекулы объедены в кристаллы. При этом кристаллы способны легко пропускать электрический ток. Можно предположить, что кристаллы в магнитах способны изменять свою структуру под действием потоков энергии электрического тока. До прохождения электротока была одна форма кристаллической решетка. После прохождения – другая. И, самое главное:

После прекращения действия потоков энергии электрического тока новая кристаллическая структура сохраняется.

В результате, при прохождении потоков электротока сквозь магнит, атомы внутри кристаллов меняют свою пространственную ориентацию в направлении этих потоков энергии. В новой кристаллической структуре эта пространственная ориентация атомов, способствующая прохождению потоков энергии именно в данном направлении, сохраняется. Такое физическое тело становится поляризованным.

Та сторона, откуда поступали мощные потоки энергии, в большей степени поглощает свободную энергию, чем противоположная сторона. Это и будут полюса магнита. Причем здесь существует закономерность: чем более мощные потоки энергии воздействовали на вещество магнита, тем более сильную поляризацию магнита мы увидим.

Даже после того, как мы раздробим магнит на кусочки, все равно, эти кусочки сохранят полученную пространственную поляризацию.

Эта способность некоторых веществ изменять и сохранять измененную пространственную ориентацию атомов используется в компьютерной технике. Кристаллики процессора являются ячейками памяти именно благодаря этой способности.

Считается, что природный магнит представляет собой металлическое тело, в котором существуют циркулирующие токи. Но что собой представляют эти «циркулирующие токи», как они возникают, за счет чего поддерживаются и куда при этом девается закон сохранения энергии – никто толком объяснить не может.

То, что мы описали выше, поможет нам понять природу природных магнитов. В моменты формирования руды ископаемого – природного магнита, атомы в нем получают фиксированную пространственную ориентацию. Как и положено, они ориентированы в направлении поверхности Земли. Но в дальнейшем, в результате тектонических процессов, они были вынесены в верхние слои земной коры, или даже – на поверхность земли. Естественно, их пространственное расположение поменялось. Но поляризация, полученная в момент формирования руд, сохранилась. Вот и получаем природные магнитные аномалии.

Отклонение стрелки магнита строго перпендикулярно направлению тока в проводнике объясняется просто. До возникновения электротока проводник представляет собой обычное физическое тело, которое создает потоки энергии из окружающего пространства по направлению к себе. То есть – обладает притяжением. При прохождении электротока по проводнику, проводник перестает создавать потоки энергии к себе. То есть уже не обладает силой притяжения. И все потоки энергии окружающего пространства будут теперь огибать этот проводник. Соответственно, магнитная стрелка компаса покажет это отклонение. Магнитная стрелка тперь будет расположена именно перпендикулярно направлению электротока.

Магнитное поле Земли.

Гравитационное поле физического тела – есть потоки энергии вокруг него, создаваемые этим физическим телом, направленные к нему, возникающие в результате непрерывного поглощения энергии этим физическим телом.

Точнее:

Все элементарные частицы материи непрерывно поглощают энергию в процессе своего движения. Независимо от того, что они входят в состав физического тела или нет.То есть: непрерывно создают потоки энергии в пространстве, направленные к себе.

Абсолютно все физические тела состоят из элементарных частиц и непрерывно движутся в пространстве вселенной. А, значит, непрерывно поглощают энергию из пространства. То есть - создают непрерывные потоки энергии в пространстве, по направлению к себе.

Эти потоки энергии и создают силу притяжения, которую принято называть гравитационным полем физических тел. Отсюда понятно, что гравитационным полем обладают абсолютно все физические тела во вселенной.

Магнитное полепо нашему определению – есть видоизменение гравитационного магнитного поля. И представляет собой процессы поляризации гравитационных потоков энергии. Магнитного поля - как самостоятельного явления мироздания не существует.

Чуть подробнее:

Земля, как физическое тело – большое физическое тело – создает непрерывные потоки энергии по направлению к себе из пространства галактики. Это есть гравитационное поле Земли.

В идеале, эти потоки одинаково равномерно падают вертикально на всю поверхность земли.

Но все меняется с возникновением вращения Земли вокруг своей оси. Здесь возникают процессы, связанные с вращательным движением: центробежные и центростремительные силы, и движение в пространстве вдоль оси вращения, подчиняющееся «правилу буравчика».

В результате, происходит перераспределение сил гравитационного притяжения Земли. То есть - гравитационных потоков энергии, направленных к Земле.

  • Центробежные силы ведут к тому, что силы притяжения на экваторе становятся слабее, а на полюсах наоборот: интенсивнее. В результате получаем отклонение гравитационных потоков энергии от экватора - к полюсам.
  • Согласно правилу буравчика, сила гравитационного притяжения на южном магнитном полюсе будет слабее силы гравитационного притяжения на северном магнитном полюсе. В результате получаем «диполь» - поляризованное магнитное поле.

Теперь о главных загадках магнитного поля:

  1. Почему магнитные полюса не совпадают с географическими?
  2. Почему магнитные полюса непрерывно «дрейфуют»?

Земля является структурной единицей галактики – ее составной частью. В галактике – как цельном объекте - существуют непрерывные, направленные потоки энергии. Для Земли господствуют два направления:

  1. Потоки « в лоб» галактики. Галактика движется поступательно в пространстве вселенной. Направление движения – совпадает с осью вращения галактики. Вспомним, что свободная энергия заполняет собой все пространство вселенной. Получаем первое господствующее направление потоков энергии в галактике: встречное направлению движения галактики. В первую очередь, потоки энергии, для любой звезды и планеты галактики, поступают извне, с встречного направления, встречного направлению движения галактики.
  2. Земля вращается вокруг солнца. Солнце вращается вокруг оси галактики. Согласно закономерностям поступательно - вращательного движения, плокость орбиты вращения Земли перпендикулярна оси поступательного движения галактики. Точно также: направление поступательного движения Земли внутри галактики перпендикулярно направлению поступательного движения галактики. Таким образом, второе господствующее направление потоков энергии в галактике для Земли: Навстречу Земле, перпендикулярно плоскости орбиты Земли.

Получаем приблизительно такую картину:

схематическое изображение галактики, Земли, орбиты Земли
и господствующих потоков энергии в галактике

магнитное поле земли

На рисунке мы видим плокость галактики, направление движения галактики. Видим Землю и плоскость ее орбиты. Видим направление потоков свободной энергии, которые и поглощает Земля, в своем движении в пространстве вселенной. Эти потоки перпендикулярны друг другу.

Чуть изменим ракурс:

схематическое изображение Земли, орбиты Земли в галактике
и направление потоков энергии к Земле внутри галактики

магнитное поле земли 2

Комбинация этих двух главных потоков энергии для Земли и создает их общее направление, которое встречает Землю в ее непрерывном движении в просторах вселенной. Здесь самой жирной стрелкой показано это общее направление потоков энергии. В конце концов, получаем такуюкартинку:

схематическое изображение Земли и потоков энергии к ней в галактике

магнитное поле земли 3

Здесь показана Земля, ось ее вращения и потоки свободной энергии, которые встречают Землю в ее непрерывном движении в просторах вселенной.

Как видим, направление этих потоков энергии не совпадает ни с осью вращения Земли, ни с плоскостью экватора. Но именно эти потоки энергии поглощает Земля, какждая ее элементарная частица материи, создавая гравитационное поле Земли. Точнее: создавая видоизменение гравитационного поля, которое в науке принятот называть магнитным полем.

Такое направление встречных потоков свободной энергии ведет к нескольким последствиям:

  1. Магнитные полюса Земли никоим образом не могут совпадать с полюсами географическими.
  2. Учитывая непрерывное движение Земли вокруг солнца и непрерывное движение солнечной системы в галактике, получаем непрерывно "дрейфующие" магнитные полюса.

А как же с защитной функцией магнитного поля? Ведь именно оно, согласно науке, спасает нас от губительного действия солнечной радиации.

Все очень просто: Землю защищает от губительного излучения солнца атмосфера Земли. Фотоны солнечного излучения влетают в атмосферу Земли, тормозятся этой атмосферой и, соответственно, отдают ей свою энергию. Об этом подробно описано в статье "Оптика и волновые явления". "Магнитное поле" Земли здесь абсолютно ни причем.