ელექტრული დენი, როგორც ეთერის სპირალური მოძრაობა

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-07 16:27

ელექტრული დენის მხოლოდ ელექტრონული (კლასიკური და კვანტური) მოდელების საფუძველზე ელექტრული უსაფრთხოების პრობლემების გადაწყვეტა, როგორც ჩანს, არასაკმარისია, თუნდაც მხოლოდ ელექტროტექნიკის განვითარების ისტორიის ისეთი ცნობილი ფაქტის გამო, რომ მთელი მსოფლიო ელექტრო მრეწველობა შეიქმნა მრავალი წლით ადრე, ვიდრე ელექტრონების რაიმე ხსენება გაჩნდა.

ფუნდამენტურად, პრაქტიკული ელექტროინჟინერია დღემდე არ შეცვლილა, მაგრამ რჩება მე-19 საუკუნის მოწინავე განვითარების დონეზე.

აქედან გამომდინარე, სავსებით აშკარაა, რომ აუცილებელია ელექტრო ინდუსტრიის განვითარების საწყისებზე დაბრუნება, რათა განისაზღვროს ჩვენს პირობებში მეთოდოლოგიური ცოდნის ბაზის გამოყენების შესაძლებლობა, რომელიც საფუძვლად დაედო თანამედროვე ელექტროტექნიკას.

თანამედროვე ელექტროტექნიკის თეორიული საფუძვლები შეიმუშავეს ფარადეიმ და მაქსველმა, რომელთა ნამუშევრები მჭიდრო კავშირშია ოჰმის, ჯოულის, კირხჰოფისა და მე-19 საუკუნის სხვა გამოჩენილი მეცნიერების ნაშრომებთან. იმ პერიოდის მთელი ფიზიკისთვის საყოველთაოდ აღიარებული იყო მსოფლიო გარემოს არსებობა - ეთერი, რომელიც ავსებს მთელ მსოფლიო სივრცეს [3, 6].

მე-19 და წინა საუკუნეების ეთერის სხვადასხვა თეორიების დეტალებში ჩასვლის გარეშე, ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ მკვეთრად უარყოფითი დამოკიდებულება თეორიულ ფიზიკაში მითითებული მსოფლიო გარემოს მიმართ წარმოიშვა მე-20 საუკუნის დასაწყისში აინშტაინის ნაშრომების გამოჩენისთანავე. ფარდობითობის თეორია, რომელიც თამაშობდა ფატალური როლი მეცნიერების განვითარებაში [I]:

თავის ნაშრომში "ფარდობითობის პრინციპი და მისი შედეგები" (1910), აინშტაინი, აანალიზებს ფიზოს ექსპერიმენტის შედეგებს, მიდის დასკვნამდე, რომ სინათლის ნაწილობრივი შეყვანა მოძრავი სითხის მიერ უარყოფს ეთერის სრული შეწოვის ჰიპოთეზას და ორ შესაძლებლობას. რჩება:

1. ეთერი სრულიად უმოძრაოა, ე.ი. ის არ იღებს მონაწილეობას მატერიის მოძრაობაში;
2. ეთერს ატარებს მოძრავი მატერია, მაგრამ ის მოძრაობს მატერიის სიჩქარისგან განსხვავებული სიჩქარით.

მეორე ჰიპოთეზის შემუშავება მოითხოვს ნებისმიერი ვარაუდის დანერგვას ეთერსა და მოძრავ მატერიას შორის კავშირთან დაკავშირებით. პირველი შესაძლებლობა ძალიან მარტივია და მაქსველის თეორიის საფუძველზე მისი განვითარებისთვის არ არის საჭირო დამატებითი ჰიპოთეზა, რამაც შეიძლება თეორიის საფუძვლები გაართულოს.

გარდა ამისა, მიუთითებს იმაზე, რომ ლორენცის თეორია სტაციონარული ეთერის შესახებ არ დადასტურდა მიკელსონის ექსპერიმენტის შედეგებით და, შესაბამისად, არსებობს წინააღმდეგობა, აინშტაინი აცხადებს: „… თქვენ არ შეგიძლიათ შექმნათ დამაკმაყოფილებელი თეორია, თუ არ მიატოვებთ რაიმე საშუალების არსებობას, რომელიც ავსებს ყველაფერს. სივრცე."

ზემოაღნიშნულიდან ირკვევა, რომ აინშტაინმა თეორიის „სიმარტივისთვის“შესაძლებლად მიიჩნია უარი ეთქვა ამ ორი ექსპერიმენტიდან გამომდინარე დასკვნების წინააღმდეგობის ფაქტის ფიზიკურ ახსნაზე. მეორე შესაძლებლობა, რომელიც აინშტაინმა აღნიშნა, არცერთ ცნობილ ფიზიკოსს არასოდეს განუვითარებია, თუმცა სწორედ ეს შესაძლებლობა არ მოითხოვს საშუალო - ეთერის უარყოფას.

მოდით განვიხილოთ, რა მისცა აინშტაინის მითითებულმა „გამარტივებამ“ელექტროინჟინერიას და კერძოდ, ელექტრული დენის თეორიას.

ოფიციალურად აღიარებულია, რომ კლასიკური ელექტრონული თეორია ფარდობითობის თეორიის შექმნის ერთ-ერთი მოსამზადებელი ეტაპი იყო. ეს თეორია, რომელიც გაჩნდა, ისევე როგორც აინშტაინის თეორია მე-19 საუკუნის დასაწყისში, სწავლობს დისკრეტული ელექტრული მუხტების მოძრაობას და ურთიერთქმედებას.

უნდა აღინიშნოს, რომ ელექტრონული გაზის სახით ელექტრული დენის მოდელი, რომელშიც ჩაეფლო გამტარის კრისტალური ბადის დადებითი იონები, კვლავ მთავარია ელექტროტექნიკის საფუძვლების სწავლებაში როგორც სკოლაში, ასევე უნივერსიტეტში. პროგრამები.

რამდენად რეალური აღმოჩნდა დისკრეტული ელექტრული მუხტის მიმოქცევაში შემოტანის გამარტივება (ექვემდებარება მსოფლიო გარემოს - ეთერის უარყოფას), შეიძლება ვიმსჯელოთ უნივერსიტეტების ფიზიკური სპეციალობების სახელმძღვანელოებით, მაგალითად [6]:

" ელექტრონი.ელექტრონი არის ელემენტარული უარყოფითი მუხტის მატერიალური მატარებელი. ჩვეულებრივ ვარაუდობენ, რომ ელექტრონი არის წერტილოვანი სტრუქტურის ნაწილაკი, ე.ი. ელექტრონის მთელი ელექტრული მუხტი კონცენტრირებულია ერთ წერტილში.

ეს აზრი შინაგანად წინააღმდეგობრივია, რადგან წერტილის მუხტით შექმნილი ელექტრული ველის ენერგია უსასრულოა და, შესაბამისად, წერტილის მუხტის ინერტული მასა უსასრულო უნდა იყოს, რაც ეწინააღმდეგება ექსპერიმენტს, რადგან ელექტრონს აქვს სასრული მასა.

თუმცა, ეს წინააღმდეგობა უნდა შეურიგდეს ელექტრონის სტრუქტურის (ან სტრუქტურის ნაკლებობის) უფრო დამაკმაყოფილებელი და ნაკლებად წინააღმდეგობრივი შეხედულების არარსებობის გამო. უსასრულო თვითმასის სირთულე წარმატებით გადაილახება მასობრივი რენორმალიზაციის გამოყენებით სხვადასხვა ეფექტის გაანგარიშებისას, რომლის არსი შემდეგია.

დაე, საჭირო იყოს გარკვეული ეფექტის გამოთვლა და გამოთვლა მოიცავს უსასრულო თვითმასას. ასეთი გაანგარიშების შედეგად მიღებული მნიშვნელობა არის უსასრულო და, შესაბამისად, მოკლებულია პირდაპირ ფიზიკურ მნიშვნელობას.

ფიზიკურად გონივრული შედეგის მისაღებად, ტარდება კიდევ ერთი გაანგარიშება, რომელშიც წარმოდგენილია ყველა ფაქტორი, გარდა განსახილველი ფენომენის ფაქტორებისა. ბოლო გამოთვლა ასევე მოიცავს უსასრულო თვითმასას და ეს იწვევს უსასრულო შედეგს.

მეორის პირველი უსასრულო შედეგიდან გამოკლება იწვევს მის მასასთან დაკავშირებული უსასრულო სიდიდეების ურთიერთ გაუქმებას, ხოლო დარჩენილი რაოდენობა სასრულია. იგი ახასიათებს განხილულ ფენომენს.

ამ გზით შესაძლებელია უსაზღვრო თვითმასისგან თავის დაღწევა და ფიზიკურად გონივრული შედეგების მიღება, რაც დასტურდება ექსპერიმენტით. ეს ტექნიკა გამოიყენება, მაგალითად, ელექტრული ველის ენერგიის გაანგარიშებისას.”

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თანამედროვე თეორიული ფიზიკა გვთავაზობს არ დაექვემდებაროს თავად მოდელს კრიტიკულ ანალიზს, თუ მისი გამოთვლის შედეგად მიიღება პირდაპირი ფიზიკური მნიშვნელობის გარეშე მნიშვნელობა, მაგრამ განმეორებითი გაანგარიშების შემდეგ, ახალი მნიშვნელობის მიღების შემდეგ, რომელიც ასევე მოკლებულია. პირდაპირი ფიზიკური მნიშვნელობის, ორმხრივი გაუქმება ამ არასასიამოვნო მნიშვნელობებით, რათა მივიღოთ ფიზიკურად გონივრული შედეგები, რომლებიც დადასტურებულია ექსპერიმენტით.

როგორც აღინიშნა [6]-ში, ელექტრული გამტარობის კლასიკური თეორია ძალიან მკაფიოა და იძლევა დენის სიმკვრივისა და გამოთავისუფლებული სითბოს სწორ დამოკიდებულებას ველის სიძლიერეზე. თუმცა, ეს არ იწვევს სწორ რაოდენობრივ შედეგებს. თეორიასა და ექსპერიმენტს შორის ძირითადი შეუსაბამობები შემდეგია.

ამ თეორიის თანახმად, ელექტრული გამტარობის მნიშვნელობა პირდაპირპროპორციულია ელექტრონის მუხტის კვადრატის ნამრავლის ელექტრონების კონცენტრაციით და ელექტრონების საშუალო თავისუფალი გზის მიხედვით შეჯახებებს შორის და უკუპროპორციულია ელექტრონული მასის ორმაგი პროდუქტის მიმართ. მისი საშუალო სიჩქარით. მაგრამ:

1) ამ გზით ელექტრული გამტარობის სწორი მნიშვნელობების მისაღებად, აუცილებელია შეჯახებებს შორის საშუალო თავისუფალი ბილიკის მნიშვნელობა აიღოთ ათასობით ჯერ მეტი, ვიდრე დირიჟორში ატომთაშორის მანძილი. ძნელია გაგება ასეთი დიდი უფასო გაშვების შესაძლებლობა კლასიკური კონცეფციების ფარგლებში;

2) გამტარობის ტემპერატურული დამოკიდებულების ექსპერიმენტი იწვევს ამ რაოდენობების უკუპროპორციულ დამოკიდებულებას.

მაგრამ, აირების კინეტიკური თეორიის მიხედვით, ელექტრონის საშუალო სიჩქარე პირდაპირ პროპორციული უნდა იყოს ტემპერატურის კვადრატული ფესვის, მაგრამ შეუძლებელია დაშვება კვადრატულ ფესვზე შეჯახებებს შორის საშუალო საშუალო თავისუფალი ბილიკის უკუპროპორციული დამოკიდებულების დაშვება. ტემპერატურა ურთიერთქმედების კლასიკურ სურათში;

3) თავისუფლების ხარისხებზე ენერგიის თანაბარი გადანაწილების თეორემის მიხედვით, თავისუფალი ელექტრონებისაგან უნდა ველოდოთ ძალიან დიდ წვლილს გამტარების სითბოს სიმძლავრეში, რაც ექსპერიმენტულად არ შეინიშნება.

ამრიგად, ოფიციალური საგანმანათლებლო პუბლიკაციის წარმოდგენილი დებულებები უკვე იძლევა საფუძველს ელექტრული დენის განხილვის ფორმულირების კრიტიკული ანალიზისთვის, როგორც მოძრაობა და ზუსტად დისკრეტული ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება, იმ პირობით, რომ მსოფლიო გარემო - ეთერი - მიტოვებული იქნება.

მაგრამ როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ეს მოდელი ჯერ კიდევ მთავარია სასკოლო და საუნივერსიტეტო საგანმანათლებლო პროგრამებში. ელექტრონული დენის მოდელის სიცოცხლისუნარიანობის როგორმე დასაბუთების მიზნით, თეორიულმა ფიზიკოსებმა შემოგვთავაზეს ელექტრული გამტარობის კვანტური ინტერპრეტაცია [6]:

„მხოლოდ კვანტურმა თეორიამ შესაძლებელი გახადა კლასიკური ცნებების მითითებული სირთულეების დაძლევა. კვანტური თეორია ითვალისწინებს მიკრონაწილაკების ტალღურ თვისებებს. ტალღის მოძრაობის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია დიფრაქციის გამო ტალღების დაბრკოლებების გარშემო მოხრის უნარი.

ამის შედეგად, მათი მოძრაობის დროს, ელექტრონები თითქოს იხრებიან ატომების გარშემო შეჯახების გარეშე და მათი თავისუფალი ბილიკები შეიძლება იყოს ძალიან დიდი. იმის გამო, რომ ელექტრონები ემორჩილებიან ფერმი-დირაკის სტატისტიკას, ელექტრონების მხოლოდ მცირე ნაწილს ფერმის დონის მახლობლად შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს ელექტრონული სითბოს სიმძლავრის ფორმირებაში.

აქედან გამომდინარე, დირიჟორის ელექტრონული სითბოს სიმძლავრე სრულიად უმნიშვნელოა. ლითონის გამტარში ელექტრონის მოძრაობის კვანტურ-მექანიკური პრობლემის გადაწყვეტა იწვევს სპეციფიკური ელექტრული გამტარობის უკუპროპორციულ დამოკიდებულებას ტემპერატურაზე, როგორც ეს რეალურად შეინიშნება.

ამრიგად, ელექტრული გამტარობის თანმიმდევრული რაოდენობრივი თეორია აშენდა მხოლოდ კვანტური მექანიკის ფარგლებში.”

თუ ვაღიარებთ ბოლო განცხადების ლეგიტიმურობას, მაშინ უნდა ვაღიაროთ მე-19 საუკუნის მეცნიერების შესაშური ინტუიცია, რომლებმაც, არ იყვნენ შეიარაღებულნი ელექტრული გამტარობის სრულყოფილი კვანტური თეორიით, შეძლეს შექმნან ელექტროტექნიკის საფუძვლები, რომლებიც არ არის ფუნდამენტურად მოძველებულია დღეს.

მაგრამ ამავე დროს, ისევე როგორც ასი წლის წინ, ბევრი კითხვა გადაუჭრელი დარჩა (რომ აღარაფერი ვთქვათ მათზე, რაც დაგროვდა XX საუკუნეში).

და კვანტების თეორიაც კი არ იძლევა ცალსახა პასუხებს ზოგიერთ მათგანზე მაინც, მაგალითად:

1. როგორ მიედინება დენი: ზედაპირზე თუ გამტარის მთელ კვეთაზე?
2. რატომ არის ელექტრონები მეტალებში, ხოლო იონები ელექტროლიტებში? რატომ არ არსებობს ლითონებისა და სითხეებისთვის ელექტრული დენის ერთი მოდელი და არ არის თუ არა ამჟამად მიღებული მოდელები მხოლოდ მატერიის ადგილობრივი მოძრაობის უფრო ღრმა საერთო პროცესის შედეგი, რომელსაც ეწოდება "ელექტროენერგია"?
3. როგორია მაგნიტური ველის მანიფესტაციის მექანიზმი, რომელიც გამოიხატება მგრძნობიარე მაგნიტური ნემსის პერპენდიკულარულ ორიენტაციაში დირიჟორთან მიმართებაში?
4. არსებობს თუ არა ელექტრული დენის მოდელი, რომელიც განსხვავდება „თავისუფალი ელექტრონების მოძრაობის“ამჟამად მიღებული მოდელისგან, რომელიც ხსნის ლითონებში თერმული და ელექტრული გამტარობის მჭიდრო კორელაციას?
5. თუ დენის სიძლიერის (ამპერები) და ძაბვის (ვოლტი) ნამრავლი, ანუ ორი ელექტრული სიდიდის ნამრავლი, იწვევს სიმძლავრის მნიშვნელობას (ვატი), რომელიც არის საზომი ერთეულების ვიზუალური სისტემის წარმოებული "კილოგრამი - მეტრი - წამი“, მაშინ რატომ არ არის გამოხატული თავად ელექტრული სიდიდეები კილოგრამებში, მეტრებში და წამებში?

დასმულ კითხვებზე და სხვა რიგ კითხვებზე პასუხების მოსაძებნად საჭირო იყო რამდენიმე შემორჩენილი პირველადი წყაროსკენ მიბრუნება.

ამ ძიების შედეგად გამოიკვეთა XIX საუკუნეში ელექტროენერგიის მეცნიერების განვითარების გარკვეული ტენდენციები, რომლებიც გაურკვეველი მიზეზების გამო მე-20 საუკუნეში არამარტო არ განიხილებოდა, არამედ ზოგჯერ გაყალბდა კიდეც.

ასე, მაგალითად, 1908 წელს ლაკურისა და აპელის წიგნში "ისტორიული ფიზიკა" წარმოდგენილია ელექტრომაგნიტიზმის დამაარსებლის ჰანს-კრისტიან ოერსტედის ცირკულარის თარგმანი "ექსპერიმენტები მაგნიტურ ნემსზე ელექტრული კონფლიქტის მოქმედების შესახებ", რომელიც. კერძოდ, ამბობს:

„ის, რომ ელექტრული კონფლიქტი არ შემოიფარგლება მხოლოდ გამტარ მავთულით, არამედ, როგორც ითქვა, ჯერ კიდევ საკმაოდ შორს ვრცელდება მიმდებარე სივრცეში, სავსებით აშკარაა ზემოაღნიშნული დაკვირვებებიდან.

ჩატარებული დაკვირვებებიდან ასევე შეიძლება დავასკვნათ, რომ ეს კონფლიქტი წრეებში ვრცელდება; რადგან ამ ვარაუდის გარეშე ძნელია იმის გაგება, თუ როგორ აქცევს ისარს აღმოსავლეთისკენ შემაერთებელი მავთულის ერთი და იგივე ნაწილი, რომელიც იმყოფება მაგნიტური ისრის ბოძზე, ხოლო პოლუსზე მაღლა აბრუნებს ისარს დასავლეთისკენ, ხოლო წრიული მოძრაობა ხდება დიამეტრის საპირისპირო ბოლოებზე საპირისპირო მიმართულებით …

გარდა ამისა, უნდა ვიფიქროთ, რომ წრიულმა მოძრაობამ, დირიჟორის გასწვრივ გადაადგილებასთან დაკავშირებით, უნდა მისცეს კოხლეარული ხაზი ან სპირალი; თუმცა ეს, თუ არ ვცდები, არაფერს მატებს აქამდე დაფიქსირებული ფენომენების ახსნას“.

ფიზიკის ისტორიკოსის წიგნში ლ.დ. ბელკინდი, რომელიც ეძღვნება ამპერს, მითითებულია, რომ "ოერსტედის ცირკულარის ახალი და უფრო სრულყოფილი თარგმანი მოცემულია წიგნში: A.-M. Ampere. Electrodynamics. M., 1954, გვ. 433-439.". შედარებისთვის წარმოგიდგენთ ზუსტად იმავე ამონარიდის ბოლო ნაწილს ორსტედის ცირკულარის თარგმანიდან:

"ღერძის გარშემო ბრუნვითი მოძრაობა, ამ ღერძის გასწვრივ გადაადგილებასთან ერთად, აუცილებლად იძლევა ხვეული მოძრაობას. თუმცა, თუ არ ვცდები, ასეთი ხვეული მოძრაობა აშკარად არ არის საჭირო აქამდე დაფიქსირებული რომელიმე ფენომენის ასახსნელად."

რატომ შეიცვალა გამოთქმა - "ახსნას არაფერს ამატებს" (ანუ "თვითცხადია") გამოთქმით - "ახსნა არ არის აუცილებელი" (ზუსტად საპირისპირო მნიშვნელობით) დღემდე საიდუმლოდ რჩება.

დიდი ალბათობით, ორსტედის მრავალი ნაწარმოების შესწავლა ზუსტია და მათი რუსულად თარგმნა უახლოესი მომავლის საქმეა.

"ეთერი და ელექტროენერგია" - ასე დაასახელა გამოჩენილმა რუსმა ფიზიკოსმა ა.გ.სტოლეტოვმა გამოსვლა, წაკითხული 1889 წელს რუსეთის ნატურალისტთა VIII კონგრესის საერთო კრებაზე. ეს მოხსენება გამოქვეყნებულია არაერთ გამოცემაში, რაც თავისთავად ახასიათებს მის მნიშვნელობას. მოდით მივმართოთ ა.გ.სტოლეტოვის გამოსვლის ზოგიერთ დებულებას:

"დახურვის" დირიჟორი "აუცილებელია, მაგრამ მისი როლი განსხვავებულია, ვიდრე ადრე ეგონათ.

გამტარი საჭიროა როგორც ელექტრომაგნიტური ენერგიის შთამნთქმელი: მის გარეშე დამყარდება ელექტროსტატიკური მდგომარეობა; თავისი თანდასწრებით ის არ აძლევს საშუალებას ასეთი ბალანსის რეალიზებას; მუდმივად შთანთქავს ენერგიას და ამუშავებს მას სხვა ფორმაში, გამტარი იწვევს წყაროს (ბატარეის) ახალ აქტივობას და ინარჩუნებს ელექტრომაგნიტური ენერგიის მუდმივ შემოდინებას, რომელსაც ჩვენ ვუწოდებთ "დენს".

მეორეს მხრივ, მართალია, რომ „გამტარი“, ასე ვთქვათ, ხელმძღვანელობს და აგროვებს ენერგიის ბილიკებს, რომლებიც უპირატესად სრიალებს მის ზედაპირზე და ამ თვალსაზრისით იგი ნაწილობრივ შეესაბამება თავის ტრადიციულ სახელს.

მავთულის როლი გარკვეულწილად მოგვაგონებს ანთებული ნათურის ფიტილს: ფითილი აუცილებელია, მაგრამ აალებადი მარაგი, ქიმიური ენერგიის მარაგი მასში კი არა, მის მახლობლად არის; ხდება აალებადი ნივთიერების განადგურების ადგილი, ნათურა იზიდავს ახალს, რათა შეცვალოს და შეინარჩუნოს ქიმიური ენერგიის უწყვეტი და თანდათანობითი გადასვლა თერმულ ენერგიად …

მეცნიერებისა და პრაქტიკის ყველა ტრიუმფისთვის, მისტიკური სიტყვა "ელექტროენერგია" ჩვენთვის დიდი ხნის განმავლობაში საყვედური იყო. დროა თავი დავაღწიოთ მას – დროა ამ სიტყვის ახსნა, მკაფიო მექანიკური კონცეფციების სერიაში შეყვანა. ტრადიციული ტერმინი შეიძლება დარჩეს, მაგრამ მოდით ეს იყოს … მსოფლიო მექანიკის უზარმაზარი განყოფილების ნათელი სლოგანი. საუკუნის დასასრული სწრაფად გვაახლოებს ამ მიზანთან.

სიტყვა „ეთერი“უკვე ეხმარება სიტყვა „ელექტროენერგიას“და მალე მას ზედმეტი გახდის“.

კიდევ ერთი ცნობილი რუსი ექსპერიმენტატორი ფიზიკოსი IIბორგმანი თავის ნაშრომში "ჭავლის მსგავსი ელექტრული სიკაშკაშე იშვიათ გაზებში" აღნიშნა, რომ უკიდურესად ლამაზი და საინტერესო სიკაშკაშე მიიღება ევაკუირებული მინის მილის შიგნით, თხელი პლატინის მავთულის მახლობლად, რომელიც მდებარეობს ამ მილის ღერძის გასწვრივ. როდესაც ეს მავთული უკავშირდება რუმკორფის ხვეულის ერთ პოლუსს, ამ უკანასკნელის მეორე პოლუსი იხრება მიწაში და გარდა ამისა, ორივე ბოძს შორის შემოდის გვერდითი ტოტი მასში ნაპერწკლის უფსკრულით.

ამ ნაშრომის დასასრულში IIBorgman წერს, რომ ბზინვარება ხვეული ხაზის სახით გაცილებით მშვიდი აღმოჩნდება, როდესაც ნაპერწკლის უფსკრული რუმკორფის ხვეულის პარალელურად ტოტში ძალიან მცირეა და როდესაც ხვეულის მეორე პოლუსია. არ არის დაკავშირებული მიწასთან.

გაურკვეველი მიზეზის გამო, აინშტაინამდელი ეპოქის ცნობილი ფიზიკოსების წარმოდგენილი ნაშრომები ფაქტობრივად დავიწყებას მიეცა. ფიზიკის სახელმძღვანელოების აბსოლუტურ უმრავლესობაში ორსტედის სახელი ნახსენებია ორ სტრიქონში, რაც ხშირად მიუთითებს მის მიერ ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების შემთხვევით აღმოჩენაზე (თუმცა ფიზიკოსის ბ.ი.

მრავალი ნამუშევარი A. G. სტოლეტოვი და ი.ი. ბორგმანი ასევე დაუმსახურებლად რჩება ყველასთვის, ვინც სწავლობს ფიზიკას და, კერძოდ, თეორიულ ელექტრო ინჟინერიას.

ამავდროულად, ელექტრული დენის მოდელი დირიჟორის ზედაპირზე ეთერის სპირალური მოძრაობის სახით წარმოადგენს ცუდად შესწავლილი ნამუშევრების და სხვა ავტორების ნაშრომების პირდაპირი შედეგია, რომელთა ბედი წინასწარ განისაზღვრა. გლობალური წინსვლა XX საუკუნეში აინშტაინის ფარდობითობის თეორიისა და მასთან დაკავშირებული ელექტრონული თეორიების დისკრეტული მუხტების გადაადგილების აბსოლუტურად ცარიელ სივრცეში.სივრცე.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, აინშტაინის „გამარტივებამ“ელექტრული დენის თეორიაში საპირისპირო შედეგი გამოიღო. რამდენად იძლევა ელექტრული დენის ხვეული მოდელი პასუხებს ადრე დასმულ კითხვებზე?

საკითხი, თუ როგორ მიედინება დენი: ზედაპირზე ან გამტარის მთელ მონაკვეთზე, განისაზღვრება განსაზღვრებით. ელექტრული დენი არის ეთერის სპირალური მოძრაობა გამტარის ზედაპირის გასწვრივ.

ელექტრული დენის სპირალური მოდელით ასევე ამოღებულია ორი სახის მუხტის მატარებლების არსებობის საკითხი (ელექტრონები - მეტალებში, იონები - ელექტროლიტებში).

ამის აშკარა ახსნაა ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარის ელექტროლიზის დროს დურალუმინის (ან რკინის) ელექტროდებზე გაზის ევოლუციის თანმიმდევრობის დაკვირვება. უფრო მეტიც, ელექტროდები უნდა განთავსდეს თავდაყირა. ცხადია, ელექტროლიზის დროს გაზის ევოლუციის თანმიმდევრობის საკითხი არასოდეს ყოფილა წამოჭრილი ელექტროქიმიის სამეცნიერო ლიტერატურაში.

იმავდროულად, შეუიარაღებელი თვალით ხდება ელექტროდების ზედაპირიდან გაზის თანმიმდევრული (და არა ერთდროული) გათავისუფლება, რომელსაც აქვს შემდეგი ეტაპები:

- ჟანგბადის და ქლორის გამოყოფა პირდაპირ კათოდის ბოლოდან;

- იგივე გაზების შემდგომი გამოშვება მთელ კათოდის გასწვრივ 1 პუნქტთან ერთად; პირველ ორ ეტაპზე წყალბადის ევოლუცია ანოდზე საერთოდ არ შეინიშნება;

- წყალბადის ევოლუცია მხოლოდ ანოდის ბოლოდან 1, 2 პუნქტების გაგრძელებით;

- აირების ევოლუცია ელექტროდების ყველა ზედაპირიდან.

როდესაც ელექტრული წრე იხსნება, გაზის ევოლუცია (ელექტროლიზი) გრძელდება, თანდათან კვდება. როდესაც მავთულის თავისუფალი ბოლოები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, დატენიანებული აირის გამონაბოლქვის ინტენსივობა, როგორც იქნა, გადადის კათოდიდან ანოდამდე; წყალბადის ევოლუციის ინტენსივობა თანდათან იზრდება, ხოლო ჟანგბადი და ქლორი - მცირდება.

ელექტრული დენის შემოთავაზებული მოდელის თვალსაზრისით, დაკვირვებული ეფექტები აიხსნება შემდეგნაირად.

დახურული ეთერის სპირალის მუდმივი ბრუნვის გამო მთელი კათოდის გასწვრივ ერთი მიმართულებით, იზიდავს ხსნარის მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ სპირალთან ბრუნვის საპირისპირო მიმართულება (ამ შემთხვევაში, ჟანგბადი და ქლორი), და მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ იგივე მიმართულება. როტაცია სპირალთან ერთად მოიგერია.

კავშირის მსგავსი მექანიზმი - მოგერიება განიხილება, კერძოდ, სამუშაოში [2]. მაგრამ რადგან ეთერის სპირალს აქვს დახურული ხასიათი, მაშინ მეორე ელექტროდზე მის ბრუნვას ექნება საპირისპირო მიმართულება, რაც უკვე იწვევს ამ ელექტროდზე ნატრიუმის დეპონირებას და წყალბადის გამოყოფას.

გაზის ევოლუციაში ყველა დაფიქსირებული დროის შეფერხება აიხსნება ეთერის სპირალის საბოლოო სიჩქარით ელექტროდიდან ელექტროდამდე და გადართვის მომენტში ელექტროდების უშუალო სიახლოვეს ქაოტურად მდებარე ხსნარის მოლეკულების „დახარისხების“აუცილებელი პროცესის არსებობით. ელექტრო წრედზე.

როდესაც ელექტრული წრე დახურულია, ელექტროდზე სპირალი მოქმედებს როგორც მამოძრავებელი მექანიზმი, რომელიც თავის ირგვლივ აკონცენტრირებს ხსნარის მოლეკულების შესაბამის ამოძრავებულ „გადაცემათა კოლოფებს“, რომლებსაც აქვთ ბრუნვის მიმართულება სპირალის საწინააღმდეგოდ. როდესაც ჯაჭვი ღიაა, მამოძრავებელი მექანიზმის როლი ნაწილობრივ გადადის ხსნარის მოლეკულებზე და გაზის ევოლუციის პროცესი შეუფერხებლად მცირდება.

ელექტრონული თეორიის თვალსაზრისით შეუძლებელია ელექტროლიზის გაგრძელების ახსნა ღია ელექტრული წრედით. ელექტროდებზე გაზის ევოლუციის ინტენსივობის გადანაწილება მავთულის თავისუფალი ბოლოების ერთმანეთთან დაკავშირებისას ეთერული სპირალის დახურულ სისტემაში სრულად შეესაბამება იმპულსის შენარჩუნების კანონს და მხოლოდ ადასტურებს ადრე წარმოდგენილ დებულებებს.

ამრიგად, ხსნარებში იონები არ არიან მეორე სახის მუხტის მატარებლები, მაგრამ მოლეკულების მოძრაობა ელექტროლიზის დროს არის მათი ბრუნვის მიმართულების შედეგი ელექტროდებზე ეთერის სპირალის ბრუნვის მიმართულებასთან შედარებით.

მესამე კითხვა დაისვა მაგნიტური ველის მანიფესტაციის მექანიზმის შესახებ, რომელიც გამოიხატება მგრძნობიარე მაგნიტური ნემსის პერპენდიკულარულ ორიენტაციაში დირიჟორთან მიმართებაში.

აშკარაა, რომ ეთერის სპირალური მოძრაობა ეთერულ გარემოში იწვევს ამ საშუალების დარღვევას, თითქმის პერპენდიკულურად მიმართული (სპირალის ბრუნვის კომპონენტი) სპირალის წინ მიმართულებისკენ, რაც მიმართავს მგრძნობიარე მაგნიტურ ისარს გამტარზე პერპენდიკულარულად. მიმდინარე.

ოერსტედმაც კი აღნიშნა თავის ტრაქტატში: თუ თქვენ მოათავსებთ შემაერთებელ მავთულს ისრის ზემოთ ან ქვემოთ მაგნიტური მერიდიანის სიბრტყის პერპენდიკულარულად, მაშინ ისარი ისვენებს, გარდა იმ შემთხვევისა, როდესაც მავთული ახლოს არის ბოძთან. მაგრამ ამ შემთხვევაში, პოლუსი იზრდება, თუ საწყისი დენი მდებარეობს მავთულის დასავლეთ მხარეს და ეცემა, თუ ის აღმოსავლეთ მხარეს არის.”

რაც შეეხება ელექტრული დენის მოქმედებით გამტარების გათბობას და მასთან უშუალოდ დაკავშირებულ სპეციფიკურ ელექტრული წინააღმდეგობას, სპირალური მოდელი საშუალებას გვაძლევს ნათლად წარმოვაჩინოთ პასუხი ამ კითხვაზე: რაც უფრო მეტი სპირალური ბრუნია გამტარის სიგრძის ერთეულზე, მით მეტი ეთერი უნდა იყოს "გადატუმბული" ამ გამტარში., ანუ რაც უფრო მაღალია სპეციფიკური ელექტრული წინააღმდეგობა და გათბობის ტემპერატურა, რაც, კერძოდ, საშუალებას იძლევა განიხილოს ნებისმიერი თერმული ფენომენი იმავე ეთერის ადგილობრივი კონცენტრაციების ცვლილების შედეგად.

ყოველივე ზემოთქმულიდან, ცნობილი ელექტრული რაოდენობების ვიზუალური ფიზიკური ინტერპრეტაცია შემდეგია.

• არის ეთერული სპირალის მასის შეფარდება მოცემული გამტარის სიგრძესთან. შემდეგ, ოჰმის კანონის მიხედვით:
• არის ეთერული სპირალის მასის თანაფარდობა გამტარის კვეთის ფართობთან. ვინაიდან წინააღმდეგობა არის ძაბვის თანაფარდობა მიმდინარე სიძლიერესთან და ძაბვისა და დენის სიძლიერის პროდუქტი შეიძლება განიმარტოს, როგორც ეთერის ნაკადის სიმძლავრე (სქემის მონაკვეთზე), მაშინ:
• - ეს არის ეთერის ნაკადის სიმძლავრის ნამრავლი გამტარში ეთერის სიმკვრივისა და გამტარის სიგრძით.
• - ეს არის ეთერის ნაკადის სიმძლავრის თანაფარდობა გამტარში ეთერის სიმკვრივის ნამრავლთან მოცემული გამტარის სიგრძით.

სხვა ცნობილი ელექტრული სიდიდეები განისაზღვრება ანალოგიურად.

დასასრულს, აუცილებელია აღვნიშნოთ გადაუდებელი აუცილებლობა სამი ტიპის ექსპერიმენტის დაყენების შესახებ:

1) გამტარებზე დაკვირვება დენით მიკროსკოპით (ექსპერიმენტების გაგრძელება და განვითარება ი.ი.ბორგმანის მიერ);

2) თანამედროვე მაღალი სიზუსტის გონიომეტრების გამოყენებით მაგნიტური ნემსის გადახრის ფაქტობრივი კუთხეების დადგენა სხვადასხვა ლითონისგან დამზადებული გამტარებისთვის წამის წილადების სიზუსტით; არსებობს ყველა საფუძველი იმის დასაჯერებლად, რომ უფრო დაბალი სპეციფიკური ელექტრული წინააღმდეგობის მქონე ლითონებისთვის, მაგნიტური ნემსი უფრო მეტად გადაიხრება პერპენდიკულარიდან;

3) დირიჟორის მასის შედარება დენის გარეშე იმავე გამტარის მასასთან; Bifeld-Brown ეფექტი [5] მიუთითებს იმაზე, რომ დენის გამტარის მასა უფრო დიდი უნდა იყოს.

ზოგადად, ეთერის, როგორც ელექტრული დენის მოდელის სპირალური მოძრაობა საშუალებას გვაძლევს მივუდგეთ არა მხოლოდ წმინდა ელექტრული ფენომენების ახსნას, როგორიცაა, მაგალითად, ინჟინერ ავრამენკოს "ზეგამტარობა" [4], რომელმაც გაიმეორა მთელი რიგი ექსპერიმენტები. ცნობილი ნიკოლა ტესლას, არამედ ისეთი ბუნდოვანი პროცესების, როგორიცაა დოზინგის ეფექტი, ადამიანის ბიოენერგია და სხვა მრავალი.

ვიზუალურ სპირალურ მოდელს შეუძლია განსაკუთრებული როლი შეასრულოს ადამიანისთვის ელექტროშოკის სიცოცხლისათვის საშიში პროცესების შესწავლაში.

აინშტაინის „გამარტივების“დრო გავიდა. მსოფლიო აირისებრი გარემოს - ETHER-ის შესწავლის ერა მოდის

ლიტერატურა:

1. აცუკოვსკი V. A. მატერიალიზმი და რელატივიზმი. - მ., ენერგოატომიზდატი, 1992 წ.-- 190გვ.(გვ. 28, 29).
2. აცუკოვსკი V. A. ზოგადი ეთერის დინამიკა. - მ., ენერგოატომიზდატ,. 1990 წ.-- 280-იანი წლები (გვ. 92, 93).
3. Veselovsky O. I., Shneiberg Ya. A. ნარკვევები ელექტროტექნიკის ისტორიის შესახებ. - M., MPEI, 1993.-- 252გვ (გვ. 97, 98).
4. ზაევი ნ.ე. ინჟინერ ავრამენკოს "ზეგამტარი".. - ახალგაზრდობის ტექნოლოგია, 1991, №1, გვ.3-4.
5. კუზოვკინი A. S., Nepomnyashchy N. M. რა დაემართა გამანადგურებელს ელდრიჯს. - მ., ცოდნა, 1991 წ.-- 67გვ.(37, 38, 39).
6. მატვეევი ა.ნ. ელექტროენერგია და მაგნეტიზმი - მ., უმაღლესი სკოლა, 1983 წ.-- 350-იანი წლები (გვ. 16, 17, 213).
7. პირაზევი ი.ა. ეთერის სპირალური მოძრაობა, როგორც ელექტრული დენის მოდელი. საერთაშორისო სამეცნიერო და პრაქტიკული კონფერენციის მასალები "სისტემების ანალიზი ათასწლეულის მიჯნაზე: თეორია და პრაქტიკა - 1999". - M., IPU RAN, 1999.-- 270გვ (გვ. 160-162).