Secrets de l'electromagnetisme

Doctrina de l’electromagnetisme criticat durant molt de tempsparlant d’ell: incomprensible, complex, contradictori.

De fet, hi ha prop d’un centenar de paradoxes. Tanmateix, la seva anàlisi teòrica, per dir-ho, la teorització, el perfeccionament, malgrat la utilitat d’una lliçó d’aquest tipus, de vegades segueixen fent una mica d’armari, especulatiu. En aquests casos, es vol preguntar involuntàriament: hi ha alguna novetat a la pràctica, en experiments, que fins i tot sorprengui els teòrics més experimentats?

He de dir que els experiments inusuals, tot i que explicables en el marc de la doctrina existents, es poden comptar amb una dotzena. Entre ells, hi ha qui finalment obre el camí cap a una nova electrodinàmica - clara, senzilla i lògica, sense paradoxes.

Parlem dels dos. "Motors" d'aspecte extremadament espectacular en què entre els elèctrodes, on es connecta l'alta tensió, una varietat d'objectes giren frenèticament. Franklin va construir una roda d'aquest tipus. El principi del seu funcionament és molt senzill: les càrregues, repel·lides per les forces de Coulomb, flueixen des dels elèctrodes fins al rotor.

És curiós un experiment amb una canonada metàl·lica a la qual se subministra corrent. Com sabeu, a la cavitat de qualsevol objecte metàl·lic que estigui sota tensió, no hi ha cap camp elèctric. Així, si poseu un fil a terra dins de la canonada, augmentarà la seva capacitat elèctrica. Per què? Com s'adona que una canonada té un filferro a l'interior? Resulta que la seva cua, la que s’uneix a la terra, entra al camp extern elèctric i, com una bomba, atrau les càrregues necessàries al filferro.

No hi ha cap física nova en aquests fenòmens. Moltes més reserves per a la seva construcció estan plenes d’un camp magnètic. Al mateix temps, es va escriure força sobre les obres de R. Sigalov. Els físics de Ferghana van aconseguir traçar el comportament dels "racons" amb corrents.

Dos conductors formant un angle poden moure l'estructura, fent-ho pel seu compte. Semblava que un fenomen nou era evident, però, després d'un examen minuït, va resultar que les conegudes forces de Lorentz funcionen aquí i que tot s'explica per conegudes lleis. Tot i que els científics no trobaven novetat física aquí, no obstant això, van aconseguir fer diversos dissenys sorprenents, abans desconeguts en tecnologia.

La situació dels suports magnètics és més interessant. Si els mateixos pols de dos imants permanents es giren els uns als altres, no hi haurà cap camp magnètic a la bretxa, això es desprèn d’un curs escolar elemental de física. Però si un conductor està situat en aquest buit i els pols es canvien lleugerament, apareixerà un corrent al conductor. (Entrevistat, per què?

Aquesta paradoxa va ser descoberta per Buly el 1935. La seva explicació és la següent: sempre es poden afegir camps elèctrics, però els magnètics, només si les seves fonts (imants, electroimants) es basen en una plataforma comuna. No sempre és possible la superposició de camps magnètics, és a dir, la seva superposició. Aquesta conclusió és extremadament important per a la ciència i la tecnologia. Al cap i a la fi, de vegades la suma teòrica a la pràctica condueix a resultats incorrectes. És sorprenent, per cert, que encara no s’hagin legalitzat els llibres de referència i els llibres de text.

L’experiència de Grano és interessant. Si sobre mercuri, per on passa el corrent, llençar un clau, unes falques de coure. serradura, aleshores s’endinsaran en metall líquid i començaran a moure’s en la direcció cap a on es veu l’extrem clar. I aquí sembla que les mateixes forces de Lorentz funcionen.

Des de les superfícies còniques dels extrems apuntats del filament actual surt (o entra) perpendicular a aquestes superfícies. Al camp magnètic del corrent que circula en mercuri, s’aplica una força a aquests filaments perpendiculars a la direcció del seu flux; així és com la falca s’emporta cap a fora. Així, doncs, Tom Sawyer va disparar ossos de cirera, espremant-los amb els dits.

La paradoxa de Grano.Un cilindre de coure col·locat en mercuri amb un corrent que hi travessa comença a avançar amb aquesta cara final, la zona de la qual és més gran.

Finalment, dos experiments més inusuals. I són, segons la nostra opinió, els que fan possible parlar d’un nou enfocament. Això es refereix al treball del físic de Tomsk G. Nikolaev, que va provocar sensació en l'electrodinàmica. Després de molts anys d’investigació teòrica, Nikolaev va arribar a la conclusió que, a més del conegut, hi hauria d’haver un altre camp magnètic desconegut i va construir molts models sobre els quals va mostrar clarament com es manifesta aquest segon camp.

Aquí teniu una de les descripcions d’una experiència “senzilla”. Un bany flotant fabricat amb material elèctric conductor es col·loca als banys amb electròlit. Un corrent elèctric passa pel circuit "bany - pont - bany". Paral·lelament amb el pont, se situa un altre conductor: un autobús, al llarg del qual també circula corrent, només molt més gran. Així, tan bon punt el bus està connectat a una font actual, el pont comença a surar. Si els corrents són unidireccionals, s’atrauen, de manera que el pont s’aixeca exactament sota l’autobús i es paral·lel a aquest. Però no només això, el pont també es mou al llarg del pneumàtic, aturant-se exactament sota el seu centre.

Per què el pont està centrat? Hi ha alguna cosa per pensar. El propi autor de l’experiment afirma que, segons les seves paraules, hi ha un motiu: que no només la força transversal de Lorentz dirigida des del pneumàtic, sinó també la força longitudinal, abans no vista per ningú, actua sobre el conductor flotant.

Si l'anomenen "la força de Nikolaev", els físics holandesos i de Tomsk garanteixen que no hi ha forces "laterals" amb les quals es troben. durant dos segles, els físics han estat turmentats, en absolut. Dos corrents actuen l’un sobre l’altre per forces centrals dirigides exactament al llarg del radi entre elles.

No van notar la força de Nikolaev només per negligència, sinó també perquè va resultar superflu en la descripció teòrica "acabada". Si cal reflexionar experiències de NikolaevA continuació, arribeu a la conclusió que dues "peces" de corrent s'afecten entre elles de la mateixa manera que dues càrregues: en línia recta.

Sembla que l'experiència de Nikolaev pot ser una experiència decisiva que obrirà la barrera a una nova electrodinàmica molt més senzilla. Tanmateix, això requerirà d’altres experiments.

Curiosament, el 1935, els físics van observar com una mostra superconductora repel·lia un camp magnètic "estranger" (l'efecte Meissner). Tothom sabia que l'EMF només era induït per un camp magnètic alternatiu, però aquí és constant. Així, va dir F. London, el camp magnètic en sí dóna força.

Demostració d'efecte Meissner

Al no comprendre la naturalesa d’aquestes forces, els enginyers van aprofitar-les. Així, el 1975, els electricistes de Moscou van aconseguir transmetre un corrent el doble de gran que l’habitual a través d’un tub superconductor, creant un camp magnètic especial a la zona de treball.

Tot i això, el misteri de l'efecte Meissner prometia massa. Al cap i a la fi, l’aparició corrent en un superconductor només és possible quan apareix una força, cosa que significa que la força no es crea per increments del camp magnètic, tal com dicten les equacions de Maxwell, sinó pel propi camp. Caldrà reparar l’electrodinàmica, això és inevitable, perquè hauria de convertir-se en una doctrina comuna que combina els més diversos aspectes de la realitat elèctrica real. De fet, en alguns casos, en particular per als superconductors, va deixar de funcionar.

Però, com relacionar directament el propi camp magnètic i les forces generades per ell? Tan aviat com es va acceptar aquesta formulació inusual de la pregunta, es van identificar immediatament diverses maneres de resoldre-la. Aquí es fa una funció especial, de llarga durada, del potencial vectorial i dels corrents de biaix i de l'energia del camp magnètic.

El problema del corrent longitudinal i del camp elèctric creat per ell en processos magnetostàtics ha madurat tant que fins i tot han aparegut paràfrases populars al respecte (Okolotin V. Un supertask per a superconductors. Nauka, 1983, pàg. 115-121).

Sembla que aquest camp ja s’ha descobert i comença a funcionar en invencions.L’aparició de la quarta energia elèctrica reforçarà l’enginyeria elèctrica prop d’un terç. Potser una altra cosa és encara més important: la victòria d’una actitud creativa davant dels negocis d’un mateix. Va resultar encertat els que van creure en les reserves de l’electromagnetisme, intentant posar-les al servei de les persones.

Em pregunto quina incògnita s’amaga en altres seccions de la física? Probablement el proper tresor s’amaga a la mecànica, a la secció d’inèrcia. Espereu i veieu.

Vladimir Okolotin

Segons els materials de la revista "Youth Technology"

Vegeu també Motor Magnètic Minato