авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 12 |

«Ф. М. КАНАРЁВ МОНОГРАФИЯ МИКРОМИРА Россия – 2012 Август 2 ...»

-- [ Страница 9 ] --

Конечно, мы не имеем ещё информации о процессе поглощения фотона электроном. Можно только предположить, что в момент отражения фотона от поверхности фотокатода его скорость может меняться в широких пределах и при угле отражения, близком к 90 0, он имеет фазу остановки, в результате которой его кольцевые магнитные поля (рис. 20) формируют магнитные лучи, на концах которых появляется магнитная полярность. Взаимодействуя с противоположной магнитной полярностью электрона (рис. 42), масса фотона, сформированная самим магнитным полем, образно говоря, перетекает (перекачивается) в структуру электрона, уменьшая его энергию связи с протоном ядра или с валентным электроном соседнего атома в молекуле (рис. 156).

Конечно, не все фотоны поглощаются электронами материала катода.

Часть из них отражается и этот процесс тоже влияет на формирование тока в цепи фотокатод – источник питания. Нам уже известно, что фотоны, падающие на отражающую поверхность (рис. 25), поляризуются в плоскости отражения (не отражающей плоскости 5, а плоскости отражения 4). В результате у них все спины оказываются перпендикулярными плоскости отражения 4 и они (6), формируют упорядоченное магнитное поле, которое начинает действовать на свободные электроны и таким образом придавать им упорядоченную ориентацию (рис. 118), которая немедленно передается всем свободным электронам, и приборы фиксируют это как появление тока в цепи. Чем больше фотонов попадёт на поверхность катода, тем мощнее будет их суммарное магнитное поле в момент отражения, которое и сориентирует большее количество электронов и величина тока, однонаправленного движения электронов увеличится (рис. 155, а).

А. Эйнштейн приписал энергии связи электрона с протоном работу выхода, которая, как считалось, формирует кинетическую энергию освободившемуся электрону. Теперь мы знаем, что освободившийся электрон не обладает кинетической энергией, он остаётся в зоне освобождения от связей и увеличивает количество свободных электронов в этой зоне.

Мы не будем описывать другие противоречия в изложении сути фотоэффекта, как в учебной, так и научной литературе, но отметим, что у одних авторов светом облучается катод, имеющий знак минус, а у других - анод, имеющий знак плюс, а эффект у всех получается одинаковый. В результате значительно усложняется корректная интерпретация многочисленных экспериментов по фотоэффекту. Поэтому начнём с анализа эксперимента А.Г.

Столетова (рис. 155).

Чтобы облегчить процесс формирования правильного понимания физической сути фотоэффекта, отметим главное – наличие в электрических проводах только электронов – носителей отрицательных зарядов и полное отсутствие протонов – носителей положительных зарядов. Обусловлено это тем, что соседство протонов и электронов, как мы уже отметили многократно, автоматически приводит к формированию атомов водорода, которые существуют лишь в плазменном состоянии при температуре около 5000 С.

Положительный и отрицательный потенциалы присутствуют в электролитических растворах. Носителями этих потенциалов являются электроны отрицательно заряженных ионов и протоны атомов водорода, входящие в положительно заряженные ионы. При этом отрицательно заряженные ионы приносят электроны к аноду - клемме батареи, которая обозначена знаком плюс (+) (рис. 123, 124). От этой клеммы они движутся по проводам, совершают работу во внешней сети и возвращаются к минусовой (-) клемме батареи. Здесь электроны принимают ионы, содержащие атомы водорода, в составе которых положительно заряженные протоны, формирующие положительные потенциалы этих ионов. Так что по электрическим проводам движутся только электроны. И движутся они от анода (+) к катоду (-), если источником энергии является батарея.

Это – главная информация, без знания которой невозможно найти непротиворечивую интерпретацию фотоэффекта.

На рис. 155, а показана схема эксперимента А. Г. Столетова. В электрическую сеть батареи Б включены две пластины конденсатора. Пластина А, в виде медной сетки, подключена к плюсу батареи, а цинковая пластина К – к минусу. Когда свет от источника S, проходя через медную сетку А, падает на отрицательно заряженную цинковую пластину К, то гальванометр G показывает ток.

Причина показаний гальванометра – появление разности потенциалов между пластиной К и отрицательной клеммой батареи. Эта разность обусловлена тем, что новые свободные электроны, появившиеся в пластине К, формируют процесс выравнивания потенциалов. Они делают это, перемещаясь к минусовой клемме батареи. Процесс этого перемещения фиксирует гальванометр G.

Это центральный момент в понимании сути фотоэффекта, поэтому на него надо обратить особое внимание и запомнить его суть – выравнивание потенциалов.

Если к пластине К подключить плюс батареи вместо минуса (рис. 155, b), то электроны, идущие от плюса батареи, заряжают её отрицательно. Новые электроны, появившиеся в результате облучения той же пластины светом, не могут двигаться к плюсовой пластине батареи, окружённой отрицательно заряженными ионами. Отсутствие показаний гальванометра G подтверждает этот факт.

Конечно, достоверность описанной интерпретации нуждается в дополнительной проверке. Для этого надо поставить второй гальванометр в цепь:

минус батареи – пластина А (рис. 155, c). Несмотря на то, что площадь сетчатой пластины A значительно меньше площади цинковой пластины К гальванометр покажет наличие тока в этой цепи. Он будет фиксировать движение новых свободных электронов, появляющихся в пластине А в результате её облучения, к положительно заряженным ионам, которые концентрируются у поверхности отрицательно заряженной пластины батареи, клемма которой обозначена знаком минус. Жаль, что нам не удалось найти литературный источник, в котором описывалось бы действие гальванометра, показанного на рис. 155, b и мы полагаем, что студенты сами проверят это.

Добавим к изложенному: существует большое количество опытов, в которых показано, что свободные электроны могут появляться в облучаемой пластине и при отсутствии на ней какого-либо первоначального потенциала. Установлено, что цинковые пластины наиболее чувствительны к облучению ультрафиолетом.

Строго говоря, особой нужды в проверке достоверности описанной интерпретации физической сути опыта А.Г. Столетова не существует, так как она реализуется в схемах работы солнечных батарей. Электроны атомов солнечных батарей, освобождённые поглощёнными фотонами, никуда не вылетают, а движутся по проводам и пополняют потенциал электролитических батарей. Так работают световые зарядные устройства батарей питания калькуляторов и других многочисленных подобных устройств.

Не будем описывать отличия в схемах экспериментальных установок для анализа фотоэффекта у разных авторов учебников по физике. Они явились следствием непонимания ими физической сути фотоэффекта. Приведём лишь две из них (рис. 157).

Давно существующая интерпретация фотоэффекта базируется на представлении, что электроны, выбиваемые фотонами из анода А и направляющиеся к катоду К, можно задержать увеличением отрицательного потенциала на катоде (рис. 157, а). Однако, сразу возникает вопрос: откуда электроны берут столь значительную энергию, чтобы преодолевать отрицательный потенциал на катоде?

Из новой теории спектров, как мы уже показали, однозначно следует, что электрон, поглотивший фотон с энергией, равной энергии его связи с протоном, становится свободным и остаётся в зоне своего рождения вместе с другими свободными электронами. Так что нет у него начальной кинетической энергии, чтобы вылететь из зоны своего освобождения, поэтому есть все основания полагать, что амперметр в схеме на рис. 157, а не будет ничего показывать.

Рис. 157. Схема эксперимента по фотоэффекту Схема, представленная на рис. 157, b, соответствует схеме включения гальванометра в опыте А.Г. Столетова (рис. 155, c). Как видно (рис. 155, c и рис. 157, b), гальванометр включён в цепь: облучаемая пластина – минус батареи.

Поэтому обе эти схемы должны давать аналогичные экспериментальные результаты.

Начнём анализ главной неясности, которую все физики обходят уже более 100 лет. Как понимать задерживающий потенциал, получаемый с помощью электрической схемы, показанной на рис. 157, b? Ведь потенциал на аноде А, как считается, положительный и он притягивает отрицательно заряженные электроны, но не отталкивает их и поэтому не может формировать задерживающий потенциал.

И, тем не менее, сообщается, что если увеличивать световой поток, то величина тока также увеличивается ( I 3 I 2 I 1 ) и при определённом напряжении становится постоянной (рис. 158, а). Величина напряжения V0, при котором ток равен нулю, называется задерживающим потенциалом. Для понимания сути анализируемого процесса введём очень важное понятие начальный задерживающий потенциал. Это необходимо потому, что он фиксируется при смене частоты света, облучающего пластину К (рис. 157, b).

На рис. 158, b - три разных начальных задерживающих потенциала V1, V2, V3. Это значит, что при последовательном увеличении частоты фотонов, начальный задерживающий потенциал каждый раз оказывался большим. Это фундаментальное следствие указывает на то, что увеличение частоты фотонов, поглощаемых валентными электронами атомов, входящих в молекулы, расширяет диапазон разрушаемых энергий связи ступенчато (рис. 156, 158). Это значит, что начинают освобождаться не валентные электроны (2 или 2’, 3 или 3’ рис. 156).

Вполне естественно, что ступенчато увеличивается и количество свободных электронов, которые, как считается, надо задерживать.

Далее, оказалось, что величина начального задерживающего потенциала у катодов зависит не только от частоты фотонов, но и от материала катода, что вполне естественно, так как валентные и не валентные электроны атомов, находящихся в составе молекул разных химических элементов, имеют разные энергии связи и разные диапазоны их изменения.

Рис. 158. Зависимость задерживающего потенциала V от частоты фотонов (1 и 2 – разные материалы катодов) Зависимость задерживающего потенциала от материалов катодов показана на рис. 158, с. Из неё следует, что величина задерживающего потенциала для катода из конкретного материала зависит линейно от частоты фотонов, падающих на катод. Причём, линии изменения этих зависимостей для катодов из разных материалов имеют один и тот же угол наклона.

Это исключительно ценный экспериментальный факт, позволяющий раскрывать структуры атомов и молекул материалов катодов, но в научной литературе отсутствует информация об этом. Не будем описывать детали, но отметим аналогию этого следствия со следствием, следующим из закона излучения (300) абсолютно чёрного тела (рис. 119). Закономерность формирования спектра излучения абсолютно чёрного тела не зависит от материала этого тела. Это значит, что все электроны всех атомов, всех химических элементов имеют близкие энергии связи на одноимённых энергетических уровнях.

А теперь обратим внимание на то, что источником питания является батарея (рис. 157, b). Потенциал на её электродах меняется с помощью резистора. Вполне естественно, что резистор вызывает падение напряжения на клеммах батареи.

Величина этого падения зависит от количества витков резистора, включенных в работу. При максимальном количестве витков, включённых в работу, падение напряжения будет максимально. Вольтметр V показывает остаток потенциала на клеммах батареи.

Поскольку величину потенциала определяет количество электронов, то при большом падении напряжения большая часть электронов циркулирует в замкнутой цепи: батарея – резистор, а меньшая часть обеспечивает величину уменьшенного потенциала на клеммах батареи, который выполняет роль задерживающего потенциала. Если эта часть потенциала будет равна потенциалу на пластине К, то тока не будет. Когда потенциал на пластине К будет больше остаточного потенциала на клеммах батареи, то начнётся процесс выравнивания потенциалов и амперметр А зафиксирует его.

Берём вначале пластину с материалом 1 (рис. 158, c), которая, согласно схеме на рис. 157, b, выполняет роль катода К. Когда пластина не облучается, то её потенциал будет равен той части потенциала на клеммах батареи, которая не расходуется на падение напряжения на клеммах батареи включённым резистором.

Если начать облучать пластину (рис. 158, b) светом, то у неё появится избыток свободных электронов, которые сформируют потенциал больший того, что остаётся на клеммах батареи после падения напряжения, вызываемого резистором. В результате начнётся процесс выравнивания потенциала и амперметр зафиксирует его своими показаниями. Чтобы прекратить этот процесс, надо увеличить потенциал на клеммах батареи. Делается это уменьшением сопротивления резистора. Это и есть причина увеличения задерживающего потенциала.

Таким образом, равенство потенциалов на пластине К и клеммах батареи и определяет величину потенциала, который называется задерживающим и который показывает вольтметр V. Величина этого потенциала регистрируется при нулевом показании амперметра G.

Далее, увеличение частоты фотонов, посылаемых на поверхность пластины К, увеличивает количество освобождаемых электронов ступенчато и задерживающий потенциал на этой пластине растёт ступенчато (рис. 158, b). Чтобы удержать увеличенный потенциал на пластине К, надо увеличить потенциал на клеммах батареи. Достигается это уменьшением сопротивления резистора. Факт равенства потенциалов на пластине К и на клеммах батареи регистрирует амперметр отсутствием тока в цепи: пластина К – минусовая клемма батареи.

Из описанного следует, что последовательное увеличение частоты, а значит и энергии фотонов, позволяет им освобождать электроны с большими энергиями связи и таким образом увеличивать количество свободных электронов. В результате растёт величина потенциала на пластине К и, чтобы закрыть путь электронам, формирующим этот потенциал, необходимо увеличить потенциал на клемме батареи (рис. 157, b) путем уменьшения сопротивления резистора (рис. 157, b). Последовательность этой операции приводит к получению прямолинейной зависимости между задерживающим потенциалом V и частотой фотонов, облучающих пластину (рис. 157, b). Например, на рис. 157, b показано, что фотоны с частотой 11 формируют на пластине К потенциал, который можно удержать потенциалом V11 на клеммах батареи.

Желающие могут проверить достоверность описанной интерпретации физической сути задерживающего потенциала, установив второй амперметр в цепи (рис. 157, b): пластина А (анод) - плюсовая клемма батареи. При любом увеличении частоты фотонов, посылаемых на поверхность пластины К, второй амперметр ничего не покажет, доказывая глубину ошибочности существующей интерпретации фотоэффекта. Вторая пластина (А) вообще не нужна в этой схеме.

Наличие вакуума желательно, так как это уменьшает разрядку пластины К за счёт ионизации воздуха вблизи её поверхности.

Строго говоря, особой нужды в проверке достоверности описанной интерпретации физической сути задерживающего потенциала не существует, так как она реализуется в схемах работы солнечных батарей, где нет потенциалов, задерживающих электроны, рождающиеся в солнечных батареях. Эти электроны никуда не вылетают, а движутся по проводам и пополняют потенциал электролитических батарей.

А теперь рассмотрим работу радиолампы накаливания (рис. 159, а). На схемах (рис. 159, b и с) показано, что катод радиолампы нагревается дополнительным источником питания напряжением 30 В.

Известно, что при нагревании атомов их электроны поглощают фотоны и уходят на более высокие энергетические уровни, удалённые от ядер атомов.

Вполне естественно, что существует предел энергии фотонов, поглощаемых электронами, который называется энергией ионизации электрона. Поглотив такой фотон, электрон теряет связь с протоном ядра и становится свободным. Если катод (-) и анод (+) поместить в вакуум, то, как считается, отрицательно заряженный электрон полетит к положительно заряженному аноду (рис. 159, b) и в цепи появится ток. Показания амперметра (рис. 159, b) доказывают достоверность такой интерпретации. Но у нас возникает наивный вопрос: что формирует положительный электрический потенциал на аноде?

Рис. 159. Схемы радиолампы и её работы Известно, что носителем положительного электрического потенциала является протон. Это значит, что анод заполнен свободными протонами, которые притягивают к себе электроны, покинувшие катод. Другого объяснения в рамках сложившихся представлений не существует, поэтому у нас возникает второй наивный вопрос: почему встреча протонов и электронов у поверхности анода не завершается формированием атомов водорода и плазмы атомарного водорода? У нас нет никаких оснований исключить реализацию этого процесса. Синтез атомов водорода на поверхности анода неизбежен и он автоматически приводит к формированию на этой поверхности температуры (в интервале 2700-5000 С), которая соответствует температуре плазмы, формируемой атомарным водородом.

Где же искать выход из этого фундаментального противоречия, остававшегося незамеченным более 100 лет?

Мы уже установили, что положительные потенциалы электричества могут существовать на клеммах батарей, там протоны атомов водорода, находящиеся в составе ионов электролитического раствора – законные хозяева положительных потенциалов. Во внешних электрических цепях, идущих от анода (+) батареи к её катоду (-), движутся только электроны. Нет в проводах протонов, так как их соседство неминуемо заканчивается формированием атомов водорода, которые существуют лишь в плазменном состоянии при температуре (2700-5000) С. Что же заставляет свободные электроны двигаться от катода лампы накаливания к её аноду через разорванную сеть (рис. 159, b)?

Хороший вопрос. Для поиска ответа на него надо задать ещё один вопрос:

почему исчезает ток в этой цепи, если отключить подогрев катода? Прежде чем искать ответ на этот вопрос, надо обратить внимание на принцип работы прибора, показывающего наличие тока в цепи. Для прибора не имеет значения: движутся электроны через него или нет. Для него главное - наличие вокруг провода магнитного поля (рис. 123, 124), которое формируется свободными электронами, сориентированными вдоль провода. А не могут ли эту функцию выполнять фотоны, излучаемые нагретым катодом? Ответ на этот вопрос положительный.

Мы уже знаем, что процесс отражения фотонов от любой поверхности сопровождается их поляризацией. Поскольку структура фотонов магнитная (рис. 20), то поляризованные фотоны (рис. 24, 25, 28) формируют общее однонаправленное магнитное поле, которое, действуя на свободные электроны (рис. 158) провода, вынуждает их принимать ориентированное положение, при котором формируется магнитное поле вокруг провода (рис. 123). Этого вполне достаточно, чтобы амперметр зафиксировал наличие тока в таком проводе. Катод без подогрева не излучает фотоны и свободные электроны в аноде некому приводить в ориентированное положение, в результате которого формируется магнитное поле вокруг провода, отклоняющее стрелку амперметра.

При смене электрической полярности на клеммах лампы амперметр ничего не показывает, почему? Считается, что в этом случае бывший анод (рис. 159, b) становится катодом и заряжается отрицательно. В результате электроны, вышедшие из подогретого, теперь уже анода, отталкиваются от отрицательно заряженного катода и ток в цепи отсутствует. Логичная интерпретация. Но у нас есть другой её вариант.

Свободные электроны с отрицательно заряженного бывшего анода уходят к отрицательной клемме батареи, так как их там ждут протоны атомов водорода, входящие в электролитический раствор и расположенные вблизи пластин катода.

Так что некому в этом случае формировать магнитное поле вокруг провода и амперметр подтверждает это отсутствием показаний о наличии тока.

Другой вариант объяснения, при котором отсутствовали бы протоны в проводах, трудно найти. Вряд ли его найдут и сторонники присутствия протонов в аноде лампы накаливания, когда поймут, что это невозможно, так как соседство протонов и электронов автоматически заканчивается рождением атомов водорода, которые существуют лишь в плазменном состоянии при температуре до 5000 С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Математическое уравнение А. Эйнштейна, описывающее экспериментальные закономерности фотоэффекта, имеет более глубокий физический смысл. При правильной интерпретации составляющих этого уравнения, оно становится математической моделью закона формирования спектров атомов и ионов, открытого нами в 1993 году.

Существующие представления о задерживающем потенциале в фотоэффекте глубоко ошибочны. Они противоречат принципиальным схемам работы солнечных батарей.

Новая интерпретация физической сути задерживающего потенциала в фотоэффекте следует из совокупности наших научных результатов о микромире.

Она не имеет противоречий и поэтому ближе к реальности, чем старая интерпретация с обилием противоречий.

Анализ эффекта Комптона Эффект Комптона – самый надёжный и самый точный источник экспериментальной информации о главном параметре электрона – его радиусе.

Известен факт увеличения длины волны отраженных фотонов. Наиболее надежно и точно он фиксируется в эффекте Комптона. При этом, в соответствии с законом локализации фотонов k 0 m Const, масса m отраженных фотонов уменьшается. Это однозначно свидетельствует о потере массы, а значит - и энергии фотоном [270], 276], [291]. Если владелец потерянной массы остаётся неизвестным, то эффект Комптона становится ярким доказательством нарушения закона сохранения энергии и этот факт невозможно опровергнуть никакими косвенными экспериментами, доказывающими обратное [24].

Мы уже отметили, что дисбаланс масс ядер при их синтезе объясняется излучением гамма фотонов протонами. Что же касается причины дисбаланса масс фотонов в эффекте Комптона, то этот вопрос не ставился. Поэтому поставим его и попытаемся найти ответ или, в крайнем случае, сформулировать гипотезу о судьбе массы, теряемой отраженным фотоном.

На рис. 160 показана схема экспериментальной установки для изучения эффекта Комптона, а на рис. 161 – схема изменения длины волны отраженных фотонов при изменении угла. В эксперименте использовались рентгеновские фотоны с длиной волны r 5,6267 10 11 м [24].

Рис. 160. Схема для изучения эффекта Комптона:

1-рентгеновская трубка;

2-свинцовые экраны с прорезями;

3-фотопленка Как видно (рис. 161), при увеличении угла рассеяния интенсивность несмещенной линии 0 падает, а интенсивность смещенной линии ' возрастает. Чтобы найти математическую модель, описывающую изменение длины волны отраженного фотона, надо знать, прежде всего, геометрические параметры взаимодействующих объектов – рентгеновских фотонов и электронов [270].

Известно, что длина волны рентгеновского фотона равна радиусу его вращения и изменяется в интервале r 3 10 9...3 10 12 м. Длина волны, а значит и радиус свободного электрона равны e re 2,242631060 10 12 м, то есть радиус свободного электрона - в интервале изменения радиусов рентгеновских фотонов [270], [291].

Конечно, при энергетических переходах электрона в атоме длина его волны (радиуса) изменяется. Однако эти изменения у поверхностных электронов настолько незначительны, что в данном случае ими можно пренебречь. Сравнивая длину волны рентгеновского фотона, использованного r 5,6267 10 11 м в эксперименте, и длину волны электрона e 2,242631060 10 12 м, видим их близкие значения.

Рис. 161. Схема изменения длины волны отраженных фотонов от угла На рис. 162 приведены спектры ( 0 и ' ), рассеянные под одним и тем же углом различными веществами. Главный вывод, который следует из этого рисунка, при возрастании атомного номера химического элемента вещества интенсивность несмещенной линии P возрастает, а интенсивность смещенной линии M падает. Так, у лития (Li) максимальная интенсивность излучения состоит из смещенной М составляющей, а у меди (Cu) наоборот, интенсивность несмещенной линии P значительнее интенсивности смещенной линии M.

А теперь попытаемся найти ответ на вопрос: почему интенсивность смещённой линии падает с увеличением номера химического элемента (рис. 162)?

Ответ на этот вопрос следует из рис. 156, где показан атом лития и его ядро N. Нетрудно видеть, что поверхность такого атома почти пуста и у рентгеновских фотонов имеется возможность взаимодействовать с отдельными электронами.

Рис. 162. Эффект Комптона на радиаторах различной Природы При увеличении номера химического элемента увеличивается заполнение поверхностей атомов электронами, что затрудняет взаимодействие рентгеновских фотонов с отдельными электронами. В результате интенсивность смещенной линии (рис. 162) уменьшается.

Если представить атом меди, ядро которого показано на рис. 163, a, то его поверхность заполнена электронами полнее (рис. 163, b), что затрудняет взаимодействие рентгеновских фотонов с отдельными электронами и интенсивность смещенной линии уменьшается, что и наблюдается на рис. 162.

У нас есть основания представить поверхность многоэлектронного атома в виде одуванчика (рис. 163, b). Тогда поверхность такого атома, заполненная электронами, будет близка к сферической, когда он находится в невозбуждённом состоянии. Когда же один из его электронов поглощает фотон, то энергия связи такого электрона с ядром уменьшается, в результате он удаляется от ядра и от общей сферической поверхности атома. В таком состоянии он становится активным – готовым вступить в связь с аналогичным электроном другого атома.

Так образуется молекула [270], [24].

b) Рис. 163. (a – модель ядра атома меди;

а) (b) – возможная архитектоника поверхности многоэлектронного атома Конечно, соединение произойдёт лишь с тем электроном соседнего атома, который будет удалён от его поверхности и у которого свободным будет противоположный магнитный полюс. Указанные два электрона и являются валентными электронами.

Таким образом, сравнивая поверхности атома лития (рис. 156) и атома меди (рис. 163, b), видим значительную возможность рентгеновских фотонов взаимодействовать индивидуально с электронами атома лития и меньшую - с электронами атома меди. Экспериментальные данные, представленные на рис. 162, убедительно подтверждают это.

Достоверность этого доказательства усиливается путём аналитического вывода формулы (156) из схемы (рис. 164) взаимодействия кольцевых моделей фотонов (рис. 20) и электронов (рис. 42) [270].

( h 0 ) / C Импульс падающего на электрон фотона и импульс (h ) / C отраженного от электрона фотона связаны простой зависимостью (рис. 164) h h o (362) cos.

C C После взаимодействия фотона с электроном его импульс изменится на величину h o h h o h o cos о о (1 cos ) C C C C. (363) Рис. 164. Схема взаимодействия фотона с электроном в эффекте Комптона Поскольку o C / o и C /, то CCC (1 cos ) о (1 cos ).

o o (364) Известно, что эффект Комптона проявляется при взаимодействии между электронами и рентгеновскими фотонами. Это обусловлено тем, что они имеют близкие по величине радиусы, поэтому у нас есть основания обозначить е.

Полагая также, что 0, имеем [270] e (1 cos ). (365) Это и есть формула Комптона для расчета изменения длины волны отраженного рентгеновского фотона, которую он подобрал эмпирически в году и использовал при интерпретации результатов своего эксперимента.

Обозначая массу фотона до отражения через m0 k 0 / 0, а после отражения – через m k 0 / и учитывая, что 0 e (1 cos ), (366) найдём k0 k e (1 cos ), (367) m m или k 0 (m0 m) e (1 cos ). (368) mm Если m0 m m, то mm0 (1 cos ) m (1 cos ) k 0 m e (1 cos ) m e m e 0. (369) mm0 k Длина волны рентгеновских фотонов, использованных в эксперименте, 5,6267 10 11 м. Константа локализации k 0 позволяет определить их массу k 0 2,210254 10 3,9282 10 32 кг.

m0 (370) 5,6267 10 0........180 0, то для Поскольку угол может изменяться в интервале расчётов возьмём его среднее значение 90 0. Тогда e m0 2,4263 10 12 3,9282 10 1,6939 10 33 кг.

m (371) 5,6267 10 Таким образом, рентгеновский фотон, взаимодействуя с электроном под углом 90 0, потерял 1,6939 10 33 4,30% (372) 3,9282 10 своей массы. Тем не менее, если бы из потерянной массы сформировался фотон, то он имел бы радиус 2,210254 10 1,3048 10 9 м.

r (373) 1,6939 Как видно, масса (370), потерянная отражённым рентгеновским фотоном, эквивалентна массе рентгеновского фотона (табл. 3) [270], [291].

Сразу возникает вопрос: куда девалась масса, потерянная отражённым рентгеновским фотоном, если она не сформировалась в соответствующий фотон?

Конечно, если бы она сформировалась в соответствующий фотон, то приборы обязательно зарегистрировали бы его. Однако чёткой информации об этом нет, поэтому у нас появляются веские основания полагать, что масса, потерянная отражённым фотоном, не оформившись ни в какую частицу, растворилась в пространстве, приняв форму и свойства эфира. В результате закон сохранения энергии не соблюдается.

Установлено, что эффект Комптона надёжно регистрируется лишь при использовании рентгеновских фотонов. Причина – близость размеров рентгеновского фотона и электрона. При отражении фотонов размерами больше рентгеновских, как сообщается, эффект Комптона не регистрируется. Но это, по видимому, результат отсутствия метода такой регистрации. Тут уместно привести такой пример. Если считать, что ультрафиолетовые, световые и инфракрасные фотоны, тоже теряют энергию при отражениях, тогда согласно формуле (370) самый большой по размеру, но самый маленький по массе, реликтовый фотон ( 0,001м;

m0 2,2103 10 39 кг ) потеряет при отражении массу 2,4263 10 12 2,2103 10 1,0977 10 48 кг.

m (374) 1 Так как реликтовый фотон с m 2,2 10 39 кг является предельным (фотоны с меньшей массой не существуют, табл. 3), то фотоны с массой m m 10,6757 10 48 кг не формируются. Электромагнитная субстанция, представляющая эту массу, не оформившись в фотон, растворяется в пространстве, превращаясь в эфир.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, есть все основания поставить под сомнение результаты ряда косвенных экспериментов, доказывающих, что закон сохранения энергии при эффекте Комптона соблюдается [270], [24].

8.9. Тайны электронных микроскопов Обилие противоречий в разрешающей способности электронных микроскопов – зеркало физики ХХ века. Поэтому не случайно то, что производители этих микроскопов держат в тайне методику расчёта их разрешающей способности, которая явно не соответствует реальности.

Считается, что наш глаз способен различить объект размером, примерно, 0, 20 10 3 м. Известно, что информацию в наши глаза приносят фотоны светового диапазона со средней длиной волны 5,0 10 7 м.

Разрешающая способность электронного микроскопа в миллион раз (10 6 ) больше и оценивается величиной 0, 20 10 9 м. Это - предельная величина. Давно сообщалось, что попытки улучшить этот показатель не имели успеха. Почему?

Считается, что разрешающую способность электронного микроскопа обеспечивают электроны, длина волны которых по предсказаниям релятивистов уменьшается с увеличением скорости их движения.

Известно, что длина волны свободного электрона строго постоянна и равна е 2,426 10 12 м. Релятивисты считают, что с увеличением скорости движения электрона его длина волны е уменьшается, а масса me увеличивается. Эта информация и положена в основу тайной методики расчёта разрешающей способности электронных микроскопов. Однако, производители этих микроскопов при расчёте их разрешающей способности используют лишь идею уменьшения размера электрона при увеличении скорости его движения, а идею увеличения его массы оставляют в стороне.

Закономерность уменьшения длины волны ' электрона определяют по ' e 1 V 2 / C 2. Поскольку релятивистское релятивистской формуле соотношение предсказывает уменьшение длины волны электрона при увеличении скорости его движения, то при разрешающей способности электронного микроскопа большей разрешающей способности нашего глаза в 0,2 10 / 0,2 10 10 6, имеем 3 e 10 6. (375) ' 2 1V / C Отсюда e 10 6 10 6 1 V 2 / C 2 10 ' 2 1V /C 1 V 2 / C 2 V C 2 C 2 10 12 (376) 9 1016 9 10 4 3 10 2 1012 1 3 10 8 C.

Таким образом, если верить изготовителям электронных микроскопов с разрешающей способностью, близкой к ангстрему, то электроны в этих микроскопах движутся со скоростями, близкими к скорости света С. Релятивисты предсказывают увеличение массы m' электрона в этом случае по зависимости me m' 10 6. (377) m' me 2 2 2 1V /C 1V /C Масса свободного электрона равна me 9,10 10 31 кг. Поскольку в момент подхода к объекту исследования скорость электрона будет близка к скорости света, то его масса станет равной me 9,10 10 31 10 6 9,10 10 25 кг. Это больше массы протона ( m p 1,67 10 27 кг ) в сто раз. Длина волны электрона становится равной ' e 10 6 2,426 10 12 10 6 2,426 10 18 м. Это меньше длины волны протона ( p 1,32 10 м ) в тысячу раз.

Трудно поверить в то, что физики до сих пор мирятся с обилием этих фундаментальных противоречий, но это так. Они верят тому, что электрон, подходящий к объекту исследования в электронном микроскопе, имеет скорость близкую к скорости света.

Уважаемые релятивисты, зачем Вы ставите в такое положение производителей электронных микроскопов? Из Ваших идей следует, что электронный микроскоп - мощнейший ускоритель электронов, эквивалентный Вашему «детищу» в ЦЕРНе.

Энергия электрона, подходящего к объекту исследования в электронном микроскопе с разрешающей способностью в 1 ангстрем, согласно релятивистским идеям, оказывается равной 9,109 10 25 ( 2,998 10 8 ) E m'C 2 511ГэВ. (378) 1,602 10 Конечно, электроны с такой энергией разрушат не только атомы, но и ядра, и объект наблюдения. Но этого не происходит. Почему? Да потому что носителями информации в электронном микроскопе являются не электроны, а фотоны, излучаемые электронами при движении их в магнитном поле.

Константа локализации фотонов k 0 m позволяет нам оценить массу фотонов, формирующих фотографии электронных микроскопов. Если считать, что максимальная длинна волны фотонов, формирующих образы на фотографиях электронного микроскопа, равна декларируемой его разрешающей способности 0, 20 10 м, то массы этих фотонов равны k 0 2,210 10 1,105 10 31 кг. Масса каждого из них равна 0,12m e, то есть mf 0,20 0,12% массы электрона. Это фотоны границы рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов.

Если же взять не декларируемую разрешающую способность электронных микроскопов ( 10 9 м ), а реальную, примерно, равную 5 10 7 м, то такую разрешающую способность формируют фотоны с массой k 0 2,210 10 4,40 10 36 кг. Их масса составляет 0,0048% массы mf 5 электрона. Это фотоны ультрафиолетового диапазона, что значительно ближе к реальности и открывает путь к выявлению причины существования предела разрешающей способности электронного микроскопа и методов её увеличения. Вполне естественно, что это уже коммерческая информация и мы воздержимся от её публикации.

Оценим пока достоверность существующей разрешающей способности электронного микроскопа. Если отнестись с доверием к масштабной вертикальной линии 1мкм ( 10 6 м ), представленной на рис. 1, а, и предположить, что сечения нанотрубок на этом рисунке в 10 раз меньше масштаба, то это будет означать, что разрешающая способность на представленной фотографии, составляет 10 7 м. Сейчас мы получим доказательство, что она меньше.

На рис. 165, b представлен рисунок структуры углеродной наноторубки, сделанный японскими исследователями, а на рис. 165, с – наша теоретическая структура молекулы бензола, которая является ячейкой углеродной нанотрубки. Атомы водорода Н в молекуле бензола представлены в теоретическом масштабе близком к ангстрему 10 9 м, а вся молекула - в масштабе, примерно, равном 10 8 м. Из этого следует, что углеродная нанотрубка представлена на рис. 165, b в масштабе, примерно, равном 10 7 м.

Вполне естественно, что разрешающая способность фотографии нанотрубок, представленных на рис. 165, а, близка к 10 5 м. [270].

А теперь сравним, результаты выполненного анализа старых фотографий электронного микроскопа (рис. 165, а) с новейшими, полученными европейскими исследователями в этом году (рис. 166).

Рис. 165. а) – фото нанотрубок электронным микроскопом (взято из Интернета);

b) рисунок углеродной нанотрубки (взято из Интернета);

с) теоретическая схема С6 Н 6 - ячейки нанотрубки молекулы бензола На рис. 166, а представлена фотография кластера из молекул бензола, а на рис. 166, b - результат компьютерной обработки этой фотографии. Нетрудно видеть, что структуры молекул бензола в его кластере (рис. 166, b) полностью совпадают с нашей теоретической моделью молекулы бензола (рис, 165, с), следующей из линейного взаимодействия электронов атомов с протонами их ядер.

а) b) с) d) Рис. 166. Современные достижения европейских экспериментаторов в фотографировании молекул Авторы фотографий кластеров молекул бензола, представленных на рис. 166, а, b и с, не указали их разрешающую способность. Но, уже описанный нами анализ теоретической модели молекулы бензола (рис. 165, с) и фото нанотрубок (рис. 165, а и b), позволяют сделать вывод о том, что фото на рис. 2, а представлено с разрешающей способностью в интервале ( 10 7 10 8 м ). Это далеко до разрешающей способности электронных микроскопов, равной ангстрему ( 10 9 м ), объявленному производителями этих микроскопов более лет назад.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Носителями информации, представляемой на фотографиях электронных микроскопов, являются ультрафиолетовые или рентгеновские фотоны, излучаемые электронами в процессе движения в магнитном поле электронных микроскопов.

Заявления производителей электронных микроскопов о том, что их микроскопы позволяют фотографировать отдельные атомы, мягко говоря, некорректны.

8.10. Физхимия электрической дуги Следующий важный момент связан с тем, что электрические цепи могут иметь прерыватели, в которых формируется искра (рис. 167, зона D).

Рассмотрим процесс формирования электрической дуги в зоне (D) разрыва электрической цепи (рис. 167). Сразу возникает вопрос: какие потенциалы формируются на концах провода в зоне его разрыва (рис. 167, зона D)? Поиск ответа на этот вопрос можно начать с анализа экспериментов, в которых один конец разорванного провода соединён с магнитом или находится в зоне действия постоянного магнита определённой полярности.

Считается, что первооткрыватель электродуги, вращающейся в магнитном поле - Никола Тесла. Идея вращения дуги в магнитном поле принадлежит и российскому учёному Дудышеву В. Д. Подобные опыты были повторены им совместно с Писковатским А. И. в экспериментальной лаборатории г. Speyer (ФРГ). На рис. 168. показана схема эксперимента, в котором плюс подключён к магниту, а минус – к игольчатому электроду. Эта система помещается в стеклянную ёмкость, из которой откачивается воздух. В результате при изменении напряжения прямолинейность электрической дуги в образовавшемся зазоре изменяется незначительно, а цвет меняется [270], [276], [277].

Рис. 167. Схема для иллюстрации знаков в зоне (D) разрыва провода Рис. 168. Схема электрической дуги между игольчатым электродом и северным полюсом магнита, помещённых в вакуум, при последовательном увеличении напряжения Тонкая форма дуги свидетельствует о том, что её формируют линейные кластеры электронов соединенных друг с другом посредством разноименных магнитных полюсов. Как видно, этот процесс сопровождается излучением электронами фотонов, цвет которых зависит от приложенного напряжения. С увеличением напряжения цвет дуги меняется от красного до голубого и это естественно, так как с увеличением напряжения увеличивается энергия связи между электронами в их кластерах за счёт увеличения массы излучаемых фотонов, что и приводит к указанной закономерности изменения цвета дуги.

Однако, если аналогичный эксперимент провести на открытом воздухе (рис. 169), то форма и поведение электрической дуги резко меняются.

Игольчатый электрод подключён к плюсовой клемме выпрямителя (рис. 169), а постоянный магнит – к минусовой. Сразу возникают вопросы: по какой причине линейная дуга (рис. 168), образующаяся в вакууме при взаимодействии с магнитом, превращается в коническую дугу в воздушной среде и почему изменение магнитной полярности (N, S) не меняет форму дуги?

а) b) Рис. 169. Фото электрической дуги между игольчатым электродом и плоскостью северного (а) и южного (b) магнитных полюсов постоянного магнита Причина одна. В вакууме (рис. 168) форму дуги формируют фотоны, излучаемые электронами при формировании ими линейного кластера. В воздушной среде в процесс формирования электрической дуги включаются ионы химических элементов воздуха.

Поскольку воздух имеет влажность, то главным из этих ионов является ион гидроксила ОН, состоящий из атома водорода и атома кислорода (рис. 96, b).

Эти ионы также могут формировать кластеры совместно с электронами, выходящими из электрода и со свободными электронами воздуха (рис. 170, b).

На рис. 170, а показана схема эксперимента по определению направления движения электронов в электрической цепи с помощью отклонения стрелок компасов. Как видно, стрелки компасов 1 и 2, рассоложенных по обе стороны от разрыва (зона D) электрической цепи, отклоняются в одну (правую сторону) [270], [276], [277].

Важно обратить внимание на то, что провод с разрывом электрической цепи сориентирован с юга на север и компас положен на провод. В этом случае в соответствии с рис. 141, 167 и 170 северные магнитные полюса электронов, в этом участке провода, сориентированы на север, а южные – на юг. Это значит, что на выходе из верхней части разорванного провода (рис. 168, а, зона D) электроны ориентированы южными магнитными полюсами вниз, что соответствует знаку плюс в существующих представлениях, а в нижней части разорванного провода электроны ориентированы к выходу из него северными магнитными полюсами, что соответствует знаку минус в существующих представлениях.

На рис. 170, b представлен ион ОН с дополнительным осевым электроном 5, присоединившемся к протону Р атома водорода. Как видно (рис. 170, b), магнитные полюса концевых электронов 4 и 5 ионно-электронного кластера контактируют с противоположными магнитными полюсами электронов в нижней и верхней частях разорванного провода. Благодаря этому электрическая цепь оказывается замкнутой. Конечно, в реальности ионно-электронные кластеры многократно длиннее, но в любом случае на их концах осевые электроны формируют разноимённые магнитные полярности.

Следующая важная особенность иона ОН - удалённость от его осевой линии шести (1’, 2’, 3’, 4’, 5’, 6’) кольцевых электронов атома кислорода. Все они создают отрицательный потенциал и если кластеры ионов выстраиваются в ряды между игольчатым электродом и магнитом (рис. 169), то одноимённый электрический потенциал, формируемый кольцевыми электронами (1’, 2’, 3’, 4’, 5’, 6’) атомов кислорода, должен отталкивать их друг от друга по мере удаления от конца провода и ослабления электрической связи с ним. В результате они образуют конус (рис. 169). Он светится потому, что все электроны, входящие в кластеры из ионов ОН, излучают фотоны в момент установления связей между соседними ионами (рис. 140, b) [1].

a) b) Рис. 170. а) - схема эксперимента с разрывом электрической цепи;

b) схема формирования иона ОН в зоне D (рис. 167) разрыва провода Есть основания полагать, что образовавшийся таким образом конус из кластеров ионов ОН при встрече с магнитным полюсом магнита, выполняющего роль электрода, будет вращаться (рис. 171).

Рис.171. Сектор Рис. 172. Структура магнитных воздуха, силовых линий ферритового ионизированного кольца электронами в кольцевом магните Чтобы попытаться найти более или менее достоверную интерпретацию процесса формирования и вращения дуги в магнитном поле кольцевого магнита (рис. 171), обратим внимание на направление магнитных силовых линий кольцевого магнита (рис. 172) и электрона (рис. 42, 173). И у электрона, и у магнита они выходят из северного магнитно полюса N и входят в южный S. Это значит, что силовые линии магнитных полей северного полюса N магнита (рис. 172) и концевого осевого электрона кластера OH в момент контакта с корпусом свечи (рис. 171) будут направлены навстречу друг другу и будут сближаться (рис. 173, а) и вращать кластер в одном направлении (против хода часовой стрелки) (рис. 171, 174, b).

Рис. 173. а) - взаимодействие электрона кластера OH (рис. 140, b) с северным магнитным полюсом N;

b) - взаимодействие электрона кластера OH с южным магнитным полюсом S Если магнитную полярность поменять, то магнитные силовые линии концевых электронов ионно-электронных кластеров и магнитов будут направлены в одну сторону (рис. 173, b). В результате направление вращения кластеров изменится на противоположное (рис. 174, c).

Таким образом, если минус подключён к центральному электроду свечи и сверху магнита расположен северный магнитный полюс (рис. 174, a, b), то дуга между центральным электродом и корпусом начинает устойчиво вращаться против хода часовой стрелки (рис. 171 и 174, b). Если же центральный электрод подсоединён к минусу и сверху (рис. 174, а) расположен южный магнитный полюс кольцевого магнита, то дуга начинает устойчиво вращаться по ходу часовой стрелки (рис. 174, c) [1].

Когда центральный электрод свечи подсоединён к плюсу и сверху расположен северный магнитный полюс (рис. 174, а), то у дуги теряется устойчивость и появляются разрывы, вращение по ходу часовой стрелки (рис. 174, d) неустойчивое или совсем отсутствует.

Если центральный электрод соединить с плюсом и южный магнитный полюс кольцевого магнита разместить сверху (рис. 173, а), то дуги начинает вращаться против часовой стрелки при меньшей скорости развёртки (рис. 173, е).

При этом необходимо учитывать, что при смене электрической полярности электроны могут выходить из корпуса (К) свечи (рис. 174, а) и двигаться к её центральному электроду. В результате вращение электрической дуги в кольцевом магните изменится на противоположное.

Рис. 174. а) – схема эксперимента (М – 3 плоских магнитных кольца, К – автомобильная свеча);

b) - минус на центральном электроде свечи, северный полюс сверху;

с) - минус на центральном электроде, южный магнитный полюс сверху;

d) – плюс на центральном электроде, северный магнитный полюс сверху;

e) - плюс на центральном электроде, южный магнитный полюс сверху Итак, электрическая дуга в магнитном поле и в вакууме имеет линейную форму (рис. 168). В воздушной среде и магнитном поле кольцевого магнита электрическая дуга вращается (рис. 169, 171, 174). Описанное поведение электрической дуги обусловлено взаимодействием магнитных силовых линий постоянных магнитов и магнитных силовых линий электронно-ионных кластеров, которые формируясь, излучают фотоны и мы видим их в виде плоской электрической дуги (рис. 171, 174) или в виде дуги объёмной формы (рис. 169).

Появление звука в виде треска при формировании электрической дуги обусловлено излучением фотонов при формировании ионно-электронных кластеров, а также одновременным переходом кольцевых электронов атомов кислорода (рис. 96, b, 170, b) на нижние энергетические уровни и излучением ими фотонов, размеры которых на 5 порядков (в 100000 раз) больше размеров электронов, которые излучают их. В результате резко повышается давление воздуха в зоне формирования дуги и возникает явление, подобное микровзрыву, звук которого мы и слышим.

А теперь представим молнии и мощные громовые раскаты в грозу. Молнии между облаками и между облаками и землей формируют линейные ионно электронные кластеры, а раскаты грома - результат повышения давления в зоне молнии фотонами, излучаемыми электронами при формировании ионно электронных кластеров. Причина мгновенного формирования высокого давления воздуха в зоне молнии – разность между размерами электронов и размерами фотонов, излучаемых электронами.

Как мы уже отметили, размеры световых фотонов, излучаемых всеми электронами ионно-электронных кластеров, на 5 порядков больше размеров электронов. В результате рождения фотонов резко повышается давление в зоне молнии, которое формирует громовые раскаты. Важную роль в этом процессе играют кольцевые электроны атомов кислорода, так как они все сразу излучают фотоны и переходят на нижние энергетические уровни. Такие же кольцевые электроны – главные источники излучаемых фотонов, формируют взрывы всех взрывчатых веществ, в состав которых входят атомы кислорода, азота и углерода.

Бытующее представление о том, что давление в патроне, в корпусе артиллерийского снаряда или в камере сгорания ракетного двигателя формируется только газами - глубоко ошибочно.

8.11. Вихревые токи, хитрый трансформатор Замкнутые токи возникают в массивных проводниках, когда изменяются пронизывающие их магнитные поля. Их называют индуцированными токами (токами Фуко), так как они наводятся изменяющимися магнитными полями и этот процесс называется электромагнитной индукцией. Вихревые токи показаны в сечении массивного проводящего тела пунктирными линиями на рис. 175, a.

Вполне естественно, что магнитное поле, формируемое током проводимости вокруг проводника, по которому он течёт, проникает в массивное тело и ориентирует в нём электроны так, как они сориентированы в проводнике, и направление движения электронов в проводнике и в массивном теле совпадают.

Вполне естественно, что на формирование вихревых токов расходуется энергия. Чтобы уменьшить её, надо разорвать электрическую цепь, по которой движутся свободные электроны в массивном теле. Для этого его делают не сплошным, а собирают из пластин (рис. 175, b) и изолируют плоскости их контакта. В результате общая электрическая цепь массивного тела разрывается и вихревое движение электронов в его сечении нарушается. За счёт этого потери электрической энергии уменьшаются.


Полая катушка индуктивности – давно известное электротехническое устройство. Однако, оказалось, что магнитное поле, формируемое обмоткой такой катушки, зависит от схемы её намотки. Это необычное явление обнаружил российский изобретатель инженер Зацаринин С.Б. и назвал такую катушку «хитрый трансформатор» (рис. 174, с). В его работе имеются элементы, которые противоречат существующим знаниям по электродинамике. Вот как он описал работу хитрого трансформатора.

«Создан трансформатор похожий на классический. Имеется первичная и вторичная сторона, то есть. передающая и приемная. На фото (рис. 175, с) показан общий вид этого трансформатора. Входная обмотка хитрого трансформатора обладает всеми свойствами классической индуктивности. В качестве сердечника используется токопроводящий стержень из любого материала, включая жидкости, газы и любые металлы.

В экземпляре на фото (рис. 175, с) использовался отрезок медной трубки D=16 мм, L=80мм. Этот же стержень является «вторичной обмоткой», т.е. с его торцов снимается выходное напряжение. Только не говорите мне о токах Фуко, короткозамкнутом витке, о принципиальной невозможности наведения напряжения и т.д. Нет никаких вихревых токов - любая сплошная железяка работает, по крайней мере, до 200кГц (выше не проверял). Нет КЗ витка введение и извлечение сердечника не меняет индуктивность первичной обмотки даже в третьем знаке после запятой.

b) а) Рис. 175. а) схема вихревых токов в массивном теле;

b) разрез тела;

с) фото хитрого трансформатора;

d) схема формирования магнитных полей хитрого трансформатора Таким образом, имеем силовой трансформатор с передачей входного напряжения (и мощности) из изолированной друг от друга первичной во вторичную цепи с коэффициентом передачи примерно единица. Параметры первичной обмотки не имеют никаких особенностей и могут быть рассчитаны на напряжения милливольт…мегавольт (только вопросы изоляции). Вторичная обмотка, одновременно являющаяся сердечником и расположенная внутри первичной обмотки, представляет собой в частном случае отрезок проводника, выполненного из любого токопроводящего материала в форме вытянутого цилиндра или пустотелой трубки с очень малым активным и реактивным сопротивлением.

Мы можем иметь неограниченное (в разумных пределах) напряжение между торцами трубки и в то же время никаким соединением внутри неё не можем получить ток. Вот и ответ на вопрос о токах Фуко и КЗ витке. В сердечнике принципиально не могут возникнуть какие-либо токи, кроме тока внешней нагрузки.»2.

Текст опубликован с согласия автора изобретения.

Наши пояснения В Интернете уже появилась информация о якобы раскрытом секрете «хитрого» трансформатора. Показывают видеофильмы, в которых «хитрый»

трансформатор представлялся обыкновенным цилиндром без намотки какого либо провода или, конденсатоы. Попытаемся дать физическую интерпретацию интернетовскому «хитрому» трансформатору (рис. 175, d).

Представим два параллельных провода А и В, в которых ток течёт снизу вверх, от плюсовых клемм к минусовым. Известно, что вокруг этих проводов сформируются равнонаправленные магнитные поля. В зоне контакта магнитные силовые линии направлены навстречу друг другу, в результате такие линии сближаются (рис. 129, а).

А теперь представим, что вместо двух проводов взят цилиндр 1 и к его концам присоединены те же электрические полюса. Теперь под действием электрического потенциала все электроны цилиндра примут ориентированное положение от его плюсового конца к минусовому и кольцевые сближающиеся магнитные силовые линии заполнят всё внутренне пространство цилиндра.

Подсоединяем к клеммам цилиндра провода переменного тока. Направления магнитных полей будут меняться с частотой тока и каждый раз, сближаясь, будут заполнять все внутреннее пространство цилиндра.

Вставляем в цилиндр токопроводящий стержень 2 и к его концам подключаем лампочку 3. Так как магнитные поля, формируемые электронами цилиндра, будут всегда сближаться, независимо от частоты изменения тока, то эти поля будут пронизывать токопроводящий стержень и с такой же частотой менять ориентацию электронов вдоль стержня. В результате на его концах будет возникать электрический потенциал. Если мы включим в сеть этого стрежня лампочку 3 (рис. 175, d), то она будет гореть.

Таким образом, понимание подобных процессов базируется на понимании закономерностей взаимодействия магнитных полей (рис. 129), которые ещё не все раскрыты. Вполне естественно, что не раскрыт ещё и секрет «хитрого»

трансформатора. Зацаринин С.Б. дополнительно поясняет особенности его работы.

«Основным, парадоксальным свойством «хитрого» трансформатора является независимость коэффициента трансформации от количества витков в первичной и вторичной цепи при постоянном коэффициенте трансформации по напряжению и току. Кроме того, в «хитром» трансформаторе индуктивность обмоток не зависит от числа витков в обмотке. Передача энергии из первичной обмотки во вторичную с помощью «хитрого» трансформатора может осуществляться и при взаимно перпендикулярном расположении витков первичной и вторичной цепей. Согласно современной научной парадигме этого не может быть. «Хитрый» трансформатор имеет ряд других "особенностей" поведения, поэтому уместно было бы назвать явление, управляемое работой «хитрого» трансформатора, «хитрой индуктивностью».

Зацаринин Сергей Борисович – принципиален в отношении непонятных физических процессов и ищет экспериментальное им объяснение. Это и стало основой нашего научного сотрудничества, которое привело к разработке первого в мире самовращающегося генератора электрических импульсов.

8.12. Новый закон формирования электрической мощности Большая часть электрической энергии с момента начала её применения и по настоящее время генерируется в виде непрерывного напряжения и тока. Эта непрерывность была заложена вначале в алгоритмы, а потом и электронные программы электроизмерительных приборов, учитывающих расход электроэнергии.

Когда началось импульсное использование электрической энергии, то для её учета математики разработали графоаналитический метод, в котором допустили глобальную физико-математическую ошибку. Она завышает расход электроэнергии импульсами в количество раз, равное скважности импульсов напряжения. Покажем суть этой ошибки и докажем её достоверность теоретически и экспериментально. Величина, генерируемой и реализуемой электрической мощности, рассчитывается по хорошо известной формуле T U (t )dt I (t )dt. (379) T P Математическое содержание этой формулы безупречно, но только при условии непрерывности изменения функций напряжения U (t ) и тока I (t ), например, переменного синусоидального напряжения и тока. Для постоянного напряжения и тока она принимает простой вид T (380) P U (t )dt I (t )dt U I T и результат расчёта по этой формуле совпадает с показаниями всех приборов (рис. 176). Никаких противоречий в показаниях приборов в этом случае нет.

b) а) Рис. 176. Схема для измерения напряжения, тока и мощности, реализуемой аккумулятором: а) на непрерывное питание лампочки;

b) на импульсное питание лампочки Введём в схему (рис. 176, а) электронный ключ K (рис. 176, b), который будет подавать на клеммы лампочки импульсы напряжения с амплитудами U A, а они будут формировать импульсы тока с амплитудами I A.

Чтобы понять физический процесс формирования показаний приборов, запишем осциллограмму на клеммах аккумулятора (рис. 177) и проанализируем процесс формирования средней величины импульсной электрической мощности.

Вполне естественно, что формула (379) неспособна рассчитать среднюю мощность PC, реализуемую аккумулятором не непрерывно, а импульсами, так как при импульсном потреблении электроэнергии функции напряжения U (t ) и тока I (t ) в формуле (379) теряют свой аналитический вид непрерывных функций. В результате полностью исключается возможность аналитического расчёта величины мощности по этой формуле.

На осциллограмме (рис. 177) явно видны прямоугольные импульсы напряжения и тока длительностью, которая значительно меньше длительности периода T.

Рис. 177. Осциллограмма, снятая с клемм аккумулятора, питавшего лампочку импульсами напряжения U A и тока I A Для определения средней величины импульсной мощности математики разработали графоаналитический метод, основанный на графическом решении уравнения (379).. Этому способствовали возможности современных приборов представлять графически закономерности изменения напряжения и тока (рис. 177).

Однако, перевод аналитического метода решения уравнения (379) в графоаналитический требовал основательных знаний по физике и, особенно по электротехнике, которых у математиков не оказалось. Они не задумывались о физической сути процесса генерации средней величины импульсной мощности. В результате физико-математическая ошибка, допущенная математиками и не обнаруженная инженерами-электриками, задержала развитие экономной импульсной энергетики почти на 100 лет. Вот суть этой ошибки.

При составлении программы для графоаналитического решения уравнения (379) с целью определения средней величины импульсной мощности PC, реализуемой первичным источником питания, в данном случае, - аккумулятором, роль ориентира выполняло математическое уравнение (379), которое предназначено для вычисления средней мощности, генерируемой непрерывно меняющимися функциями напряжения U (t ) и тока I (t ). В формуле (379) перемножаются результаты интегрирования функций напряжения и тока. При графоаналитическом методе решения этого уравнения перемножаются ординаты напряжения и тока. Затем полученные произведения складываются и делятся на общее количество произведений в интервале периода T. В результате получается средняя величина электрической мощности PCC, математическая формула, для расчёта которой принимает упрощённый вид, представленный в конце формулы (381) [295].


T IA PCС U (t )dt I (t )dt PСС U A. (381) S Символ S в формуле (381) – скважность импульсов. Если импульсы напряжения и тока прямоугольные, то скважность определяется путём деления периода T следования импульсов на их длительность ( S T / ). Проследим за процессом появления в знаменателе формулы (381) математического символа S - скважности импульсов.

Электроника, реализующая математические программы, заложенные в современные электронные электроизмерительные приборы, способна измерять в секунду десятки тысяч ординат функций напряжения и тока, перемножать их и выдавать средние значения напряжения, тока и мощности с большой точностью.

Проследим, как они делают это. Для этого внимательно присмотримся к осциллограмме на рис. 177. Измеряется ордината импульса напряжения U i и ордината импульса тока I i. Затем они перемножаются, полученные произведения складываются, и учитывается общее количество полученных произведений в интервале периода T. Вот тут и начинается процесс формирования физико-математических ошибок. Когда ординаты напряжения и тока снимаются в интервале длительности их импульсов, то физико математические законы не нарушаются, так как процесс генерирования напряжения и тока в интервале длительности импульса непрерывный. Как только закончился интервал длительности импульса, то ток исчезает из электрической цепи и процесс генерирования мощности, реализуемой аккумулятором, прекращается до следующего импульса [295].

А теперь обратим внимание на главное (рис. 177). После прекращения действия импульса тока с амплитудой I A, напряжение на клеммах аккумулятора не падает до нуля, а восстанавливается до своего номинального значения и прекращает своё участие в процессе генерации средней величины импульсной мощности PC в интервале T (рис. 177). Но, вольтметр, подключённый к клеммам лампочки, продолжает показывать среднее напряжение на клеммах и лампочки, и аккумулятора, и таким образом - учитывать и ту часть напряжения, которая, остаётся на клеммах аккумулятора, но не участвует в формировании средней величины мощности, когда прерывается импульс, то есть в интервале T, а формула (381) пытается убедить нас в том, что амплитудное значение напряжения участвует в формировании мощности в интервале всего периода T. Программа, продолжает в интервале отсутствия импульсов T, перемножать нулевые значения ординат тока и полные ординаты номинального напряжения на клеммах аккумулятора. В результате количество произведений с нулевыми значениями тока и не нулевыми значениями напряжения входит в общее количество этих произведений за период T.

Далее, программа делит сумму произведений амплитудных значений напряжения и тока, полученных в интервале длительности импульса, на общее количество произведений, полученных за весь период T. В итоге получается произведение амплитудных значений напряжения и тока, разделённое на скважность импульсов S (см. конец формулы (381). Математики-прикладники, не мудрствуя лукаво, сразу дают, по их мнению, очень убедительную интерпретацию полученному результату [294] IA PCC U A. (382) S Они объясняют электротехникам достоверность полученного результата следующим образом. Есть напряжение и ток, есть мощность, нет тока – нет мощности, а величина напряжения, которое присутствует в момент, когда ток равен нулю (в интервале T ), не играет никакой роли. С виду, очень убедительное объяснение, а при тщательном анализе – фундаментальная ошибка с глобальными последствиями для всего человечества. Вот её суть.

Система СИ требует непрерывного участия напряжения и тока в формировании мощности в интервале каждого периода, а значит и каждой секунды. Часть I A / S формулы (382) строго соответствует этому требованию, так как из неё следует, средняя величина тока I C, действующего непрерывно в интервале всего периода. Она показана на рис. 177 и равна IA IA IC. (383) S SI А теперь посмотрим внимательно ещё раз на осциллограмму (рис. 177) и обратим внимание на физическую суть, содержащуюся в формуле (382). Она заключается в том, что вертикальный прямоугольный импульс тока с и длительностью амплитудой I A превратился в горизонтальный прямоугольник с амплитудой I C, заполняющий длительность всего периода T.

Это полностью соответствует системе СИ, требующей непрерывного участия тока в формировании мощности в интервале всего периода, а значит и – секунды.

Теперь проследим за участием напряжения в формировании средней импульсной мощности. В формуле (382) амплитудное значение напряжения U A участвует в формировании средней величины импульсной мощности свей полной величиной U A в интервале всего периода T, а осциллограмма (рис. 177) отрицает этот факт. Из неё следует, что напряжение со своим амплитудным значением U A участвует в формировании средней величины импульсной мощности только в интервале длительности импульса, а во всём остальном интервале T оно не участвует в формировании средней величины импульсной мощности, так как в этом интервале ( T ) цепь разомкнута и на клеммах лампочки нет напряжения. Оно присутствует только на клеммах аккумулятора и равно своему номинальному значению, а в формуле (382) оно участвует своей величиной U A в формировании средней величины полной амплитудной импульсной мощности весь период T [295].

В результате этой физико-математической ошибки величина средней импульсной мощности на питание лампочки, реализуемой аккумулятором, увеличивается в количество раз равное скважности импульсов напряжения.

Удивительно то, что этот ключевой момент оказывается непонятным и большинству инженеров-электриков.

Отметим попутно, что описанная ошибка тесно связана с главной аксиомой Естествознания - аксиомой Единства пространства-материи-времени. Ошибочная формула (382) учитывает процесс формирования средней импульсной мощности только в интервале длительности импульса и прекращает этот учет в оставшейся части периода T. Это явно противоречит аксиоме Единства, из которой следует, что напряжение и ток должны оставаться функциями времени непрерывно в интервале всего периода формирования мощности. Нельзя останавливать процесс их участия в формировании мощности в заданном интервале времени – секунде, а значит и периода, так как это означает остановку времени участия напряжения в процессе формирования средней величины импульсной мощности. Формула (382) игнорирует это требование аксиомы Единства и лишает ток возможности формировать мощность в интервале времени T. Кроме этого, амплитудное значение напряжения U A, стоящее в этой формуле, также реально участвует в формировании средней величины импульсной мощности только в интервале длительности импульса и не участвует в остальной части периода T. В этой процедуре и заложен процесс остановки времени, чего в реальности не бывает. Что же надо сделать, чтобы обеспечить непрерывное участие напряжения в формировании средней величины электрической мощности в интервале всего периода T ?.

Надо, прежде всего, знать требования системы СИ к непрерывному действию напряжения и тока в течение секунды, а значит и в течение каждого периода. Реализуется это требование просто – путем деления амплитудного значения напряжения U A на скважность S импульсов. Ошибочная формула (382) более 100 лет работает во всех электроизмерительных приборах, учитывающих расход электроэнергии и прочно блокирует процесс разработки экономных импульсных потребителей электроэнергии. Для превращения ошибочной формулы (382) в безошибочную, надо обязательно учитывать скважность импульсов тока и импульсов напряжения. В результате имеем [295] UA IA UA IA PC. (384) S SU S I Результат проведённого анализа настолько очевиден, что нет нужды проверять его достоверность экспериментально, но мы, понимая неизбежность голословных возражений, сделали такую проверку. Взяли аккумулятор, загрузили его импульсным потребителем - электромотором-генератором МГ- (рис. 178), который проработал в режиме поочерёдной разрядки одного аккумулятора и зарядки другого 3 часа 10 минут. За это время напряжение на клеммах аккумуляторов упало на 0,3В. Это значит, что при питании электромотора-генератора, который, получая энергию от аккумулятора, часть её передавал электролизёру, а часть - на зарядку другого аккумулятора, скорость падения напряжения на его клеммах оказалась равной 0,1В в час (табл. 46).

Разрядка аккумуляторов за 3 часа 10 минут представлена в табл. 46, а осциллограмма напряжения и тока, снятая с клемм аккумулятора, – на рис. 179.

Расчёт величины средней импульсной мощности, реализуемой аккумуляторами по формуле (382), даёт такой результат [295] PCC U CC I C 12,30 3,08 37,88 Вт. (385) Рис. 178. Фото МГ-2 + 2 аккумулятора 6МТС-9 + ячейка электролизёра Таблица 46. Разрядка аккумуляторов, питавших МГ-2, который питал электролизёр и часть энергии возвращал аккумуляторам в течение 3 часов 10 мин Номера аккумуляторов Начальное Конечное напряжение, напряжение, В В 1+2 (разрядка) 12,28 12, 3+4 (разрядка) 12,33 12, n 1800об / мин.

U CC 12,30B ;

I C 3,08 A ;

PCC 12,30 3,08 37,88 Bт (382) Расчётные данные:

SU 3,67 ;

U C 11,0 / 3,67 3,0 B PC U C I C 3,00 3,08 9,33Вт (384) Получено 8,57 литров H2+O Рис. 179. Результаты испытаний МГ-2 в режиме разрядки и зарядки Аккумуляторов [295] В качестве нагрузки, эквивалентной мощности (385), рассчитанной по формуле (382), были взяты лампочки общей мощностью (21+5+5+5)=36,00Вт.

Так как из математической модели (382) старого закона формирования средней импульсной электрической мощности следует, что аккумуляторы, питавшие МГ-2, реализовывали мощность равную 37,88Ватт (385), то вместо МГ-2 к тем же аккумуляторам были подключены лампочки с общей мощностью 36,0Ватт.

Начальное напряжение на клеммах аккумуляторов равнялось 12,78В. Через один час 40 минут напряжение на клеммах аккумуляторов упало до 4,86В или на 7,92В. Это в 7,92/0,3=26,00 раз больше скорости падения напряжения на клеммах аккумулятора, питавшего электромотор-генератор МГ-2, без учета разного времени их работы. Если бы лампочки оставались включёнными 3 часа 10 минут, как и при питании электромотора-генератора, то напряжение на клеммах аккумуляторов упало бы до нуля [295].

Этого вполне достаточно для однозначного вывода о полной ошибочности старого закона (382) формирования средней импульсной электрической мощности и достоверности нового - (384). Конечно, мы не учли 8,57 л смеси водорода и кислорода, полученной путём электролиза воды электрической энергией, вырабатываемой электромотором-генератором. Это, как говорят, дополнительная энергия, которая снижает затраты на получение одного литра водорода и кислорода из воды до 0,60Ватта. Это почти в 5 раз меньше затрат при промышленном получении этой смеси газов.

Второй эксперимент по проверке достоверности формулы (384) и ошибочности формулы (382) длился непрерывно 72 часа. Для его проведения электромотор-генератор МГ-1 был переоборудован для питания от 4-х мотоциклетных аккумуляторов (рис. 180). Одна их группа питала МГ-1, а вторая заряжалась импульсами ЭДС индукции статора МГ-1. К импульсам ЭДС самоиндукции статора была подключёна ячейка электролизёра. Схема предусматривала ручное переключение аккумуляторов с режима питания на режим зарядки с интервалом 30мин. В результате были получены данные, представленные в табл. 47 [295].

Рис. 180. Фото МГ-1, ячейки электролизёра и аккумуляторов, питавших МГ-1 в режиме разрядки и зарядки Таблица 47. Результаты испытаний МГ-1 [295] Часы Общее напряжение 1-й Общее напряжение 2-й группы аккумуляторов, В группы аккумуляторов, В работы Через 10 51,00-49,30 – 49,10-51,50– часов разрядка зарядка Через 30 49,70-48,00 – 48,00-50,10 – часов разрядка зарядка Через 60 48,60-46,10 – 48,90-46,10 – часов разрядка разрядка Через 72 41,80-47,70 – 48,20-41,40 – часа зарядка разрядка За 72 часа получено 43 литра смеси газов водорода и кислорода (0,60л/час) Таблица 48. Падение напряжения на клеммах аккумуляторов через 72 часа их непрерывной работы в режимах разрядки и зарядки Первая группа аккумуляторов Вторая группа аккумуляторов Напряж., В Напряж., В Номер аккум. Номер аккум.

1 11,03 5 11, 2 11,57 6 11, 3 7,99 7 10, 4 11,64 8 11, Из табл. 47 следует, что через 72 часа непрерывной работы в режиме разрядка и зарядка напряжения на аккумуляторах № 3 и № 7 опустились ниже допустимой величины 11,00В. В результате время между зарядками и разрядками начало сокращаться и эксперимент был остановлен. Однако его результаты также убедительно свидетельствуют об ошибочности старого закона (382) формирования средней величины импульсной электрической мощности и достоверности нового – (384).

Возникает вопрос о методике составления программы, закладываемой в электроизмерительные приборы, которая автоматически учитывала бы правильно непрерывный и импульсный расход электроэнергии. Для этого надо, чтобы математическая программа, определяющая среднюю величину напряжения, приравнивала нулю ординаты напряжения, соответствующие ординатам тока, равным нулю, и учитывала их количество. Далее, получив сумму ординат напряжения в интервале, например, периода, эта программа, должна делить указанную сумму ординат напряжения на общее количество ординат, в которое входило бы и количество ординат, напряжения которых были приравнены нулю.

В результате такой операции при определении средней величины напряжения U C автоматически будет учитываться скважность его импульсов, то есть моменты времени, когда ток равен нулю и напряжение не участвует в формировании мощности. Последующее перемножение средних величин напряжения U C и тока I C, автоматически даст правильную среднюю величину импульсной мощности PC, равной величине, определённой по формуле (384). Эта же программа будет правильно учитывать величину электрической мощности при непрерывном процессе подачи напряжения на клеммы потребителя, так как скважность импульсов будет равна S 1.

Таким образом, ошибочная формула (382), заложенная в математические программы учета электроэнергии, потребляемой из сети, уже более 100лет выполняет роль мощного тормоза в разработке и внедрении импульсных потребителей электроэнергии, так как счётчики, реализующие ошибочную программу, разрабатали на основании математической модели (382), завышают реальную величину импульсной мощности в количество раз, равное скважности импульсов напряжения.

В России уже имеются действующие экспериментальные отопительные батареи, потребляющие электроэнергию из сети импульсами со скважностью, равной 100. Существующие счётчики электроэнергии, в которые заложен ошибочный алгоритм или ошибочная программа завышают реальный расход электроэнергии такими батареями в 100 раз и таким образом прочно закрывают им дорогу к потребителю [295].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Новый закон формирования электрической мощности (384) открывает неограниченные возможности в сокращении расхода электроэнергии путём замены непрерывных потребителей электроэнергии импульсными, при условии замены существующих счётчиков электроэнергии, искажающих учёт её импульсного расхода, новыми, правильно учитывающими величину не только непрерывно, но импульсно потребляемой электроэнергии. Изготовленные и испытанные первые в мире российские электромоторы – генераторы МГ-1, МГ- и МГ-3, вырабатывающие и потребляющие электроэнергию импульсами, убедительно доказали достоверность нового закона формирования импульсной электрической мощности (384) и полную ошибочность старого (382).

Представленная здесь методика составления математических программ для счётчиков электроэнергии, правильно учитывающих её импульсное потребление, означает, что российская наука уже открыла путь экономной импульсной энергетике. Следующий шаг должна сделать власть. Информируем её о том, что математикам не составит труда разработать универсальную математическую программу для электронного счётчика электроэнергии, который бы правильно учитывал не только непрерывное, но и импульсное потребление электроэнергии. Изготовив его и испытав, мы откроем путь очень экономным импульсным потребителям электроэнергии [295].

8.13. Баланс мощности электромотора-генератора Электромотор-генератор МГ-1 имеет обычный ротор и обычный статор.

Роль мотора у него выполняет ротор, а роль генератора - статор (рис. 181).

Потребовалось около 100 лет, чтобы понять, как заставить ротор генератора вращаться без постороннего привода. Но когда он начал вращаться, то первый закон динамики Ньютона исключал возможность расчёта механического момента на его валу при равномерном вращении. Но к тому времени уже были известны новые законы механодинамики и мы использовали их для решения возникших задач. Покажем на конкретном примере, как это делать [295].

Рис. 181. Самовращающийся электромотор – генератор МГ-1 в работе Прежде всего, рассмотрим баланс мощности МГ-1 на холостом ходу.

Теоретическая структура этого баланса представлена на рис. 182 [295].

Рис. 182. График изменения вращающих моментов, действующих на ротор МГ- при запуске его в работу, и при равномерном вращении В момент начала вращения ротора его пусковой момент MП преодолевает сопротивления в виде моментов механических и рабочих сопротивлений M C и в виде инерциального момента Mi. Сумма этих сопротивлений равна ( Mi M C ) (рис. 182). Как только ротор начинает вращаться равномерно, то инерциальный момент становится положительным Mi и не сопротивляется вращению ротора, а способствует его равномерному вращению (рис. 182).

Равномерному вращению ротора сопротивляются только рабочая нагрузка, а также механические, и аэродинамические сопротивления - M C. Осциллограмма импульсов напряжения и тока в момент начала вращения ротора, представленная на рис. 183, убедительно доказывает это.

Рис. 183. Осциллограмма пусковых значений напряжения и тока обмотки возбуждения ротора без маховика Амплитуда первого импульса тока более 10А (рис. 183). Она больше средней амплитуды почти в 2 раза и это естественно, так как в этот момент вращению ротора сопротивляются не только механические моменты M C, но и инерциальный момент M i (рис. 182). Анализ осциллограммы на рис. 183, показывает, что величины амплитуд импульсов тока становятся одинаковыми, примерно, после 5-го импульса. Это значит, что равномерное вращение ротора начинается после 5-го импульса. На рис.182 момент, когда инерциальный момент становится положительным M i, соответствует точке В. Амплитуда первого импульса напряжения - 100В, а амплитуда первого импульса тока (рис. 183) 10А. Это значит, что мощность первого пускового импульса равна 100х10=1000Вт. Она реализуется на преодоление инерциального момента M i и забирается у первичного источника энергии один раз, в момент пуска ротора в работу, и поэтому не учитывается в балансе мощности МГ-1, которая реализуется в течение многих часов его работы.

Поскольку инерциальный момент ротора участвует в процессе его пуска, то надо знать его величину. Для этого надо, прежде всего, определить кинетическую энергию равномерно вращающегося ротора и механическую мощность на его валу при этом вращении.

Связь между кинетической энергией E K равномерно движущегося тела и его мощностью P следует из работы, совершаемой при его равномерном движении за одну секунду.

E K mV 2 mV V mV ma кг м м P a V t 2t 2t с с 2 2 (386) Hм 9, F V Ватт.

с Связь между кинетической энергией E K равномерно вращающегося тела и его мощностью P также следует из работы, совершаемой им при равномерном вращении за одну секунду. Если момент инерции тела обозначить I i, то E K I i 2 m r 2 кг м 2 I I i i P с t 2t 2t с 2 2 (387) Hм Mi Ватт.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.