Исследование законов Вселенной

Понятие магнитного поля, особенности воздействия магнитного поля на электрон, протон, атом. Свойства и поведение магнита в поле. Сущность электромагнитной индукции. Описание механизма возникновения эффекта сверхпроводимости при низких температурах.

Рубрика Физика и энергетика
Вид научная работа
Язык русский
Дата добавления 12.03.2012
Размер файла 368,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование законов Вселенной

Магнитное поле

магнитное поле индукция сверхпроводимость

Магнитное поле возникает, например, при электрическом токе в проводнике -движении электронов, содержащих в своём поле частицы м- . Из-за наличия в окружающем Пространстве рм- , ток в проводнике приводит к возникновению попутного с ним общенаправленного движения частиц рм, сила которого, конечно же, по мере удаления от проводника постепенно убывает.

Область Пространства, содержащая дифференциал общенаправленного движения частиц р/м- , представляет собой магнитное поле.

Электрон в магнитном поле

На рис.20 электрон Э находится в магнитном поле проводника с током, изображённом стрелкой, указывающей направление движения электронов. На рисунке приведена также диаграмма силы рм- .Так как с одной стороны электрона сила р-м- I больше вокруг его ядра возник вихрь (оболочки и поля) ром- э , направление вращения которой согласно большей силе р-м- i. Электрон испытывает давление со стороны встречных токов ром- э и р-м- i, стороны большего хаотического движения частиц м- , со стороны меньшей скорости обтекания ядра частицами м- в сторону большей (давление похожее возникновению подъёмной силы крыла самолёта).

На месте нахождения электрона в поле проводника с током р-м- i < ром- э, потому что возникший вихрь усиливается окружающей средой частиц м-. Частицы м- имеют большой размер поля, это определяет высокую степень их сжимаемости.

На рис. 21 а изображены частицы м- на расстоянии начала взаимодействия их полей, на рис б - на расстоянии начала взаимодействия оболочек. (Объединившееся поле не изображено, оно значительно больше первоначальных). Все частицы испытывают силу +F (давление Пространства на частицы друг к другу), в том числе и частицы м . Из-за больших размеров полей они находятся в некоторой степени сжатия, поэтому одновременно с +F испытывают -Fп . Под действием +F они сближаются. Степень сближения зависит как от силы +F, так и от времени, в течение которого она действует. Если частицы движутся встречно по параллельным траекториям, то время действия +F кратковременна, частицы могут не успеть сколько-нибудь сблизиться . Если же они движутся согласно по параллельным траекториям, то время действия +F длится большее время, частицы могут сблиэиться. Поэтому при возникновении общенаправленного движения (тока) частиц происходит поперечное его сжатие, при прекращении - поперечное расширение силой -Fп.

Возникновение тока частиц приводит так же к тому, что, неучаствующая в нём, но близко находящаяся, частица, направление движения которой совпадает c направлением тока, испытывает давление к нему. Если же направление движения не совпадает, встречна току, то испытывает давление в протиположную сторону, так как в противоположной стороне больше согласно с ней движущихся частиц в среде хаотически движущихся частиц окружающей среды. Всё это происходит из-за большего времени действия +F на параллельно движущиеся частицы и меньшего времени давления на параллельно, но встречно движущиеся частицы. Таким образом следует вывод: частица испытывает давление +F Пространства в ту сторону, в которой больше и ближе к ней частицы, направление движения которых совпадают с её направлением; частица испытывает отталкивающее давление -Fп с той стороны, в которой больше и ближе движущиеся встречно ей частицы. При возникновении вихря электрона частицы м- окружающей среды, направлениия движения которых согласно направлению движения частиц вихря, вталкиваются Пространством в вихрь. Происходит усиление вихря, его размер становится большим размера поля электрона. При этом в вихре участвуют в основном частицы окружающей среды, которые влетают в вихрь, затем вылетают. Таким образом, окружающая среда хаотчески движущихся частиц способствует возникновению и усилению вихря . Так как параллельно движущиеся частицы испытывают давление +F более длительное время, размер вихря электрона имеет не шарообразную форму, а сплюснутую, какую имеют спиралевидные галактики.

Электрон в магнитном поле испытывает давление в сторону большей силы магнитного поля, на рис.20 в сторону проводника с током. С ближней к проводнику стороны ядра направления рм i и рм э совпадают, с противоположной встречны, там больше хаотического движения частиц, больше давление на ядро.

Протон в магнитном поле

На реке в близи берега, где из воды выступает ствол дерева, можно наблюдать вращение воды вокруг ствола. Направление вращения задаёт быстро текущая часть реки ( середина ). Причина вращения вполне очевидна.

Подобное происходит и в магнитном поле. Если в магнитном поле, рис.22, находится протон, с одной стороны которого р-м- i сильнее, чем с другой, то вокруг него возникает вихрь рм- п , без участия в нём его частиц оболочки и поля. На стороне встречных токов рм- i и рм- п больше хаотического движения частиц м-, поэтому поле протона рассеяно; протон испытывает давление Fм в сторону меньшей силы рм- i, на выход из магнитного поля.

Атом в магнитном поле

Для возникновения и существования вихря частиц м- необходимо: наличие в Пространстве хаотически движущихся частиц м- достаточной плотности; в центре вихря должна находиться непроницаемая для частиц м- среда; вихрь должен замыкаться во вращении. Из этого очевидно, вихрь электрона, находящегося в зоне большой плотности протонного поля, возникнуть не может. Вихрь может возникнуть только у свободных электронов СЭ. Атом без СЭ в магнитном поле подобен протону, рис. 22. Атом , содержащий свободный электрон в зоне +F1о -F2о и находящийся в магнитном поле, изображён на рис. 23. Образовавшийся вихрь СЭ способствует усилению вихря атома рм- а. Атом, содержащий в своём поле свободные электроны, намагничивается и испытывает давление Fм в сторону большей силы рм- i.

Магнит

Вещество, состоящее из атомов, содержащих в своём поле СЭ, в магнитном поле намагничивается. Вокруг всех его атомов возникают вихри, образуется суммарное магнитное поле. Такое вещество-предмет представляет собой магнит, например, компасная стрелка. На рис.24 она изображена в виде (сплошной) стрелки, находящейся в поле провдника с током, изображенном в поперечном сечении - окружность со знаком минус, означающим, что электроны удаляются в проводник. На компасной стрелке изображены три атома со знаками + и -. Плюс-движение частиц м- к нам, минус - от нас, то есть обозначают наличие у них вихрей. (Реакция атомов на действие Fм определяется реакцией его СЭ). Из-за наличия на месте нахождения компасной стрелки магнитного поля проводника с током вокруг неё образуется наведённый вихрь, обозначенный крупными знаками + и -. Любые отклонения компасной стрелки (пунктирные изображения) приводят к возникновению сил Fм, поворачиващих стрелку в исходное положение.

На рис. 25а изображён проводник с током, находящийся в поле магнита N (цилиндр, изображён торцом). В проводнике изображены атом и СЭ, представляющий ток в указанном стрелкой направлении. Вокруг атома и СЭ возникли вихри, наведённые полем магнита. Электрон испытывает давление в сторону большей силы магнитного поля, поэтому изображён на стороне магнита. Проводник испытывает давление в эту же сторону, в сторону большей силы магнитного поля. На рис.25 б изображён проводник с током в том же поле магнита. Проводник в конце Б подключён к минусу источника тока через шарнирный контакт, а в конце А - скользящим контактом через токопроводящее кольцо С к плюсу, Проводник АБ под действием силы Fм вращается по часовой стрелке.

На рис.26 изображён магнит S - N , вблизи него мелкие продолговатые тельца из намагничивающегося металла. Тельца намагнитились, их свободные электроны переместились в сторону большей силы магнитного поля , возникли силы Fм в атомах, в итоге тельца соединяются в цепочку. Совершенно очевидно, возможные соседние цепочки будут испытывать взаимоотталкивающие силы и разойдутся веером, создавая эффект магнитных силовых линий.

Электромагнитная индукция

Возникновение тока в проводнике приводит к воникновению попутного общенаправленного движения частиц м- (рм-) в окружающем проводник Пространстве. Последнее приводит к поперечному сжатию рм- , и оно, естественно, не может происходить постоянно, а только до определённой плотности и во время нарастания тока. На рис.27 а два параллельно расположенные проводника 1 и 2. В проводнике 1 течёт нарастающий ток, в окружающем Пространстве, следовательно, возникает рм-, из-за чего происходит завихрение полей свободных электронов соседнего проводника и одновременно поперечное сжатие p-м- , (изображено стрелками к проводнику 1), которое пронизывает поле электрона проводника 2, вызывая в нём ток в противоположном току 1 направлении. На рис.б ток в проводнике 1 убывает, происходит поперечное расширение р-м- , которое вызывает ток в проводнике 2 в согласном току 1 направлении. Продольное рм- и поперечное р-м- представляют собой не что иное, как электромагнитную волну, которая распространится далее в Пространство.

Аналогичное происходит в проводнике, намотанном на магнитопровод, рис.28

а. В проводнике течёт нарастающий ток i, возникает вихрь ром- вокруг и внутри магнитопровода и одновременно его сжатие. Из окружающей среды частицы м- втекают в магнитопровод. При этом электроны проводника ипытывают давление против тока i. На рис.б ток в проводнике убывает, происходит расширение вихря, электрон испытывает давление в поддержку убывающему току.

Сопротивление электрическому току

При движении электрона в проводнике происходит его столкновение с атомом, (его вход и выход из атома), что представляет сопротивление его продвижению и приводит к увеличению скорости движения атома , то есть нагреву проводника. Входу электрона в атом способствуют его преимущественные волны ~рм+., волны ~рм- отталкивают электрон. Вещество, атомы которого излучают преимущественно ~рм+, оказывает большое сопротивление электрическому току; вещество с атомами, излучающими преимущественно волны ~рм-, являются хорошими проводниками тока.

Сильно охлаждённое вещество характеризуется малой скоростью движения атомов. При этом атомы больше сближаются друг к другу, что приводит к увеличению и уплотнению их полей. Если столкновение атома с другим атомом совпало с его вдохом, то приливная волна ~рм+ может оказаться достаточно сильной, чтоб вытолкнуть электроны из зоны действия сил +F3о -F4о во внешнюю зону +F1о -F2о. Это приводит к ещё большей приливной волне ~рм+ к этому атому и она может способствовать к возникновению сильной приливной волны в другом атоме и переход его электронов из внутренней зоны во внешнюю. Этот процесс призойдёт лавинообразно во всех атомах сильно охлаждённого вещества -- переход вещества в сверхпроводящее состояние. Так как электроны атомов оказываются во внешних зонах, атомы будут излучать преимущественно волны ~рм- и являться отличными проводниками тока. Сила дыхания атома по мере охлаждения , естественно, слабеет; слабыми становятся и волны ~рм- .

Считавшаяся до настоящего времени возможность существования бесконечно долгое время индуцированного тока в кольце из металла, находящегося в сверхпроводящем состоянии (Коллинз, 1957 г.), нереальна. В кольце течёт ток только в момент индуцирования, затем он прекращается, как и в любом проводнике, но остаётся возникшее магнитное поле - вихрь, чему способствует окружающая среда хаотически движущихся частиц м- и непроницаемая для них среда сверхохлаждённого вещества. На рис. 29 изображены это кольцо и над ним шар из металла в сверхпроводящем состоянии. Вокруг кольца магнитное поле - вихрь, обозначено знаками плюс и минус. Внутри кольца вихрь слабее, вращение, естественно, противоположно внешнему. Вокруг шара наведен вихрь магнитным полем кольца. Между шаром и кольцом магнитного поля (вихря) нет, там хаотическое движение частиц м- , из-за встречных вихрей шара и внутренней зоны кольца. Электроны в атомах кольца и шара сместились в сторону от этой зоны; шар и кольцо испытывают взаимоотталкивающие силы. На рис. б магнит (изображён торцом) находится над бруском из металла в сверхпроводящем состоянии. Вихрь магнита охватывает брусок, превращая его в магнит той же полярности, поэтому испытывают взаимоотталкивающие силы.

Размещено на Allbest


Подобные документы

  • История открытия магнитного поля. Источники магнитного поля, понятие вектора магнитной индукции. Правило левой руки как метод определения направления силы Ампера. Межпланетное магнитное поле, магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на ток.

    презентация [3,9 M], добавлен 22.04.2010

  • Общие понятия, история открытия электромагнитной индукции. Коэффициент пропорциональности в законе электромагнитной индукции. Изменение магнитного потока на примере прибора Ленца. Индуктивность соленоида, расчет плотности энергии магнитного поля.

    лекция [322,3 K], добавлен 10.10.2011

  • Понятие и основные свойства магнитного поля, изучение замкнутого контура с током в магнитном поле. Параметры и определение направления вектора и линий магнитной индукции. Биография и научная деятельность Андре Мари Ампера, открытие им силы Ампера.

    контрольная работа [31,4 K], добавлен 05.01.2010

  • Регулирование скорости тягового электродвигателя при изменении магнитного поля. Пересчет характеристик при изменении магнитного поля и смешанном возбуждении. Особенности магнитного потока при шунтировании сопротивления и изменением числа витков обмотки.

    презентация [321,9 K], добавлен 14.08.2013

  • Магнитное поле — составляющая электромагнитного поля, появляющаяся при наличии изменяющегося во времени электрического поля. Магнитные свойства веществ. Условия создания и проявление магнитного поля. Закон Ампера и единицы измерения магнитного поля.

    презентация [293,1 K], добавлен 16.11.2011

  • Процесс формирования и появления магнитного поля. Магнитные свойства веществ. Взаимодействие двух магнитов и явление электромагнитной индукции. Токи Фуко — вихревые индукционные токи, возникающие в массивных проводниках при изменении магнитного потока.

    презентация [401,5 K], добавлен 17.11.2010

  • Введение в магнитостатику, сила Лоренца. Взаимодействие токов. Физический смысл индукции магнитного поля и его графическое изображение. Сущность принципа суперпозиции. Примеры расчета магнитного поля прямого тока и равномерно движущегося заряда.

    лекция [324,8 K], добавлен 24.09.2013

  • Виды геометрической симметрии источников магнитного поля. Двойственность локальной идеализации токового источника. Опытное обнаружение безвихревого вида электромагнитной индукции. Магнито-термический эффект.

    статья [57,7 K], добавлен 02.09.2007

  • Анализ источников магнитного поля, основные методы его расчета. Связь основных величин, характеризующих магнитное поле. Интегральная и дифференциальная формы закона полного тока. Принцип непрерывности магнитного потока. Алгоритм расчёта поля катушки.

    дипломная работа [168,7 K], добавлен 18.07.2012

  • Электрический заряд и закон его сохранения в физике, определение напряженности электрического поля. Поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле. Свойства магнитного поля, движение заряда в нем. Ядерная модель атома и реакции с его участием.

    контрольная работа [5,6 M], добавлен 14.12.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.