Elektros judėjimo laidais greitis. Elektrostatika: edukacinės fizikos elementai

4 paskaita. Elektrinis laukas

Žmogus egzistuoja gravitaciniame lauke, kurio iš esmės jis negali pašalinti. Elektrinį lauką galima sukurti ir sunaikinti paprastais eksperimentais. Todėl galima eksperimentiškai tirti elektrinį lauką daug gilesniame lygyje nei gravitacinis. Iš tikrųjų bendra fizinio lauko samprata studentų galvose susiformuoja būtent studijuojant elektrinis laukas.

Elektrostatikoje jie susiduria su stacionarių krūvių sukurtais elektriniais laukais. Tokie laukai, kurie laikui bėgant nekinta, vadinami elektrostatinės. Tačiau suvokus sąvoką elektrostatinis laukas, netrukus studentai turėtų įsisavinti stacionarių elektrinių, sūkurinių elektrinių ir elektromagnetinių laukų sąvokas. Todėl jau elektrostatikoje būtina supažindinti mokinius su laukais, kurie nėra elektrostatiniai.

Tai būtina ir todėl, kad tikroje elektrostatinėje elektrinėje niekada nesusiduriama su laiku nesikeičiančiais krūviais. Iš tiesų elektrifikacijos metu krūviai atsiskiria ir didėja, įkrauti elektrometrai palaipsniui išsikrauna, krūviai praeina per laidininkus ir juda kartu su įkrautais kūnais. Todėl, studijuojant elektrostatiką, būtinos pradinės idėjos tiek apie elektros srovę, tiek apie kintamuosius elektrinius laukus.

Tačiau pagrindinis dalykas, kuo studentai turi įsitikinti, yra elektrinio lauko, kurį sukuria elektros krūviai ir perduoda jų sąveiką, egzistavimo realumu, kuris supa mus visus tiek, kiek naudojame elektrą. Šis įsitikinimas turi būti pagrįstas eksperimentinių įrodymų sistema, o ne vadovėlio ar mokytojo autoritetu.

4.1. Elektrinio lauko samprata. Patirtis rodo, kad įkrautas kūnas per atstumą traukia arba atstumia kitą įkrautą kūną. Nešališkai analizuojant šį ir kitus eksperimentus, vargu ar galima sutikti su keistu teiginiu, kad vienas krūvis veikia kitą tiesiogiai per tuščią erdvę. Didysis eksperimentuotojas M. Faradėjus negalėjo su tuo sutikti, nors daugelis jo laikų teoretikų, sekančių I. Niutonu, buvo įsitikinę vadinamojo teisingumo. tolimojo veikimo teorijos. Faradėjus tikėjo, kad krūvis susidaro aplink save ypatinga rūšis reikalas - elektrinis laukas, - kuri tęsiasi iki begalybės ir skiriasi nuo kitų medžiagų rūšių tuo, kad gali veikti skirtingais krūviais.

Elektrinio lauko sąvoka, kaip ir krūvio sąvoka, reiškia pagrindines arba pagrindines fizines sąvokas ir negali būti apibrėžta formaliai. Elektrinio lauko egzistavimą patvirtina visas elektrodinamikos eksperimentų rinkinys – nėra nei vieno eksperimento, kuris prieštarautų elektrinio lauko sampratai.

Galite nustatyti eksperimentus, kurie aiškiai parodytų krūvių sukuriamą elektrinį lauką.

Į plokščią indą, pripildytą tiršto aliejaus, įdedame du laidžius rutuliukus ir supilame lengvus, laisvai tekančius, nelaidžius miltelius, tokius kaip manų kruopos arba smulkiai nukirpti plaukai. Kamuoliams taikome skirtingus mokesčius.

Tokiu atveju stebėsime, kaip iš pradžių chaotiškai orientuotos dalelės išsirikiuoja į linijas, pradedant vienu ir baigiant kitu krūviu. Taigi kiekviename erdvės taške tarp dviejų krūvių yra medžiaga, kurios ten nebuvo, jei krūvių nebūtų. Tai yra elektrinis laukas. Dalelės išsirikiuoja, nes elektrinis laukas jas verčia. Todėl linijos tarp elektrodų, vaizduojančios daleles, vadinamos jėgos linijos elektrinis laukas.

4.2. Elektrinio lauko energija. Kai elektrifikuojama dėl trinties, slėgio ar elektrostatinės indukcijos, dėl mechaninio darbo atsiranda priešingi krūviai. Tai reiškia, kad reikia dirbti, kad būtų sukurtas elektrinis laukas. Elektriniame lauke įkrauti kūnai pradeda judėti ir suktis. Todėl elektrinis laukas gali atlikti darbą. Šiuo būdu, elektrinis laukas turi energijos.

Kai įkrauti kūnai išsikrauna, elektrinis laukas išnyksta, o jo energija paverčiama judančių krūvių kinetine energija. Metaluose tai yra elektronai, skysčiuose ir dujose – elektronai ir jonai. Krūvių kinetinė energija paverčiama kitų rūšių energija. Pavyzdžiui, jei iškrovos metu atsiranda elektros kibirkštis, tada elektrinio lauko energija ilgainiui virsta mechanine (garsu), šilumine (šildymu), šviesa (blykste).

4.3. Elektrinio lauko sklidimo greitis. Elektrinio lauko egzistavimą galima įrodyti tik eksperimentiškai. Tegul du įkrauti kūnai yra tam tikru atstumu vienas nuo kito. Perkelkime vieną iš jų šiek tiek toliau. Tada pasikeis jėga, veikianti antrąjį kūną, ir ji taip pat judės atitinkamu atstumu. Jeigu elektrinis laukas tikrai egzistuoja, tai antrojo kūno judėjimas turi įvykti po kurio laiko, kurio metu lauko pokytis šalia pirmojo kūno pasieks ir antrąjį.

Eksperimentai su įkrautais kūnais rodo, kad vieno įkrauto kūno elektrinis poveikis kitam įvyksta akimirksniu. Pagalvokime apie šį teiginį. Akimirksniu reiškia akimirksniu, tuo pačiu laiko momentu. Todėl laiko intervalas tarp pirmojo krūvio judėjimo ir reakcijos į šį antrojo krūvio judėjimą turi būti lygus nuliui. Tačiau joks eksperimentas neleidžia išmatuoti savavališkai trumpo laiko tarpo. Tai reiškia, kad eksperimentai dėl krūvių judėjimo, apie kuriuos mes nurodėme, tik įrodo, kad sąveika vyksta per laiką, mažesnį nei naudojamo laikrodžio ar kitų laiko matuoklių jautrumas.

Jei labai greitai judinsite krūvį ir veiksite tokį krūvį, kuris gali judėti ir dideliu greičiu, tai gal bus galima išmatuoti krūvių sąveikos sklidimo laiką? Bet kaip priversti įkrovimą greitai judėti? Akivaizdu, kad bandymas naudoti mechaninį judėjimą yra nenaudingas. Prisiminkite, kad priešingų krūvių kamuoliukams artėjant vienas prie kito, tarp jų šokinėja kibirkštis ir rutuliai išsikrauna. Tai reiškia, kad vieno iš jų krūvis pereina į kitą. Krūvio judėjimas šiuo atveju yra labai greitas.

Naudodamiesi šiuo stebėjimu, surinksime eksperimentinę sąranką, kurią sudaro dvi identiškos poros laidžių strypų su išleidimo tarpais tarp jų. Vienos strypų poros metalinius rutuliukus įkraukime krūviais + q ir - q ir pradėkite juos sujungti. Kai tik kibirkštis šokinėja tarp kamuoliukų, tarp kamuoliukų ir antrajame dipolyje atsiranda maža kibirkštis! Iš to seka, kad greitas krūvių judėjimas viename erdvės taške sukelia atitinkamą krūvių judėjimą kitame taške.

Atrodytų, nieko naujo nesužinojome. Tačiau taip nėra: aptariamo eksperimento krūviai juda taip greitai, kad galima išmatuoti laiką, reikalingą elektros būsenos pokyčiui išplisti tam tikru atstumu. Tokie matavimai bus atliekami vėliau, elektrodinamikos tyrimo pabaigoje. Dabar, žvelgdami į priekį, galite tiesiog pasakyti studentams, kad jie nurodys elektros būsenos perdavimo spartos vertę Su= 3 10 8 m/s.

Taigi elektrinis laukas tikrai egzistuoja, nes, kaip rodo eksperimentas, jis turi energiją ir jo pokyčiai erdvėje sklinda baigtiniu greičiu, vienodas greitisšviesa vakuume.

Įdomu, kad aprašytą eksperimentą pirmasis atliko italų fizikas L. Galvanis sistemingo elektrodinamikos reiškinių tyrimo pradžioje. Tiesa, vietoj antrojo iškrovos tarpo jis panaudojo išpjautą varlės koją, kuri susitraukdavo kaskart, kai tarp pirmo iškrovos tarpo kamuoliukų iššokdavo kibirkštis. Po maždaug 100 metų vokiečių fizikas G. Hertzas iš tikrųjų pakartojo tuos pačius eksperimentus. Bet jis jau turėjo išplėtotą elektrodinaminių procesų teoriją, kurią, remdamasis M. Faradėjaus „Eksperimentiniais elektros tyrimais“, sukūrė K.Maxwellas. Būtent Hercas pirmasis eksperimentiškai įrodė, kad elektrinio lauko perturbacija sklinda erdvėje elektromagnetinės bangos pavidalu, ir išmatavo šio sklidimo greitį, kuris sutapo su šviesos greičiu vakuume.

4.4. Elektrinių laukų superpozicijos principas. Pagal lauko koncepciją elektros krūvis veikia kitą krūvį būtent per elektrinį lauką. Vieno krūvio laukas veikia kitą, o antrojo – pirmąjį. Taip sąveikauja du įkrovimai. Šiuo atveju patys laukai nesąveikauja: pirmojo krūvio laukas išlieka toks pat, lyg antro krūvio nebūtų. Elektriniai krūvių laukai tiesiog uždedami vienas ant kito, kad gautas laukas būtų komponentų laukų suma. Tai yra esmė elektrinių laukų superpozicijos principas(iš lat. superpozicija- perdanga).

Superpozicijos principas turėtų būti suprantamas taip: vieno krūvio elektrinis laukas neturi įtakos kitų krūvių laukams, o kitų krūvių laukai neturi jokios įtakos tam tikro krūvio laukui, todėl susidaręs elektrinis laukas yra paprasta superpozicija arba elektrinio krūvio suma. visų mokesčių sukurtus laukus.

4.1 tyrimas. Elektrostatinio taško indikatorius

Informacija. Elektrostatinius laukus patogu tirti naudojant indikatorius, kurie leidžia įvertinti Kulono jėgos kryptį ir dydį kiekviename lauko taške. Paprasčiausias taško indikatorius yra šviesai laidus korpusas, pakabintas ant sriegio. Anksčiau lengvo kamuoliuko gamybai buvo rekomenduojama naudoti šeivamedžio šakos šerdį. Šiuo metu šeivamedžius patartina keisti putplasčiu. Galimi ir kiti problemos sprendimai.

Pratimas. Sukurkite ir pagaminkite paprasčiausią elektrostatinio lauko indikatorių. Eksperimentiškai nustatykite jo jautrumą.

Vykdymo variantas. Iš vaikiško baliono gumos gabalėlio išpūskite guminį balioną 1 1–2 cm skersmens.Pririškite rutulį prie balto šilko arba nailono siūlų 2 , kuris praleidžiamas per polietileno vamzdelį 3 ir suspausti mediniu kaiščiu 4 . Įtrinkite rutulio paviršių iki būdingo metalo blizgesio grafito milteliais iš minkšto paprasto pieštuko švino.

Įkraukite kamuolį iš ebonito lazdelės, dėvimos su kailiu, pjezoelektrinio šaltinio arba elektroforo mašinos. Įveskite indikatorių į sferinio krūvio lauką ir įvertinkite indikatoriaus jautrumą veikiančios jėgos dydžiu (žr. 3.5 tyrimą).

4.2 tyrimas. Elektrostatinių laukų tyrimas

Pratimas. Naudodami taškinį indikatorių ištirkite įvairių įkrautų kūnų elektrostatinius laukus.

Vykdymo variantas. Iš paveikslo matyti, kaip naudojant taškinį indikatorių galima ištirti trinties elektrifikuoto organinio stiklo lakšto ar putplasčio lauką.

Panašiai galima tirti elektroskopo įkrauto rutulio lauką, šio lauko kitimą įžeminus prietaiso korpusą, dviejų to paties ir priešingo pavadinimų įkrautų rutuliukų lauką, įkrauto rutulio lauką. metalo plokštė ir kt. Tokie tyrimai suteikia vizualinį elektrostatinių laukų vaizdą įvairiose situacijose.

Kaip pavyzdys, paveikslėlyje parodyta įžeminto laidininko ekranavimo veiksmo demonstravimo seka.

Pirma, parodyta, kad elektrinis laukas egzistuoja abiejose elektrifikuoto dielektriko pusėse (1 pav.). a). Tada tarp įkrauto korpuso ir vieno iš indikatorių izoliacine rankena įkišamas didelis metalinis lakštas; o indikatorius rodo, kad už lapo esantis elektrostatinis laukas neišnyksta (Pav. b). Galiausiai metalo lakštas įžeminamas ir indikatorinis rutulys iškart nukrenta (Pav. in). Pašalinus ekrano įžeminimą, jie parodo, kad atsistato už jo esantis elektrostatinis laukas.

4.3 tyrimas. Elektrostatinio lauko dipolio indikatorius

Informacija. Galimos dipolio indikatoriaus konstrukcijos yra aiškios toliau pateiktuose paveikslėliuose.

Indikatoriaus pagrindas yra lengvas polietileno vamzdis. 1 su skylute viduryje (galite paimti šiaudelį). Kaip sukimosi ašį patogu naudoti kanceliarinį kaištį 2 ant kurių dedami karoliukai 3 , veikiantys kaip guoliai ir putplasčio laikiklis 4 . Smeigtukas tvirtinamas arba ant stovo 5 , arba laikiklio gale 6 . Ant pav. parodytas dar paprastesnis dizainas. Paprasčiausiu atveju indikatorius gali būti popieriaus juostelė, išlenkta kampu išilgai ir pritvirtinta ant adatos svorio centre.

Pratimas. Pasirinkite pigiausią dizainą, pasigaminkite dipolio indikatorius ir naudokite juos įvairiems elektrostatiniams laukams tirti. Paaiškinkite, kodėl neįkrautas vamzdis orientuojasi elektriniame lauke.

Vykdymo variantas. Sukūrę kelis to paties tipo dipolio indikatorius, galite juos naudoti norėdami vizualizuoti jus dominančius laukus.

Studentai bus suinteresuoti tokiu darbu, jei eksperimentai su dipoliais nebus pernelyg kaprizingi. Ir tai gali atsitikti, jei dipolio konstrukcija nėra parengta: per didelė sukimosi ašies trintis suteps eksperimentų poveikį. Todėl dipolio indikatorių gamyba, nepaisant akivaizdaus paprastumo, reikalauja ir kruopštumo, ir kruopštumo.

Galbūt geriausias dipolio indikatoriaus panaudojimas yra paaiškinti elektrinių laukų vizualizavimo smulkiais dielektriniais milteliais fizinę esmę.

4.4 tyrimas. Elektrinių laukų spektrai

Informacija. Dielektrinės dalelės elektriniame lauke reiškia jėgos linijas ir taip daro lauką matomą − vizualizuoti jo. Gauti elektrinių laukų modeliai vadinami spektrai.

Pratimas. Paaiškinkite elektrostatinių laukų vizualizavimo dielektriniais milteliais būdą, kad mokiniams būtų aiški jo esmė. Gauti ir ištirti įvairių elektrinių laukų spektrus.

Vykdymo variantas. Norėdami paaiškinti, naudokite analogiją tarp vienos miltelių dalelės ir dipolio indikatoriaus (žr. 4.3 tyrimą). Skatinkite mokinius suprasti, kodėl miltelių dalelės išsirikiuoja į atskiras lauko linijas. Atlikite modeliavimo eksperimentus su dviem dipolio indikatoriais, kad patvirtintumėte savo paaiškinimą.

Mokyklos fizikos kabinetui pramonė gamina specialius prietaisus elektrinių laukų spektrams demonstruoti. Šie prietaisai yra elektrodai, padengti elektrai laidžiais dažais ant plexiglas plokščių, ant kurių sumontuota plokščia kiuvetė su ricinos aliejumi su suspenduotomis manų kruopų dalelėmis. Prietaisai dedami ant viršutinio kondensatoriaus, elektrodai prijungiami prie aukštos įtampos šaltinio ir vizualizuotas laukas projektuojamas į ekraną. Mokiniams patartina pademonstruoti priešingai ir taip pat įkrautų kūnų elektrinius laukus, įkrautą plokštumą, dvi priešingai įkrautas plokštumas.

Vizualizuoti elektrinių laukų vaizdai ekrane yra labai gražūs ir informatyvūs, tačiau pati demonstravimo patirtis vargu ar gali būti laikoma nepriekaištinga, nes tuo pačiu metu naudojami įrenginiai, kurie turi tinklo įtampa 220 V ir aukšta įtampa iki 25 kV.

Todėl bus nepalyginamai naudingiau, jei moksleiviai savarankiškai atliks lauko tyrimus namuose. Norėdami tai padaryti, į lėkštę įpilkite šiek tiek saulėgrąžų aliejaus ir pabarstykite ant viršaus manų kruopomis arba smulkiai nukirptais plaukais. Tada į alyvą įdėkite reikiamos formos metalinius elektrodus ir prijunkite prie pjezoelektrinio šaltinio. Paspaudę šio šaltinio svirtį, jaunieji mokslininkai pamatys, kaip naftoje pakibusios dalelės vizualizuosis tiriamus elektrinius laukus.

Atskiriems eksperimentams taip pat galite naudoti skaidrų plastikinį indelį su lauko vaizdavimo kompozicija, lygiu dugnu padėdami ant elektrodų, iškirptų iš storos aliuminio folijos.

4.5 tyrimas. Pastatas jėgos linijos elektriniai laukai

Informacija. D.Maxwellas pasiūlė paprastą būdą sudaryti sudėtingų elektrinių laukų jėgos linijas. Pirmiausia nubrėžiamos dviejų jau žinomų laukų linijos. Kai jie susikerta, gaunamas keturkampių langelių tinklelis, kuriame viena įstrižainė yra proporcinga lauko stiprių geometrinei sumai, o kita – jų skirtumas. Sujungus atitinkamus celių kampus, bendro lauko stiprumo linijos gaunamos laužytų linijų pavidalu. Galite juos išlyginti išlygindami polilines arba sumažindami langelių dydį, o tai padidina pradinių eilučių skaičių.

Pratimas. Padarykite dviejų elektrinių laukų tinklelius taškiniai mokesčiai. Ant šių tinklelių sukurkite identiškų nepanašių ir panašių krūvių laukų lauko linijas.

Vykdymo variantas. Sukurkite kompiuterinę programą, nubrėžiančią taškinių krūvių, esančių skirtingais atstumais vienas nuo kito, jėgos linijas ir atspausdinkite gautus vaizdus spausdintuvu. Superpozicijos principu pažymėkite gautų laukų jėgos linijas sulaužytomis kreivėmis. Pateikite Maksvelo lauko linijų konstravimo metodo teorinį pagrindimą.

4.6 tyrimas. Elektrinio lauko energija

Informacija. Paprastai atliekant elektrostatikos eksperimentus, krūvių sąveikai parodyti naudojami šviesos kūnai. Dėl to studentai jaučia, kad elektrostatinis laukas yra silpnas laukas, nepajėgus atlikti jokio reikšmingo darbo.

Problema. Ar įmanoma pademonstruoti tokią patirtį, kuri išsklaidytų klaidingą suvokimą apie elektrinio lauko silpnumą?

Pratimas. Sukurkite ir vykdykite paprastą demonstracinį eksperimentą, kuris įtikinamai parodo, kad elektrinis laukas turi energijos ir iš esmės gali atlikti reikšmingą darbą.

Vykdymo variantas. Kaip elektrinio lauko šaltinį patogu naudoti putplasčio lakštą, elektrifikuotą trinties būdu su vilnone kumštine pirštine, pavyzdžiui, 4 20 40 cm (žr. 1.2 tyrimą). Balansuokite iki 5 m ilgio medinę lentą ar siją ant lengvai besisukančios platformos, kurią galima naudoti kaip horizontalų diską iš mokyklinio sukimosi komplekto. Galite paimti lygią išgaubtą atramą, pavyzdžiui, didelį plieninį rutulį iš guolio, biliardo rutulį ir pan. Prie vieno lentos galo padėkite elektrifikuotą putplasčio lakštą. Tuo pačiu metu mokiniai pamatys, kaip masyvi lenta pradeda traukti lapą – elektrostatinis laukas atlieka darbą!

Patirtis bus dar įspūdingesnė, jei medinę lentą pakeisite masyviu metaliniu vamzdžiu arba įspūdingų matmenų profiliu.

Elektrinis laukas gali sukti objektą, gulintį ant besisukančios atramos, arba pasukti jį skirtingais kampais viena ar kita kryptimi. Svarbu, kad mokiniai suprastų, kiek darbo atlieka elektrinis laukas, o kiek – demonstrantas.

Tyrimas 4.7. Aukštos įtampos šaltinis

Informacija. Studentai dar nėra susipažinę su potencialo ir potencialų skirtumo sąvokomis, tačiau jau atsirado poreikis naudoti aukštos įtampos tinklo šaltinį. Anksčiau pramonė mokykloms gamino aukštos įtampos keitiklį „Išlydis-1“. Dabar jį pakeitė keli nauji aukštos įtampos šaltiniai. Jie užtikrina nuolat reguliuojamą įtampą nuo 0 iki 30 kV, yra su analoginiu arba skaitmeniniu voltmetru, aukštos įtampos kondensatoriumi, viršįtampių ribotuvu, jungiamaisiais laidais aukštos įtampos izoliacijoje su kištukais ir kt. Šių įrenginių išvestis turi tris gnybtus, kurių kiekvienas gali būti įžemintas. Todėl aukštos įtampos šaltiniai gali užtikrinti vienodus priešingo ženklo potencialus Žemės atžvilgiu.

Problema. Kaip greitai ir įtikinamai parodyti mokiniams, kad aukštos įtampos šaltinis sukuria tokius pat elektrostatinius laukus, kokius jie jau matė esant?

Pratimas. Pasiūlykite paprastą eksperimentą, rodantį, kad aukštos įtampos tinklo šaltinis duoda tokius pat krūvius, kaip ir gaunami naudojant įvairius elektrifikavimo būdus.

Vykdymo variantas. Tam tikru atstumu vienas nuo kito padėkite du vienodus metalinius rutuliukus ir elektrifikuokite juos taip, kad jų dydžiai būtų vienodi, o priešingi ženklų krūviai. Į elektrinį lauką įdėkite taškinį indikatorių (žr. 4.1 tyrimą) ir pažymėkite jo vietą. Išmeskite rutulius trumpindami juos laidininku. Su dviem izoliuotais laidininkais prijunkite rutulius prie aukštos įtampos šaltinio gnybtų ir palaipsniui didinkite įtampą jo išėjime. Tai darydami pamatysite, kad taško indikatorius yra toje pačioje padėtyje kaip ir eksperimento pradžioje. Iš to išplaukia, kad aukštos įtampos šaltinis gali sukurti tokį patį elektrinį lauką kaip ir laukas, atsirandantis bet kurio kūnų elektrifikavimo metodo metu. Žinoma, galimi ir kiti šį faktą įrodantys eksperimentai.

Tyrimas 4.8. Elektrinio lauko sklidimas

Informacija. Esminės reikšmės turi eksperimentinis įrodymas, kad elektrinis laukas gali sklisti erdvėje. 4.3 skyriuje parodyta, kad tam kaip elektrinio lauko šaltinis ir indikatorius gali būti naudojami du dipoliai su laidų rutuliukų poromis, tarp kurių atsiranda elektros iškrovos. Priėmimo dipolio iškrova yra labai silpna, todėl netinka naudoti mokymo eksperimente.

Problema. Ar galima naudoti neoninę lempą kaip elektros išlydžio indikatorių priimančiame dipolyje (žr. 1.4 tyrimą)?

Pratimas. Sukurkite ir atlikite eksperimentą, kuris įtikinamai parodo, kad kintantis elektrinis laukas sklinda erdvėje.

Vykdymo variantas. Tiriant elektrostatiką, nereikia diegti elektromagnetinės bangos sąvokos ir demonstruoti jos sklidimą dideliu atstumu. Pakanka parodyti mokiniams, kad elektrinio lauko pokyčiai tęsiasi per keliasdešimt centimetrų.

Prie aukštos įtampos šaltinio išvesties prijunkite dipolą – du identiškus izoliacijos aliuminio vielos gabalus, kurių galuose vienas priešais kitą padaryti žiedai. Dipolio ilgis nėra kritinis (nuo 0,5 iki 1,0 m). Lygiai tokio pat dydžio dipolį pritvirtinkite ant plastikinės liniuotės, jos viduryje įstatykite bet kokią neoninę lempą (pvz., VMH02 tipo).

Nustatydami eksperimentą, įjunkite aukštos įtampos šaltinį ir didinkite įtampą tol, kol kibirkštys iššoks per kelių milimetrų ilgio spinduliuojančio dipolio iškrovos tarpą. Priimamąjį dipolį pastatykite lygiagrečiai skleidžiančiam 20-100 cm atstumu Tamsoje matysite, kad su kiekviena elektros išlyda mirksi neoninė lempa.

Patirtis rodo, kad greitai (tiksliau, pagreitėjęs) judantis krūvis spinduliuojančiame dipolyje yra kintančio elektrinio lauko šaltinis, kuris erdvėje sklinda iki priimančiojo dipolio ir sukelia jame krūvių judėjimą, o tai aptinkama neonine lempa.

Pasukite priėmimo dipolį statmenai skleidžiančiam. Tuo pačiu metu neoninė lempa nustoja šviesti. Iš to išplaukia, kad elektrinis laukas sklinda erdvėje taip, kad nekeičia savo orientacijos.

Tyrimas 4.9. Skirtumas tarp kintamo elektrinio lauko ir elektrostatinio lauko

Informacija.Žinome, kad elektromagnetinė banga sklinda erdvėje iš kintamo elektrinio lauko šaltinio. Tačiau studentai tai turės išmokti maždaug po metų. Nepaisant to, net ir dabar, studijuojant elektrostatiką, patartina pasiekti supratimą, kad kintamasis elektrinis laukas labai skiriasi nuo elektrostatinio. Norėdami tai padaryti, galite naudoti gerai žinomą faktą: elektromagnetinė banga beveik visiškai atsispindi net nuo plono laidžio lakšto, o už tokio lakšto gali atsirasti elektrostatinis laukas.

Problema. Kaip palyginti elektrostatinių ir kintamų elektrinių laukų savybes atliekant paprastą demonstracinį eksperimentą?

Pratimas. Naudodami elektrifikuotą korpusą, duraliuminio lakštą, elektrometrą, aukštos įtampos maitinimo šaltinį, skleidžiantį dipolą ir neoninės lempos priėmimo dipolį, suprojektuokite ir atlikite paprastą eksperimentą, parodantį, kad kintamasis elektrinis laukas nepraeina per laidų lakštą. bet nuolatinis daro.

Vykdymo variantas. Atneškite įkrautą kūną prie elektrometro rutulio, o jo rodyklė nukryps. Tarp įkrauto korpuso ir elektrometro rutulio įkiškite duraliuminio lakštą, laikydami jį už izoliatoriaus rankenos. Tokiu atveju elektrometro rodyklė šiek tiek nukris, bet vis tiek rodys elektrostatinio lauko buvimą. Paaiškinkite šį reiškinį.

Dabar sumalkite duraliuminio lakštą, bent jau paėmę ranka – elektrometro adata tuoj nukris. Tai rodo, kad už įžeminto duraliuminio lakšto nėra elektrostatinio lauko.

Patirtis rodo, kad neįžemintas metalo lakštas netrukdo pro jį prasiskverbti elektrostatiniam laukui (palyginti su 4.2 tyrimo rezultatu).

Atkurti 4.8 tyrimo instaliaciją, įjungti aukštos įtampos šaltinį ir pasiekti neoninės lempos švytėjimą priimančiame dipolyje elektros išlydžių metu skleidžiančiame dipolyje. Į tarpą tarp skleidžiančio ir priimančio dipolio įkiškite neįžemintą duraliuminio lakštą – lempos švytėjimas iš karto dingsta. Iš to išplaukia, kad kintamasis elektrinis laukas nepajėgia įveikti metalo lakšto, net jei jis neįžemintas.

4.10 tyrimas. Elektrinio lauko sklidimo greitis

Informacija. Judant krūviams, elektrinis laukas sklinda ne tik laisvoje erdvėje, bet ir išilgai laidininkų. Tai liudija eksperimentai apie krūvių atskyrimą laidininkuose dėl elektrostatinės indukcijos.

Problema. Kaip parengti mokymo eksperimentą, kuris aiškiai parodytų didelį elektrinio lauko sklidimo išilgai laidininko greitį?

Pratimas. Sukurkite demonstracinę sąranką, rodančią, kad iš esmės įmanoma eksperimentiškai įvertinti elektrinio lauko sklidimo greitį laidininku.

Vykdymo variantas.

Du elektrometrai 3 ir 4 įdėti kitą. Prijunkite laidą prie vieno elektrometro 2 apie metro ilgio. Prijunkite izoliuotą laidą prie antrojo elektrometro 5 keliasdešimties metrų ilgio (šis laidas gali būti klojamas visoje klasėje ir net už jos ribų). Prie plikų laidų galų uždėkite elektrifikuotą putplasčio lakštą 1 . Pamatysite, kad abiejų elektrometrų adatos šiuo atveju vienu metu reaguoja į elektros lauko atėjimą iš putų per laidus. 2 ir 5 žymiai skirtingo ilgio.

Tai rodo, kad elektrinio lauko sklidimo greitis yra labai didelis ir jo negalima nustatyti primityviais eksperimentais. Vėliau atlikti matavimai mokiniams parodys, kad tai yra šimtai tūkstančių kilometrų per sekundę.

Klausimai ir užduotys savikontrolei

1. Koks yra optimalus elektrinio lauko sampratos įvedimo ir formavimo būdas?

2. Kaip įrodyti, kad elektrinis laukas turi energijos?

3. Ar reikia atsižvelgti į elektrinio lauko sklidimo greitį elektrostatikoje?

4. Suformuluokite elektrinių laukų superpozicijos principą.

5. Kokie elektrostatinio lauko rodikliai egzistuoja ir kaip juos galima panaudoti edukaciniuose laukų tyrimuose?

6. Kokia yra elektrostatinių laukų vizualizavimo dielektriniais milteliais, suspenduotais klampioje alyvoje, metodo esmė?

7. Kas yra pageidautina: elektrostatinių laukų spektrų demonstravimas ar jų stebėjimas savarankiškame studentų eksperimente?

8. Kokia yra Maksvelo sudėtingų elektrinių laukų jėgos linijų konstravimo metodo esmė?

9. Kaip parodyti, kad elektrinis laukas tikrai sklinda erdvėje?

10. Kokia yra patirties, kuri parodo tik esmė puikus greitis elektrinio lauko sklidimas išilgai laidininko?

Literatūra

Pesin A.I., Reshetnyak V.G. Nauji elektrinio lauko demonstravimo būdai. - Fizika mokykloje, 1986, Nr.6, p. 67–70.

Pesin A.I., Svistunovas A. Yu., Valijevas B.M. Modelinis eksperimentas elektrostatiniam laukui tirti mokykliniame fizikos kurse. - Mokomoji fizika, 1999, Nr. 2, p. 19–28 val.

Prokazovas A.V. Putų polistirenas atliekant elektrostatikos eksperimentus. - Mokomoji fizika, 2001, Nr.3, p. 4–10.

Sabirzyanovas A.A. Elektrinių laukų jėgos linijų konstravimas. - Mokomoji fizika, 2004, Nr.5, p. 27–28.

Šilovas V.F. Fiziniai instrumentai iš tušinuko. - Mokomoji fizika, 2000, Nr. 3, p. 4–7.

- yra laidininko elektrinio lauko vienetinis intensyvumas (intensyvumo kvantas), kuris fizine esme yra elektros išilginės jėgos ir jo krūvio santykis.

yra giromagnetinė elektros konstanta.

skiriasi nuo šviesos greičio tik 3,40299%, bet skiriasi. Praėjusio amžiaus technologijoms šis skirtumas buvo sunkus, todėl buvo laikomas elektrodinamine konstanta. Tačiau praėjus 4 metams po garsaus savo straipsnio apie elektrodinamiką paskelbimo, 1868 m., J. Maxwellas tuo suabejojo ​​ir, dalyvaujant Hokino asistentui, pamatavo jo vertę. Rezultatas, kuris nuo tikrosios elektrodinaminės konstantos skiriasi tik 0,66885%, liko nesuprantamas niekam, įskaitant patį autorių.

Elektros orbitos pjūvyje skersai laidininko ašiai išsidėsčiusios viena virš kitos, sudarydamos elektros sūkurio paketą arba vieną elektros sūkurį. Išorinis ir vidinis elektronas pakuotėje juda vienodu išilginiu greičiu.

Kiekviena dalelė sukuria įtampą;

(- elektros konstanta), o jų derinys pakuotėje - linijos įtampa. Magnetinio srauto kvantas yra vieno elektros įtampos ir jo apskritimo dažnio santykis

Taigi linijos įtampa.

Laidininko magnetinis srautas.

– išilginės įtampos poslinkio kvantas.

Magnetinė indukcija yra magnetinio srauto tankis, nurodytas sūkurio elementarios trajektorijos atkarpoje

; .

– sūkurinis žingsnis; atstumas tarp pakuočių; atstumas tarp orbitų – tai yra atstumas tarp dalelių – elektros.

Didžiausia indukcija - su sandariai suspaustu elektros, kai - elektros skersmuo,

techniškai niekada nepasiekiamas, bet yra etalonas, pavyzdžiui, Tokamakui. Nepasiekiamumas paaiškinamas stipriu abipusiu elektronų atstūmimu, kai jie artėja vienas prie kito: pavyzdžiui, esant , mechaninis įtempis magnetiniame sraute bus , iki kurio dabar neįmanoma suspausti magnetinio srauto.

įtampa magnetinis laukas yra žiedo srovės ir tarporbitinio atstumo pakete santykis.

Jei yra elektros praėjimo išilgai laidininko per tam tikrą atkarpą dažnis vienetine srove, tada . Per laiko vienetą paimtų elektroninių dalelių skaičius bus toks (Franklino konstanta). Tada: srovės vienetas in nustatomas elektronų rinkinio žingsniniu perkėlimu, lygiu Franklino skaičiui. Taip pat: elektros energijos kiekio vienetas nustatomas pagal elektros rinkinio žingsninį perdavimą, lygų Franklino skaičiui.

Jeigu srovė teka ta pačia kryptimi lygiagrečiais laidininkais, tai 2 laidininkų sistemos išoriniai sūkurių laukai susilieja, susidaro bendras sūkurys, apimantis abu laidininkus, o tarp laidininkų dėl priešingos sūkurių krypties atsiranda magnetinis srautas. tankis mažėja, todėl mažėja teigiamo lauko įtampa. Įtampos skirtumo rezultatas yra laidininkų konvergencija. Esant priešpriešinei srovei, didėja magnetinio srauto tankis ir intensyvumas tarp laidininkų, ir jie vienas kitą atstumia, bet ne vienas nuo kito, o iš tarplaidininkinės erdvės, labiau prisotintos sūkurinių laukų energijos.

Srovės atveju pagrindinis laidininkų vaidmuo tenka paviršiaus sluoksnio atomams. Apsvarstykite aliuminio laidininką. Jo ypatybė yra oksidinė plėvelė. Tiek fizikai, tiek chemikai mano, kad ši molekulė yra elektriškai neutrali, nes aliuminio ir deguonies atomai tarpusavyje kompensuoja vienas kito valentiškumą. Jei taip būtų, aliuminis negalėtų praleisti elektros, bet jis praleidžia ir gerai laidi, vadinasi, turi perteklinį neigiamą krūvį.

Analizė rodo, kad atome yra vienas elektrono perteklius, turintis elektronų deficitą, todėl jis turi didelį perteklinį neigiamo ženklo krūvį:

kur yra trūkstamas elektronų skaičius aliuminio atome;

atominė masė,

Aliuminio atominis skaičius.

Kiekvienoje dviejose molekulėse yra 3 ryšių elektronai.

Apatinis sūkurio viršlaidžiosios dalies spindulys gali būti lygus pusei tarpatominio atstumo - elektrai laidžios medžiagos gardelės periodo:

(yra atomo masė; yra jo tankis).

Sūkurio cirkuliacinį dažnį taip pat lemia:

Čia: – sektorinis greitis ;

yra laidininko spindulys;

yra elektrostatinė konstanta.

Panašiai kaip Omo dėsnis, rašome .

Nuo aišku, kad yra vienos orbitos populiacija pagal daleles – elektroną, sekančią ją viena po kitos;

.

Pavaizduokime aliuminio laidininko (spindulio) parametrų skaičiavimą su nuolatinė srovė esant įtampai.

Sektorinis greitis

Apvalus sūkurio dažnis ()

Išilginis elektros dažnis

.

Viena elektros trajektorija išvystyta įtampa:

Sūkurių paketas

.

Vieno elektros paketo žiedinė srovė

Bendras elektronų skaičius sūkuriniame pakete

Orbitos populiacija pagal daleles – elektros

Sūkurio paketo orbitų skaičius

.

Linijos įtampa, sukurta vieno paketo - sūkurio elemento:

Linijos srovė

(arba ).

Linijos galia

(arba )

Sūkurio storis

Išorinis sūkurio spindulys

.

Išilginė laidininko magnetinio lauko dedamoji

.

linijos indukcija

kur yra magnetinė konstanta;

– santykinis magnetinis pralaidumas .

Normalus laidininko sūkurio magnetinio lauko komponentas:

.

Kaip matyta, elektros o magnetinis laukas yra sūkurinio elektrinio lauko savybės.

Elektros linijos sunaikinimo pradžia yra vainiko švytėjimo atsiradimas. Sūkurio mechaniniam įtempimui artėjant prie laidininko Youngo modulio reikšmės, išorinių atomų virpesių amplitudė padidėja iki kritinės reikšmės, kurią pasiekus iš jų pradeda išsiskirti elektronų perteklius, kurie tuoj pat virsta generatoriniais elektronais ir prasideda. HRTF, kartu su šviesos spinduliavimu matomoje spektro srityje. Laidininko vainikinio švytėjimo ir kaitinamosios lempos kaitinimo siūlelio švytėjimo pagrindas yra tas pats reiškinys - RPVR, kurį sukelia sūkurio susidūrimo sąveika su kaitinimo siūlelio ir laidininko atomais.

Savitoji laidininko varža nustatoma pagal jo parametrus: gardelės periodą ir rutuliuko skersmenį:

.

Tarpatominis kanalo plotis.

Tai patvirtina skaičiavimas pagal aukso nuotrauką, kuri sutampa su tikrąja verte. Dalis elektros yra išsklaidyta susidūrimų su laidininko atomais, o tai lemia elektros linijos efektyvumą. Efektyvumas proporcingas temperatūrai: .

Tai jau pasiekiama superlaidumo srityje, tačiau visiškas superlaidumas negali būti dėl elektros sklaidos. Superlaidumas paaiškinamas staigiu atomų nulinės vibracijos sumažėjimu (85 koeficientu už ) ir kristalinės gardelės persitvarkymu (tarpatominis kanalas padidėja 4 kartus), todėl savitoji varža sumažėja 5 dydžiais. Neslopinama superlaidumo srovė paaiškinama Žemės magnetiniu lauku. Kadangi varža vis dar didesnė už nulį, tada be Žemės magnetinio lauko srovė mažėja.

Kiek egzotiška elektros srovės iliustracija yra lazerio spinduliuotė, nors jos spinduliavimas laikomas optiniu. Pavyzdžiui, neodimio lazeryje su impulso energija ir trukme , impulso ilgiu ;

sūkurių paketų skaičius vienam impulsui;

sūkurio paketo orbitų skaičius;

sijos konstrukcinis atsparumas ;

vienos orbitos populiacija (~3 eilėmis didesnė nei ). Šie skaičiavimai buvo atlikti pagal nauja teorija neprieštaraudamas faktams. Kas atsitinka lazeryje?

Šviesos spinduliai aktyviame elemente pakartotinai atsispindi, o tai lemia visišką baltos šviesos pluošto sunaikinimą. Susidaro daug elektronų, kuriuos su pluoštu įtraukia fotonai. Tuo pačiu metu dalis elementariųjų spindulių ašinių laukų po taip pat daugybinių atspindžių sudaro bendrą ašinį rezonatoriaus lauką ir begaliniu greičiu išeina į erdvę per išėjimo veidrodį. Laisvas elektros skubėjimas į ašinį neigiamą lauką. Pradžioje aplink ašinį lauką jie juda atsitiktinai; tada jie įgauna sukimąsi viena kryptimi ir susidaro normalus sūkurys. Panašių elektrinių laukų modulių pridėjimo faktą patvirtina bendras šios sąrankos lazerio ašinio lauko krūvis. Kaip jau matote, lazerio spinduliuotė yra elektros srovė per idealų superlaidininką – elektronų pluoštą. Tačiau yra dar keli pavyzdžiai, kurie skiria lazerio spindulį nuo šviesos pluošto. Taigi lazerio pluošto sklidimo išilgai optinio pluošto greitis yra atvirkštinė dažnio funkcija, tai yra, aukšto dažnio spindulys sklinda išilgai optinio pluošto mažesniu greičiu nei žemo dažnio; esant natūraliai šviesai, vaizdas apverčiamas atvirkščiai.

Lazerio spindulys, kaip ir vielos srovė, yra lengvai moduliuojamas; šviesa - ne. Lazerio spindulys sklinda elektros srovės greičiu ; šviesa savo greičiu (violetinė) .

Tradicinių lazerių efektyvumas niekada nebus didelis dėl daugiapakopio proceso ir nuostolių: pirmiausia reikia gauti šviesą, tada ją sunaikinti, tada iš šiukšlių surinkti ašinį elektronų lauką ir ant jo surišti likusius fotonus. Siūloma elektros srovę iš metalinio laidininko perkelti tiesiai į superlaidų laidininką – ašinį elektroninį lauką, kurį sukuria koks nors prietaisas, pavyzdžiui, magnetronas. Tada lazerio efektyvumas bus bent 90%. Kadangi elektros sūkurys lengvai praeina pirmyn ir atgal (metalinis laidininkas yra ašinis elektroninis laukas), galima įdiegti, pavyzdžiui, belaidę elektros liniją ir kitus įrenginius, kurie naudoja šią savybę, įskaitant elektros generatorius su FPVR, kurie yra sužadinami. elektros iškrova, cheminė reakcija, degimas, elektronų pluoštas ir kt.

Darbo pabaiga -

Ši tema priklauso:

Andrejevas E. GAMTOS ENERGIJOS PAGRINDAI

Svetainėje parašyta: "Andrejevas E. GAMTOS ENERGIJOS PAGRINDAI"

Jei jums reikia papildomos medžiagos šia tema arba neradote to, ko ieškojote, rekomenduojame pasinaudoti paieška mūsų darbų duomenų bazėje:

Ką darysime su gauta medžiaga:

Jei ši medžiaga jums pasirodė naudinga, galite ją išsaugoti savo puslapyje socialiniuose tinkluose:

Visos temos šiame skyriuje:

ENERGIJA
Sankt Peterburgo BBC 31.15 E 86 Andreev E.I. Gamtos pagrindai

SAUGOTA ENERGIJA
Pagrindinės gamtinės energijos sampratos nuostatos 1. Nustatyti perteklinės energijos išsiskyrimo procesai dėl dalinio branduolio skilimo.

Dujų osciliatoriai
Kadangi atomai (molekulės) yra dažninėje elektrodinaminėje sąveikoje vienas su kitu, jie vadinami bendra koncepcija"osciliatorius". Individuali osciliatoriaus erdvė, in

Avogadro konstantos ir SI masės vieneto pobūdis
Avogadro neutronų skaičius /

Temperatūra ir vakuumas
Absoliuti vakuumo temperatūra laikoma T = 0 K. Šiuo metu yra pasiekta 2,65 10-3 ... ... 2,5 10-4 K temperatūra ir galimybės neišnaudotos. Bet absoliutus nulis

Termodinamika
Gamtoje nėra uždarų termodinaminių sistemų. Termodinaminius procesus neabejotinai lydi medžiagos faziniai virsmai, nes net helis, inertiškiausios dujos, turi

Aukštesnės eilės fazės perėjimas (HRPT)
Neutronų energiją galima išreikšti elektrostatiniais elektros ir elektrono potencialais:

natūrali šviesa
Pavyzdžiui, violetinės šviesos monopluošto ašis yra neigiamas elektronų generatoriaus elektronų pluoštas. Jo pulsuojantis elektroninis laukas sutampa su šviesos pluošto ašimi. Šviesos spindulys susideda iš monopluošto

Kieto kūno sandara
Esminis skirtumas nuo tradicinio taškinio kristalinės gardelės mazgo, kurį užima atomas, vaizdavimo yra tūrinis vaizdas, kurį sudaro tai, kad mazge yra rutuliukas.

Skysčiai ir garai
Klasikinėje fizikoje nedaromas skirtumas tarp garų ir dujų. Jų skirtumas yra tas, kad dujų osciliatorius pasižymi trimis judėjimo formomis: dažnio svyruojančiu ir klajojančiu (

Elektra. Lazeris
Srovės apibrėžimas: elektros srovė yra tvarkingas sūkurinis elektros judėjimas aplink laidininką, kuriame kiekvieno elektros trajektoriją vaizduoja į kūną patenkanti spiralė

Elektrinis akumuliatorius
Elektrinis, pavyzdžiui, švino rūgšties akumuliatorius yra kaip tik toks prietaisas, kuriame RPVR sužadina cheminė reakcija. Prie sienos esančio švino plokštelinio anodo sluoksnyje, kuris turi neigiamą

Atomo sandara
Atomas sudarytas iš neutronų su šiek tiek nesubalansuotais krūviais. Neutronas aprašytas aukščiau §2. Todėl nėra protonų, kaip ir orbitinių elektronų serijos numeris elementas nekelia semantinės apkrovos

Elementų valentingumas
I grupė II laikotarpis Elementai Valence Elementai Valence Li - 1.1

Mažas epilogas
Į labai sunkų ir svarbų klausimą: iš kur tiek energijos? - dabar, kaip matote, galime atsakyti vienareikšmiškai: energija - iš medžiagos, kuri iš esmės yra energijos kaupiklis. Tuo pačiu ir energija

Šiek tiek fono
Ilgai prieš D.Kh. Bazieva /3/ buvo atvejų, kai sprogimo energija viršijo apskaičiuotą arba teoriškai įmanomą. Visų pirma, tai buvo taikoma dulkėto oro sprogimams.

Azoto molekulių skilimo struktūra ir mechanizmas
Yra žinoma, kad azoto molekulės skyla į atomus arba su jomis įvyksta kai kurios transformacijos, pvz., N2 Û CO /14/, kai joms paduodama energija. Tai gali būti: n

Azoto reakcijos produktų balansas
Kaip žinoma, azoto ir deguonies tūrinės dalys ore yra atitinkamai 0,79 ir 0,21. Žinodami azoto tankį

Azoto reakcijos šiluma
Kadangi nežinome azoto reakcijos produktų masės defektų, pirmuoju aproksimavimu reakcijos šilumą galime nustatyti iš vandenilio kaloringumo


Gryname ore plazmos, kaip jonizuotos medžiagos būsenos, ir elektronų šaltinis yra pats oras, jį sudarantys jonai ir molekulės, daugiausia azotas ir deguonis. Ankstesnėje medžiagoje

cheminės reakcijos
Gerai žinomas cheminės reakcijos, kuriant plazmą, pavyzdys yra organinio kuro deginimas, aprašytas /3/. Ir nors ši reakcija taip pat yra tausojanti branduolinė reakcija (deguonies atomo masė sumažėja

elektros iškrova
Remiantis D. Kh.

lazerio spinduliuotė
Kaip teigiama /3/ lazerio spinduliuotė yra koncentruota elektros srovė aplink natūralų superlaidininką – elektronų pluoštą. Energijos koncentracija lazerio spindulyje yra 4 eilėmis didesnė už koncentraciją

Lazeriu sukelto atmosferos oro sprogimo energijos įvertinimas
1. Sprogimo reakcija. Komponentai Produktai Oro reakcijos 1)

elektromagnetinis impulsas
Elektromagnetinis impulsas plačiai naudojamas transformuoti medžiagą ir gauti plazmą, įskaitant aukštos temperatūros plazmą, termobranduolinei „sintezei“. Nauja interpretacija – elektromagnetinis impulsas

Stovėjimo slėgio bangos
Bet kokiu tūriu garso vibracijos ore susidaro kryžminių bangų sistema, kurios, reguliariai veikiant, stovi. Aktyvuojama antinode (esant padidintam slėgiui) molek

Mikrosprogimai, kavitacija
Smulkių miltelių priedai mišinyje su oru inicijuojant azoto reakciją, pavyzdžiui, naudojant įprastą sprogstamą kuro ir oro mišinio uždegimą, gali tapti mikrosprogimų (azoto) centrais.

Katalizatoriai
Katalizatoriai, kaip taisyklė, žymiai sumažina aktyvacijos energiją – pirmosios grandininės reakcijos grandies aktyvacijos barjerą, lyginant su tiesioginės reakcijos aktyvavimo barjeru. Tai prisideda prie

Katalizės mechanizmas
Katalizės mechanizmas šiuo metu nežinomas. Katalizatoriaus veikimas tradiciškai paaiškinamas esant grandininei reakcijai ir atitinkamai sumažėjusia aktyvacijos energija prie pirmosios žvaigždės.

Azoto termodinaminis vidaus degimo variklių veikimo ciklas
Varikliai vidaus degimas(ICE) yra masyviausios elektrinės. Todėl atrodo natūralu, kad būtent vidaus degimo variklyje darbo režimai atitinka azotą

Anglis vidaus degimo varikliuose
Branduolinės reakcijos metu dalinio azoto skilimo ore sąlygomis, kaip nurodyta aukščiau, variklio cilindre susidaro smulkiai išsklaidyta atominė anglis C12. Pasveriamas dujų tūriu

Kavitacija kaip branduolinės reakcijos sukėlėjas
Ankstesniame skyriuje aptarėme procesus ir įrenginius, veikiančius naudojant natūralų branduolinį kurą – orą. Vanduo yra dar vienas natūralus branduolinis kuras. Energijos išsiskyrimo vandenyje mechanizmas – FPVR

Vortex šilumos generatoriai
Sūkuriniame šilumos generatoriuje /21/ vanduo tiekiamas galinga srove liestine prie vamzdžio. Sukimosi ašyje, kaip žinoma, pagreitis linkęs į begalybę, o skystos terpės nepertraukiamumas yra neišvengiamas.

Diskiniai ultragarsiniai šilumos generatoriai
Šilumos generatoriuje Kladova A.F. /19/ skystis drosuojamas tarp dviejų priešingai besisukančių perforuotų diskų (kaip sirena). Vanduo ar kitas skystis užspringsta, kad susidarytų ertmės

Vibrorezonansinės instaliacijos
Vibrorezonansiniuose įrenginiuose nėra purkštukų, o srovės pagreitinimui nenaudojama energijos, todėl jie turėtų būti efektyvesni už aukščiau aprašytus įrenginius. Apsvarstykite svyravimo procesus, kurie

Elektrohidrauliniai įrenginiai
Elektrohidraulinius įrenginius sąlygiškai galima suskirstyti į du tipus: 1 - įrenginius su elektros srove; 2 - įrenginiai su elektros iškrova. Paprasčiausi yra vandens elektrolizės įrenginiai, į

Elektros generatoriai
6.1. Elementariųjų dalelių sąveikos procesai laidininke generuojant elektros srovę Elektra yra viena patogiausių žmogaus vartojimo formų.

Elektros krūviai ir jų sąveika
Klasikinėje fizikoje ir netradicinėje fizikoje (su retomis išimtimis) manoma, kad krūvis yra kūnui būdinga savybė, pasireiškianti, kai priešingo krūvio žmonės traukia ir atstumia vienas kitą.

Fizinė gravitacijos prigimtis
Matyt, mažiausi, pirminiai, pramaterijos sūkuriai yra vadinamieji gravitonai

Pagrindinių medžiagos dalelių sistema
Pateikiame apibendrintą aukščiau aprašytų stabilių darinių, sudarančių mikropasaulio pagrindą, sąrašą, taip pat jų masės vienetą arba eiliškumą: 4.1. Subdalelės, kurių visuma yra

Medžiagos fazinių virsmų ypatumai
Faziniai perėjimai – tai materijos transformacija iš vienos būsenos (fazės) į kitą. Dažniausiai vizualiai stebimas fazių perėjimas yra skysčio išgaravimas ir garų kondensacija.

Diskrečių procesų dėsningumai
Procesai realiame mikro- ir makropasaulyje yra atskirų dalelių ir kūnų sąveikos aktų visuma; tai yra realius procesus- diskretus. Tuo pačiu metu klasikinė fizika su d

Atomų forma ir periodinės cheminių elementų sistemos sudėtis
Iš karto pasakykime: periodinės sistemos stabilių izotopų sudėtis cheminiai elementai galiausiai dėl ovalo formos atomų. Ar kas nors matė kvadratinę uogą kaip arbą

Magnetinio srauto samprata.
Aplink bet kurį neigiamą krūvį turintį atomą yra elektros sūkuriai. Tačiau feritai arba magnetai gali būti tik tos medžiagos, kurios turi tunelinę (koridoriaus) kristalinę gardelę.

Energijos mainai tarp atomų, molekulių, kūnų ir aplinkos naudojant dinaminį krūvį
Medžiagoje krūvis yra statinis ir dinamiškas. Statinis krūvis, teigiamas ir neigiamas, suteikia struktūrines elementarias daleles (elektronus ir elektronus), kurios sudaro materiją ir ją

Fizinis rezonanso mechanizmas.
Pavadinime yra pagrindinis klausimas, kaip suprasti rezonanso esmę, kuri yra apeinama tradicinėje fizikoje ir daugelyje netradicinių teorijų, įskaitant žodžius apie rezonuojančio kūno energijos mainus.

Energijos mainų algoritmas virpesių sistemose
Procesų seka ir pavadinimas Makrosistema: perkūnija atmosferoje Mikrosistema: kavitacija skystyje Nanosistema: kietojo t svyravimai

Elektrinių klasifikavimo principai. Klasės, poklasiai, grupės, pogrupiai.
Klasė – nustatoma pagal pagrindinį procesą ir pradinės (suvartotos) energijos tipą. Poklasis – nustatomas pagal būdingus požymius ir priimtus (įprastus) pavadinimus.

Šiluminės elektrinės.
Į šią klasę įeina visi tradiciniai iškastinio kuro, branduoliniai, vandenilio ir nauji gamtinės energijos įrenginiai. Tradiciniai yra: vidiniai varikliai

Elektromagnetinės elektrinės.
Tradiciškai elektros mašinos(elektros varikliai ir generatoriai elektros energija) naudojamos elektromagnetinės sistemos, kuriose mechaninė energija pavara paverčiama elektrine

Thermal Coriolis varikliai.
Rotorinio variklio Chernyshev I.D. projektas yra žinomas. /12/. Variklis yra disko formos rotorius, sumontuotas ant veleno. Disko periferijoje, žiedo pagalba, degimo kameros su

Magnetiniai Coriolis varikliai.
Kadangi nuolatinis magnetas yra natūralus nuolatinis judesys, sukuriantis per jį cirkuliuojantį magnetinį srautą – elementariųjų dalelių srautą – elektros, tai yra esminė galimybė

Vibrorezonansinės elektrinės.
Didžiausias informacijos kiekis yra susijęs su nepalaikomomis judėjimo mašinomis – inertsoidais (Tolchin, Savelkaev, Marinov ir kt.). Teorija redukuojama iki energijos perdavimo iš aplinkos į vibrorezonatorių

Sprogimų energija.
10.1. Kuro – energetinių procesų sauga. Saugumas apima apsaugą nuo numatomo sprogimo, nuo netikėto sprogimo ir nuo neplanuoto perteklinės galios sprogimo.

kuro degimo mechanizmas.
Klasikinėje termodinamikoje ir termochemijoje klausimas apie energijos šaltinį deginant organinį kurą net nekeliamas. Šilumos vertė yra savaime suprantama, atsižvelgiant į pr

Kuro vaidmuo degimo procese.
Normalus degimas. Ore yra maždaug 4 azoto molekulės vienoje deguonies molekulėje. Kai deguonies molekulė skyla į du atomus, išsiskiria vienas ryšio elektronas, kuris tampa

Kietieji sprogmenys (HE).
Kietoje medžiagoje, įskaitant sprogmenį (HE), pradėjus detonatoriaus veiksmą, nedideliame medžiagos tūryje iš pradžių susidaro vietinė zona su aukštais parametrais.

Skysti sprogmenys.
Skystoje medžiagoje praktiškai vyksta toks pat vietinių mikrosprogimų procesas kaip ir kietoje medžiagoje. Ypatinga yra tai, kad staigūs svyravimai ir slėgio mažinimas, pagreitis ir augimas

Branduolinis sprogimas.
Panagrinėkime urano RPVR /2/. Kodėl uranas-238 netinka branduoliniam kurui? Tradicinis atsakymas: „nes daugybos koeficientas, mažesnis už vieną, nesuteikia izoliacijos reakcijos“ nepaaiškinamas.

Termobranduolinis sprogimas.
Taigi, vandenilinėje bomboje termobranduolinio sprogimo metu sudega 100% deuterio ir tričio mišinio. Tačiau jame, kaip ir visuose energetiniuose procesuose, vyksta jų skilimas, o ne helio sintezė. Štai kodėl ne

Lazerio sprogimas.
Kartu su detonuojančiu poveikiu lazerio spinduliuotė yra galinga priemonė sprogimui sukelti. Taip yra dėl didelės energijos koncentracijos lazerio spindulyje. Todėl spindulio židinyje,

Oro sprogimas.
Kaip matyti iš aukščiau pateiktų pavyzdžių, oro sprogimai gali įvykti staiga, jei yra pakankamai plazmos ir elektronų. Jei oro suskaidymo būsena nėra pilna, o azoto ne

Vandens garų ir vandenilio sprogimo pavojus.
Dėl dalinio azoto ir deguonies skilimo ore branduolinės reakcijos susidaro daugiausia vandens garai. Galbūt kai kuriais atvejais natūralus branduolinis kuras gali būti ne oras, o

Natūralių sprogstamųjų medžiagų sprogimo ypatumai ir žalingi veiksniai.
Atlikus aukščiau pateiktą analizę, buvo nustatyta: 1. Atrastos branduolinės medžiagų dalinio skilimo į elementarias daleles reakcijos, kai jų rišimosi energija išsiskiria atomuose. 2

Elektromagnetinės spinduliuotės pavojus.
Naujausiuose šiuolaikiniuose leidiniuose /50/ žmonės, kurie konkrečiai sprendžia šią problemą, rašo, kad šiandien fizinis elektromagnetinės spinduliuotės veikimo mechanizmas, ypač žmogui.

Visatos pradžios logika ir algoritmas.
Pirminės materijos nelygumai ir Koriolio pagreitis lemia sūkurio – toro – atsiradimą. Pramaterijos dalelėms nėra kitų sąveikos jėgų, išskyrus mechanines („stūmimo“),

Žmogaus energijos mainų pusiausvyra.
Energijos ir informacijos nešėjas yra mažas teigiamai įkrautas elementarioji dalelė-elektrino, kurio vieno elektrono krūvio skaičius yra didesnis nei 100 milijonų vienetų (10)

Duomenų saugykla.
Informacija saugoma žmogaus atmintyje. Smegenyse saugoma operatyvinė ir trumpalaikė informacija. Vidutinis terminas (pasąmonė) saugomas požievėje. Ilgalaikė informacija saugoma genuose. Visų tipų ir

Informacijos gavimas.
Ilgiausią informaciją žmogus gauna gimdamas, iš savo tėvų. Jis pagrįstas instinktais ir refleksais. Žmogus gauna kitą informaciją iš kitų žmonių ir jį supančio pasaulio

Kiekvienas žmogus yra savo dievas.
Žmogaus atmintyje esanti informacija sunaikinama veikiant įvairiems, tarp jų ir telepatiniams, įtakoms; ir miršta kartu su žmogumi. Ką žmogus per savo gyvenimą perdavė pramonei, kitiems žmonėms

Pagrindiniai vystymosi etapai.
Pirmas etapas /2/ – 1980... 1994: įsteigta teorinis pagrindas nauja hiperdažnių fizika. Antrasis etapas - 1996...2000: sukurta gamtinės energijos kaip kuro sprendimo koncepcija

Gamtos energijos įrenginiai.
13.2.1. Vidaus ir išorės degimo varikliai (ICE). Galima išversti karbiuratorių, ežektorių ir dyzelinius vidaus degimo variklius, Stirlingo variklius ir kitų tipų variklius

Katilų įrengimas.
Šiluminių elektrinių ir šildymo katilinių katilų degikliai ir degimo kameros taip pat gali būti pertvarkytos į ciklą be oro kuro, pvz., ICE ir GGU. Tūkstančiai katilinių

Energetinė perspektyva.
Palyginti su tradiciniu iškastiniu kuru ir branduoline energija, natūrali energija, naudojanti gamtos sukurtą orą ir vandenį, turi daug žadančią ateitį. ene baterijos

Nuo teorijos suvokimo iki energijos gausos
Dvi energijos rūšys – sukaupta /1/ ir nemokama /2/ – yra laikomos neišsenkančiu aplinkai nekenksmingos, natūraliomis sąlygomis atsinaujinančios gamtinės energijos šaltiniu.

Normalus degimas
1. Normalaus degimo metu, pvz., anglis 12C, kuro anglies grandinės suskaidomos į atskirus elementus, todėl kiekvienam anglies atomui yra vienas jų jungties elektronas, kuris

Superlaidumo prigimtis
Superlaidininkai gali dirbti ir veikia įprastoje temperatūroje. Šiuolaikinės idėjos /1/ apie fizikinius procesus leidžia geriau suprasti superlaidumo prigimtį ir įgyti praktikos

Pirmųjų periodinės lentelės cheminių elementų struktūra
Aukščiau buvo pateikta informacija, kad cheminių elementų atomai yra tiksliai sferinės formos, pradedant 12C anglimi, arba ovalūs. Natūralu, kad atomai, mažesni už anglį, nėra m

Transporto priemonių pervežėjai
Istoriškai įvairūs inerkoidai buvo sukurti kaip nepalaikomo judėjimo priemonė. Jie judėjo, ropojo, jojo, bet neskraidė. Kodėl? Autoriai, vadindami juos nepalaikomais

Magnetinės elektros instaliacijos
Viskas, kas buvo parašyta aukščiau apie magnetus, gali būti įgyvendinta rezonanso ir atominės pavaros pagrindu. Skirtingai nuo mechaninių, elektrinių pavarų ir rezonanso nebuvimo, prietaisų su p

Katalizatoriai su rezonansu
Katalizė graikiškai reiškia „sunaikinimas“. Katalizatoriai suskaido dideles molekules į mažus fragmentus, todėl lengviau atlikti chemines reakcijas, įskaitant energetines, pvz.

Kamuolinis žaibas
Būdami tiesioginio žaibo fragmentai arba specialiai sukurti, dėl tų pačių vienodo poveikio iš visų pusių sulenkiami į sferą (analogiškai lašui). Kamuolinis žaibas šviečia kaip niekada

Fizinis fazių virsmų mechanizmas
Mums labiausiai žinomi fazių virsmų procesai yra vandens, kaip labiausiai paplitusios medžiagos, kondensacija ir išgaravimas. Tačiau galioja ir fazių perėjimai – daiktų formavimasis

Radioaktyvumo pobūdis
Didelės atominės masės metalai, turintys didelius elektros sūkurius aplink kiekvieną atomą, neišvengiamai dėl netolygaus judėjimo ir koncentracijos papildo gretimų atomų sūkurius, neutralizuodami jų krūvį.

Metalų atkaitinimas ir magnetizmas
Atkaitinant (kaitinant) bet kurią medžiagą, didėja atomų virpesių dažnis. Neigiamą krūvį turintys atomai, turintys aplinkui elektros sūkurius, juos išmeta dėl padidėjusių išcentrinių jėgų.

Srauto koncentratoriai
Kartais, norint padidinti magnetų polių traukos jėgą arba padidinti magnetinę indukciją tarpe tarp polių, naudojami magnetinio srauto koncentratoriai. Labiausiai paplitęs centras yra

Vienovė ir galimybė sustiprinti magnetinį ir katalizinį medžiagų apdorojimą
Katalizė – tai didelių objektų (molekulių, atomų...) naikinimas (graikų kalba) į smulkesnius fragmentus, kurių šiuolaikinis katalizės mokslas nesupranta ir todėl vietoj aiškaus fizinio mechanizmo suteikia f

Medžiagų parinkimas ir oro apdorojimo optimizatoriaus projektavimas
Nepraleidžiant inicijuojančių įtakų paieškos etapų aprašymo, tarkime, kad galiausiai apsistojome ties magnetiniu ir kataliziniu poveikiu, kaip patogiausiu, prieinamiausiu ir pakankamu dociui.

Karbiuratoriaus nustatymas
Mane, kaip ne automobilių entuziastą, kuris nėra susipažinęs su karbiuratoriaus įrenginiu, nustebino jo primityvumas ir sudėtingumas. Tiesą sakant, iki 9 privačių karbiuratorių yra sujungti į vieną bendrą karbiuratorių (kiekvienam režimui

Uždegimo reguliavimas
Čia mes pasiekiame vidinio cilindro oro apdorojimą, skirtą degimui be kuro. Žinoma, lazeris išspręstų viską: tiek išankstinį, tiek cilindrinį apdorojimą, nes užtikrina oro sprogimą, bet tinka

Užvedimas, apšilimas ir tuščioji eiga
Poreikis, kad automobilio cilindrų degimo kamerose nebūtų kuro autoterminiu oro degimo režimu karbiuratoriaus variklis paleidžiant reikia sureguliuoti iki itin lieso mišinio

Pereinamieji režimai, pakartotinis dujų išleidimas
Jei manote, kad šiuose režimuose nėra netikėtumų, tada veltui. Yra. Karbiuratoriuje sujungus visus 8 ... 9 pagrindinius ir atitinkamą skaičių perėjimo režimų iš karto lemia tai, kad ES

Sezoninės savybės
Sezoninės automobilių variklių veikimo ypatybės ir jų nustatymai autoterminiam darbui be degalų pirmiausia yra susiję su užvedimu ir pašildymu. Pirmiausia pats faktas: suderinta

Varliagyviai ir visureigiai, pagrįsti sūkuriu.
Trumpi komentarai apie (toli gražu ne pilną) gamtos energijos sričių sąrašą. Žinoma, visomis kryptimis pagrindinis dalykas yra organinių ar branduolinių medžiagų vartojimo trūkumas

Socialiniai energetikos aspektai
Pasaulyje daugybė pavienių mokslininkų, inžinierių, įvairių pramonės šakų specialistų, išradėjų, praktikų, mažų ir didelių įmonių ir organizacijų lokaliai sprendžia taktines problemas.

Išradimų aprašymas
16.1. Kuro-oro mišinio paruošimo būdas ir prietaisas jam įgyvendinti Paraiška 2002124485 06.09.

Oro ir kuro mišinio apdorojimo įrenginys
Paraiška 2002124489, 2002-06-09 F 02 M 27/00 (gautas RF patentas Nr. 2229620) Išradimas yra susijęs su energija, šiluminėmis elektrinėmis ir varikliais, įskaitant

Būdas padidinti darbo aplinkos energiją, norint gauti naudingo darbo
Patentas Nr. 2179649, 2000 m. liepos 25 d. F 02 G 1/02, F 02 M 27/04 Išradimas yra susijęs su energetika, elektrinėmis ir varikliais, veikiančiais karštomis dujomis, elektrinėmis ir

DEGIMO
1. Natūralūs energijos be kuro procesai Tradicinėje energetikoje dalijimosi procesuose, taip pat tokiam atsinaujinimui naudojamas organinis ir branduolinis kuras.

Fizinis energijos mainų mechanizmas
Yra žinoma, kad nėra monotoninių procesų, o tik svyruojantys procesai. Pagrindinė medžiagų apykaitos procesų aplinkos ir parametrų svyravimų priežastis yra blokavimas, ekranavimas, mažesnis potencialas

Tesla paslaptys
Tesla žinoma kaip viena pirmųjų novatorių – mokslininkų, sėkmingai ir dideliais kiekiais gavusių aplinkos energiją (nemokamą energiją). Apie savo tyrimus Tesla paskelbė atvirai

Elektros transformatoriai
Aukščiau aprašytas transformatoriaus (Tesla) veikimo principas, naudojant aplinkos energiją impulsinio aukšto dažnio elektros srauto pavidalu, tinka ir įprastiems pramoniniams transformatoriams.

Elektros varikliai
Kai į elektros tinklą buvo įtrauktas elektros variklis (induktyvumas) ir specialiai parinkti kondensatoriai (talpa), Melničenko /15/ pavyko gauti 10 ... 15 kartų. daugiau galios ant variklio veleno nei

Elektros generatoriai su nuolatiniais magnetais
Nemažai magnetinių elektros generatorių (MEG) jau aprašyti /2/: Searl, Roshchin-Godin, Floyd generatoriai. Visi jie ne tik išdavė energijos perteklių, bet ir dirbo autonomiškai. Yra galimybė sužinoti

Garso bangų pagreičio algoritmas
1. Dujų (oro) osciliatoriaus kritinio (normalaus) artėjimo atstumas iki jo kaimynų, įskaitant sieną (stiebo galas – garso generatorius):

Ertmės struktūrų poveikis
Straipsnis V.S. Grebennikovas, paskelbtas apie 1980 m. apie tai, kaip jis skrido virš Novosibirsko, tada padarė didelį įspūdį, ypač Išsamus aprašymas pojūčius ir įvykius iki mažiausių

Superskystumas
Superskystį turi turėti skystis, neturintis mechaninės jo dalių sąveikos dėl trinties ir klampumo (pagal tradicinę teoriją), taip pat bet koks kitas, ypač elektrinis.

ORO DEGIMO
8. Tęsti. Degimo procesų optimizavimas Tradiciškai manoma, kad kuras dega. Jam iš viršaus suteikta ši savybė – šilumingumas. Anot jos, jie daro a

Procesai su oru ir deguonimi
Apsvarstykite gaisro ar sprogimo atvejus be kuro. Tokių atvejų jau yra gana daug: 1. Oro sprogimas lazerio spindulio židinyje; 2. Gryno deguonies sprogimas

Procesai su kuru
Apsvarstykite, pavyzdžiui, metaną CH4. Tradiciniame struktūriniame metano molekulės įvaizdyje yra keturios paprastos anglies atomo jungtys su vandenilio atomais: H |

Oro degumo ribos
Pirmiausia apsvarstykite įprastą oro, sumaišyto su kuru, degimą. Kai impulsiniai degalai purškiami į orą aerozolio pavidalu, tai yra paprasčiausias inicijavimo veiksmas, užtikrinantis uždegimą ir degimą

Tikslinis kuro mikrodozavimas
Tikslas – palengvinti uždegimą vidaus degimo variklio cilindre su minimaliomis degalų sąnaudomis. Be degalų režimu degalai daugiausia reikalingi lieso mišinio užsidegimui palengvinti: tada

ICE prioritetinė veikla
Nepaisant to, kad nedidelis degalų kiekis palengvina variklio darbą be degalų, įskaitant užvedimą, pašildymą, uždegimą, pereinamuosius veiksnius, tačiau geriau nedelsiant

Išankstinis cilindrinis oro apdorojimas
1. Magnetinių optimizatorių montavimas. 2. Optimizatorių poveikio stiprinimas naudojant: - magnetinio srauto koncentratorius; - katalizatoriai, patalpinti į magnetinį lauką.

Apdorojimas cilindro viduje
6. Jei įmanoma, naudokite tuos pačius metodus, kaip ir apdorojant prieš cilindrą (1-5 punktai). 7. Variklio derinimas: - degalai (jei reikia): mišinio perlenkimas;

Katalizatorių naudojimas
Katalizatorių stiprinimas magnetiniame arba elektriniame lauke vyksta taip. Pagrindinis sviedinių greitinantis organas – elektros – yra jų sūkurys, besisukantis aplink kristalo atomus.

Uždegimo pritaikymas
Dabar apie uždegimą. Priežastis, kodėl žaibas negali susprogdinti atmosferos, jau buvo paaiškinta aukščiau. Taip pat ir kibirkštis elektros krūvis negali savarankiškai pūsti švaraus oro į variklio cilindrą. Šimtas

RPM padidėjimas
Praktika rodo, kad greičio padidėjimas prisideda prie azoto ciklo pradžios, kuris nėra visiškai be degalų, bet jau degant dalyvauja ne tik deguoniui, bet ir azotui. išorinis vizualinis atpažinimas

Aukštos įtampos perdanga
Elektrinis laukas tarp elektrodų yra katalizės – oro degimo proceso – inicijavimo efektas. Tai padidina elektros dujų tankį šioje erdvėje, iš dalies neutralizuoja

Degikliai ir degimo kameros
Katilinių krosnių ir dujų turbinų (GTP) ir kitų jėgainių degimo kamerų degikliai nuo vidaus degimo variklių degimo kamerų skiriasi tuo, kad nėra stūmoklio ir aerodinaminių slėgio bangų sistemos, smūgio ir detonacijos.

Katalizė ir vandens deginimas
Degimui pakanka vandens: jam nereikia kuro ir oksidatoriaus. Pagal šiuolaikines gamtos energijos sampratas /1, 2, 3/ degimas yra elektrodinaminės sąveikos procesas

Energijos gavimas elektrolizės būdu
Elektrolizė be kitų išorinių poveikių yra energiją einantis procesas, ta prasme, kiek energijos, atsižvelgiant į efektyvumą, buvo išleista, tiek vėliau gauta. Tokie degikliai, pavyzdžiui, skirti pjaustyti


Kavitacija skystyje atsiranda kaip priešvirinimo režimas, kai pažeidžiamas (plyšta) jo tęstinumas. Garai, ypač vanduo, patenka į susidariusias urvas. Garų burbuliukai dėl nedidelio paviršiaus kreivumo

Didėjantis slėgis gamtos energija
Iš karto pasakykime, kad tai gerai žinomas reiškinys: vandens plaktukas ir hidraulinis cilindras (žr. pvz. / 31 /). Nėra aiškaus fizinio paaiškinimo, nors Žukovskio formulėje slėgio padidėjimui ΔР =

Savarankiškas sukimasis hidroenergetikoje
Koriolio jėgos sukelia savarankišką sukimąsi bet kurioje terpėje, įskaitant vandenį. Pastebėta, kad pvz sūkuriniai šilumos generatoriai Potapovo siurblio pavaros galia mažėja didėjant greičiui

Kai kurios žmogaus energijos ypatybės
Iš knygoje pateiktos fizikos ir energetikos teorijos ir praktikos išplaukia paprasta grandinė materijos ir energijos cirkuliacija. Pirminė medžiaga, tokia kaip idealus skystis, kuris negali egzistuoti pats

Apie netradicinių žinių naudą
Laikui bėgant netradicinės žinios tampa tradicinės, pažįstamos, jeigu jos pasitvirtina ir panaudojamos praktikoje. Likusi dalis atidėta iki kito mokslo ir technologijų plėtros etapo

P.S
Praėjusiais metais nuo ketvirtosios knygos dalies parašymo atsirado naujas supratimas apie kai kuriuos faktus, kurie gali būti svarbūs, todėl toliau pateikiamas sąrašas su trumpais paaiškinimais.

Elektros srovės greitis

- yra laidininko elektrinio lauko vienetinis intensyvumas (intensyvumo kvantas), kuris fizine esme yra elektros išilginės jėgos ir jo krūvio santykis.

yra giromagnetinė elektros konstanta.

Nuo šviesos greičio jis skiriasi tik 3,40299%, bet skiriasi. Praėjusio amžiaus technologijoms šis skirtumas buvo sunkus, todėl buvo laikomas elektrodinamine konstanta. Tačiau praėjus 4 metams po garsaus savo straipsnio apie elektrodinamiką paskelbimo, 1868 m., J. Maxwellas tuo suabejojo ​​ir, dalyvaujant Hokino asistentui, pamatavo jo vertę. Rezultatas, kuris nuo tikrosios elektrodinaminės konstantos skiriasi tik 0,66885%, liko nesuprantamas niekam, įskaitant patį autorių.

Elektros orbitos pjūvyje skersai laidininko ašiai išsidėsčiusios viena virš kitos, sudarydamos elektros sūkurio paketą arba vieną elektros sūkurį. Išorinis ir vidinis elektronas pakuotėje juda vienodu išilginiu greičiu.

Kiekviena dalelė sukuria įtampą;

(- elektros konstanta), o jų derinys pakuotėje - linijos įtampa. Magnetinio srauto kvantas yra vieno elektros įtampos ir jo apskritimo dažnio santykis

Taigi linijos įtampa.

Laidininko magnetinis srautas.

– išilginės įtampos poslinkio kvantas.

Magnetinė indukcija yra magnetinio srauto tankis, nurodytas sūkurio elementarios trajektorijos atkarpoje

; .

– sūkurinis žingsnis; atstumas tarp pakuočių; atstumas tarp orbitų – tai yra atstumas tarp dalelių – elektros.

Didžiausia indukcija - su sandariai suspaustu elektros, kai - elektros skersmuo,

techniškai niekada nepasiekiamas, bet yra etalonas, pavyzdžiui, Tokamakui. Nepasiekiamumas paaiškinamas stipriu abipusiu elektronų atstūmimu, kai jie artėja vienas prie kito: pavyzdžiui, esant , mechaninis įtempis magnetiniame sraute bus , iki kurio dabar neįmanoma suspausti magnetinio srauto.

Magnetinio lauko stiprumas yra žiedo srovės ir tarporbitinio atstumo pakete santykis.

Jei yra elektros praėjimo išilgai laidininko per tam tikrą atkarpą dažnis vienetine srove, tada . Per laiko vienetą paimtų elektroninių dalelių skaičius bus toks (Franklino konstanta). Tada: srovės vienetas in nustatomas elektronų rinkinio žingsniniu perkėlimu, lygiu Franklino skaičiui. Taip pat: elektros energijos kiekio vienetas nustatomas pagal elektros rinkinio žingsninį perdavimą, lygų Franklino skaičiui.

Jeigu srovė teka ta pačia kryptimi lygiagrečiais laidininkais, tai 2 laidininkų sistemos išoriniai sūkurių laukai susilieja, susidaro bendras sūkurys, apimantis abu laidininkus, o tarp laidininkų dėl priešingos sūkurių krypties atsiranda magnetinis srautas. tankis mažėja, todėl mažėja teigiamo lauko įtampa. Įtampos skirtumo rezultatas yra laidininkų konvergencija. Esant priešpriešinei srovei, didėja magnetinio srauto tankis ir intensyvumas tarp laidininkų, ir jie vienas kitą atstumia, bet ne vienas nuo kito, o iš tarplaidininkinės erdvės, labiau prisotintos sūkurinių laukų energijos.

Srovės atveju pagrindinis laidininkų vaidmuo tenka paviršiaus sluoksnio atomams. Apsvarstykite aliuminio laidininką. Jo ypatybė yra oksidinė plėvelė. Tiek fizikai, tiek chemikai mano, kad ši molekulė yra elektriškai neutrali, nes aliuminio ir deguonies atomai tarpusavyje kompensuoja vienas kito valentiškumą. Jei taip būtų, aliuminis negalėtų praleisti elektros, bet jis praleidžia ir gerai laidi, vadinasi, turi perteklinį neigiamą krūvį.

Analizė rodo, kad atome yra vienas elektrono perteklius, turintis elektronų deficitą, todėl jis turi didelį perteklinį neigiamo ženklo krūvį:

kur yra trūkstamas elektronų skaičius aliuminio atome;

yra atominė masė,

Aliuminio atominis skaičius.

Kiekvienoje dviejose molekulėse yra 3 ryšių elektronai.

Apatinis sūkurio viršlaidžiosios dalies spindulys gali būti lygus pusei tarpatominio atstumo - elektrai laidžios medžiagos gardelės periodo:

(yra atomo masė; yra jo tankis).

Sūkurio cirkuliacinį dažnį taip pat lemia:

Čia: – sektorinis greitis ;

yra laidininko spindulys;

yra elektrostatinė konstanta.

Panašiai kaip Omo dėsnis, rašome .

Nuo aišku, kad yra vienos orbitos populiacija pagal daleles – elektroną, sekančią ją viena po kitos;

.

Pavaizduokime aliuminio laidininko (spindulio ) su nuolatine srove esant įtampai parametrų apskaičiavimą.

Sektorinis greitis

Apvalus sūkurio dažnis ()

Išilginis elektros dažnis

.

Viena elektros trajektorija išvystyta įtampa:

Sūkurių paketas

.

Vieno elektros paketo žiedinė srovė

Bendras elektronų skaičius sūkuriniame pakete

Orbitos populiacija pagal daleles – elektros

Sūkurio paketo orbitų skaičius

.

Linijos įtampa, sukurta vieno paketo - sūkurio elemento:

Linijos srovė

(arba ).

Linijos galia

(arba )

Sūkurio storis

Išorinis sūkurio spindulys

.

Išilginė laidininko magnetinio lauko dedamoji

.

linijos indukcija

kur yra magnetinė konstanta;

– santykinis magnetinis pralaidumas .

Normalus laidininko sūkurio magnetinio lauko komponentas:

.

Kaip matote, elektros srovė ir magnetinis laukas yra sūkurinio elektrinio lauko savybės.

Elektros linijos sunaikinimo pradžia yra vainiko švytėjimo atsiradimas. Sūkurio mechaniniam įtempimui artėjant prie laidininko Youngo modulio reikšmės, išorinių atomų virpesių amplitudė padidėja iki kritinės reikšmės, kurią pasiekus iš jų pradeda išsiskirti elektronų perteklius, kurie tuoj pat virsta generatoriniais elektronais ir prasideda. HRTF, kartu su šviesos spinduliavimu matomoje spektro srityje. Laidininko vainikinio švytėjimo ir kaitinamosios lempos kaitinimo siūlelio švytėjimo pagrindas yra tas pats reiškinys - RPVR, kurį sukelia sūkurio susidūrimo sąveika su kaitinimo siūlelio ir laidininko atomais.

Savitoji laidininko varža nustatoma pagal jo parametrus: gardelės periodą ir rutuliuko skersmenį:

.

Tarpatominis kanalo plotis.

Tai patvirtina skaičiavimas pagal aukso nuotrauką, kuri sutampa su tikrąja verte. Dalis elektros yra išsklaidyta susidūrimų su laidininko atomais, o tai lemia elektros linijos efektyvumą. Efektyvumas proporcingas temperatūrai: .

Tai jau pasiekiama superlaidumo srityje, tačiau visiškas superlaidumas negali būti dėl elektros sklaidos. Superlaidumas paaiškinamas staigiu atomų nulinės vibracijos sumažėjimu (85 koeficientu už ) ir kristalinės gardelės persitvarkymu (tarpatominis kanalas padidėja 4 kartus), todėl savitoji varža sumažėja 5 dydžiais. Neslopinama superlaidumo srovė paaiškinama Žemės magnetiniu lauku. Kadangi varža vis dar didesnė už nulį, tada be Žemės magnetinio lauko srovė mažėja.

Kiek egzotiška elektros srovės iliustracija yra lazerio spinduliuotė, nors jos spinduliavimas laikomas optiniu. Pavyzdžiui, neodimio lazeryje su impulso energija ir trukme , impulso ilgiu ;

sūkurių paketų skaičius vienam impulsui;

sūkurio paketo orbitų skaičius;

sijos konstrukcinis atsparumas ;

vienos orbitos populiacija (~3 eilėmis didesnė nei ). Šie skaičiavimai atlikti pagal naują teoriją, neprieštaraujant faktams. Kas atsitinka lazeryje?

Šviesos spinduliai aktyviame elemente pakartotinai atsispindi, o tai lemia visišką baltos šviesos pluošto sunaikinimą. Susidaro daug elektronų, kuriuos su pluoštu įtraukia fotonai. Tuo pačiu metu dalis elementariųjų spindulių ašinių laukų po taip pat daugybinių atspindžių sudaro bendrą ašinį rezonatoriaus lauką ir begaliniu greičiu išeina į erdvę per išėjimo veidrodį. Laisvas elektros skubėjimas į ašinį neigiamą lauką. Pradžioje aplink ašinį lauką jie juda atsitiktinai; tada jie įgauna sukimąsi viena kryptimi ir susidaro normalus sūkurys. Panašių elektrinių laukų modulių pridėjimo faktą patvirtina bendras šios sąrankos lazerio ašinio lauko krūvis. Kaip jau matote, lazerio spinduliuotė yra elektros srovė per idealų superlaidininką – elektronų pluoštą. Tačiau yra dar keli pavyzdžiai, kurie skiria lazerio spindulį nuo šviesos pluošto. Taigi lazerio pluošto sklidimo išilgai optinio pluošto greitis yra atvirkštinė dažnio funkcija, tai yra, aukšto dažnio spindulys sklinda išilgai optinio pluošto mažesniu greičiu nei žemo dažnio; esant natūraliai šviesai, vaizdas apverčiamas atvirkščiai.

Lazerio spindulys, kaip ir vielos srovė, yra lengvai moduliuojamas; šviesa - ne. Lazerio spindulys sklinda elektros srovės greičiu ; šviesa savo greičiu (violetinė) .

Tradicinių lazerių efektyvumas niekada nebus didelis dėl daugiapakopio proceso ir nuostolių: pirmiausia reikia gauti šviesą, tada ją sunaikinti, tada iš šiukšlių surinkti ašinį elektronų lauką ir ant jo surišti likusius fotonus. Siūloma elektros srovę iš metalinio laidininko perkelti tiesiai į superlaidų laidininką – ašinį elektroninį lauką, kurį sukuria koks nors prietaisas, pavyzdžiui, magnetronas. Tada lazerio efektyvumas bus bent 90%. Kadangi elektros sūkurys lengvai praeina pirmyn ir atgal (metalinis laidininkas yra ašinis elektroninis laukas), galima įdiegti, pavyzdžiui, belaidę elektros liniją ir kitus įrenginius, kurie naudoja šią savybę, įskaitant elektros generatorius su FPVR, kurie yra sužadinami. elektros iškrova, cheminė reakcija, degimas, elektronų pluoštas ir kt.