Бесплатный фрагмент - О природе электромагнетизма

К читателю!

Целью настоящей монографии является давнее, вот уже более двух десятков лет, неутолимое желание автора рассказать всем, кто любит и почитает Физику как науку, об одном из фундаментальных законов природы — электромагнитной теории Максвелла. Но речь пойдёт не о стройности и изящности этой теории, а о всеобщем заблуждении, царящем вокруг и внутри этой теории, о ее кажущейся непоколебимости и давно объявленной «феноменологичности». А ведь именно такое отношение и слепое преклонение перед ней, по убеждению автора, давно уже грозит дальнейшему развитию нашей цивилизации. И эту угрозу все мы давно почувствовали, но не осознали. Эта угроза — аварии и катастрофы техногенного характера: необъяснимые исчезновения самолетов и атомных подводных лодок, уход космических кораблей с орбит, взрывы на атомных электростанциях и прочее. Когда и где произойдет очередное ЧП, повлекшее за собой большие человеческие жертвы и колоссальные материальные и моральные потери?

А всему виной ложные посылки и понятия, заложенные в теорию более ста лет назад и, скорее всего, элементарный страх современных физиков даже в мыслях посягнуть на великие имена. А жаль!

Введение

Занимаясь своей будущей «Электромагнитной теорией», Д. Максвелл никак не мог найти нужного ему переносчика взаимодействия между переменным магнитным потоком и индуктируемой в катушке э. д. с. После долгих раздумий и колебаний Д. Максвелл, опираясь на кажущуюся симметричность электрических и магнитных явлений и советы К. Неймана, искусственно ввел в свою теорию т.н. «вихревое электрическое поле», снабдив его свойствами, обеспечивающими возможность взаимной обратимости электрических и магнитных полей, совершенно необходимыми ему для создания математического аппарата своей теории… За полторы сотни лет своего развития электромагнитная теория превратилась, с чьей — то «легкой руки», в «феноменологическую» (божественную) и «фундаментальную», надежно отгородившись от всякого посягательства на себя своими статусами.

Но, любая теория остается непогрешимой и верной, пока не обнаружится хотя бы один факт практического опыта, противоречащий этой теории, одно единственное сомнение в ее достоверности. Это должно насторожить, заставить нас пристальней взглянуть на то, что считается абсолютной истиной.

И такие сомнения есть…

Парадокс трансформатора

Взглянем на давно известный электромагнитный аппарат — трансформатор (рис.1):

Рис.1

Зная его принцип действия, можно без особого труда проследить цепочку энергетических преобразований в нем: электрическая энергия Ээ в первичной обмотке w1 трансформатора преобразуется в энергию Эм магнитного потока Ф сердечника, которая во вторичной обмотке w2 трансформатора вновь преобразуется в электрическую энергию ЭЭ (рис 2).

Рис.2

Теперь рассмотрим эту энергетическую цепочку в динамике:

ЭЭ может изменяться в очень больших пределах — от 0 до ЭЭ mах. Соответственно, от 0 до Эм max синхронно должна изменяться и Эм — мы это вправе ожидать, ведь Эм есть звено в энергетической цепочке трансформатора. Но теория (и реальный факт) говорят о том, что магнитный поток трансформатора, а соответственно и его энергия, есть величина постоянная и никоим образом не зависящая от уровня энергии, проходящей через трансформатор. Таким образом, выстроенная нами логическая энергетическая цепочка работы трансформатора не согласуется с теоретической посылкой о роли магнитопровода в общем устройстве трансформатора. Мы наблюдаем нарушение причинно — следственных связей, т. е. ПАРАДОКС. И как бы это не выглядело странным и действительно парадоксальным, приходится признать: магнитный поток в сердечнике трансформатора участия в передаче энергии через трансформатор не принимает.

Выявленный парадокс сразу же тянет за собой следующую нестыковку: вокруг переменного магнитного потока, согласно классическим представлениям, возникает «вихревое электрическое поле» и именно оно создает ЭДС в витках вторичной обмотки. Получается, что и вихревое электрическое поле так же не участвует в появлении энергии во вторичной обмотке!??

Парадокс катушки индуктивности

Рассмотрим цепь переменного тока с индуктивностью L (рис.3). Согласно существующей теории, в катушке L создается

противоЭ. Д.С. — UL, по величине равная сетевому напряжению, но направленная встречно ему — так называемая уравновешивающая Э. Д. С. или Э. Д. С. самоиндукции.

Рис. 3

Но в таком случае вольтметр V должен показывать нуль или величину близкую к нулю. Прибор же всегда показывает напряжение сети Uc. Почему?

И под действием какой силы, в таком случае, в цепи течет ток, ведь напряжения уравновешены?

Эффекты на трансформаторе

Обычный двухобмоточный трансформатор подключим к сети переменного тока. В цепь первичной обмотки ω1 включим лампочку L1, а в цепь вторичной обмотки ω2 включим лампочку L2. Условимся, что лампочки горят в полнакала. Снабдим трансформатор третьей обмоткой ω3, охватывающей весь трансформатор.

Рис.4

При подаче на обмотку ω3 переменного напряжения Uy от стороннего источника той же частоты обнаружим, что в зависимости от величины напряжения Uy или фазы между напряжениями Uy и Uc лампочки L1 и L2 или гаснут или разгораются до полной яркости свечения. Тем самым мы обнаружили эффект влияния «нелогичной» обмотки ω3 на режим работы трансформатора. При манипулировании типами и расположением обмоток ω1 и ω2 на стержнях магнитопровода выясняется, что эффект влияния распадается на 2 части:

Синхронный эффект — лампочки L1 и L2 погасают или разгораются одновременно;

Асинхронный эффект — одна из лампочек гаснет, в то время как другая разгорается;