Էլեկտրական հոսանքը որպես եթերի պարուրաձև շարժում

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-07 16:26

Էլեկտրական անվտանգության խնդիրների լուծումը միայն էլեկտրական հոսանքի էլեկտրոնային (դասական և քվանտային) մոդելների հիման վրա, թվում է, թե անբավարար է, թեկուզ միայն էլեկտրատեխնիկայի զարգացման պատմության այնպիսի հայտնի փաստի պատճառով, որ ամբողջ աշխարհը Արդյունաբերությունը ստեղծվել է շատ տարիներ առաջ, երբ էլեկտրոնների մասին որևէ հիշատակում չի հայտնվել:

Սկզբունքորեն, գործնական էլեկտրատեխնիկան մինչ այժմ չի փոխվել, բայց մնում է 19-րդ դարի առաջադեմ զարգացումների մակարդակին:

Հետևաբար, միանգամայն ակնհայտ է, որ անհրաժեշտ է վերադառնալ էլեկտրաարդյունաբերության զարգացման ակունքներին, որպեսզի որոշենք մեր պայմաններում կիրառելու մեթոդաբանական գիտելիքների բազան, որը հիմք է հանդիսացել ժամանակակից էլեկտրատեխնիկայի հիմքում:

Ժամանակակից էլեկտրատեխնիկայի տեսական հիմքերը մշակել են Ֆարադեյը և Մաքսվելը, որոնց աշխատանքները սերտորեն կապված են Օմի, Ջուլի, Կիրխհոֆի և 19-րդ դարի այլ նշանավոր գիտնականների աշխատանքների հետ։ Այդ ժամանակաշրջանի ողջ ֆիզիկայի համար ընդհանուր առմամբ ճանաչված էր համաշխարհային միջավայրի գոյությունը՝ եթերը լցնում է ամբողջ համաշխարհային տարածությունը [3, 6]:

Չխորանալով 19-րդ և նախորդ դարերի եթերի տարբեր տեսությունների մանրամասների մեջ, մենք նշում ենք, որ տեսական ֆիզիկայում նշված համաշխարհային միջավայրի նկատմամբ կտրուկ բացասական վերաբերմունք առաջացավ անմիջապես այն բանից հետո, երբ 20-րդ դարի սկզբին հայտնվեց Էյնշտեյնի աշխատությունները: հարաբերականության տեսությունը, որը խաղաց ճակատագրական դերը գիտության զարգացման մեջ [I]:

Իր «Հարաբերականության սկզբունքը և դրա հետևանքները» (1910) աշխատությունում Էյնշտեյնը, վերլուծելով Ֆիզոյի փորձի արդյունքները, գալիս է այն եզրակացության, որ շարժվող հեղուկի կողմից լույսի մասնակի ներգրավումը մերժում է եթերի ամբողջական ներթափանցման վարկածը և երկու հնարավորությունները։ մնալ:

1. եթերը լիովին անշարժ է, այսինքն. նա չի մասնակցում նյութի շարժմանը.
2. եթերը տարվում է շարժվող նյութով, բայց այն շարժվում է նյութի արագությունից տարբեր արագությամբ։

Երկրորդ վարկածի մշակումը պահանջում է ցանկացած ենթադրության ներդրում՝ կապված եթերի և շարժվող նյութի միջև կապի հետ։ Առաջին հնարավորությունը շատ պարզ է, և դրա զարգացման համար Մաքսվելի տեսության հիման վրա լրացուցիչ վարկած չի պահանջվում, որը կարող է ավելի բարդացնել տեսության հիմքերը։

Այնուհետև մատնանշելով, որ Լորենցի անշարժ եթերի տեսությունը չի հաստատվել Մայքելսոնի փորձի արդյունքներով և, հետևաբար, կա հակասություն, Էյնշտեյնը հայտարարում է. տիեզերք»:

Վերոնշյալից պարզ է դառնում, որ Էյնշտեյնը, հանուն տեսության «պարզության», հնարավոր է համարել հրաժարվել այս երկու փորձերից բխող եզրակացությունների հակասության փաստի ֆիզիկական բացատրությունից։ Երկրորդ հնարավորությունը, որը նշել է Էյնշտեյնը, երբեք չի մշակվել հայտնի ֆիզիկոսներից որևէ մեկի կողմից, թեև հենց այս հնարավորությունը չի պահանջում միջավայրի` եթերի մերժում:

Եկեք դիտարկենք, թե ինչ տվեց Էյնշտեյնի նշված «պարզեցումը» էլեկտրատեխնիկայի և, մասնավորապես, էլեկտրական հոսանքի տեսության համար։

Պաշտոնապես ընդունված է, որ դասական էլեկտրոնային տեսությունը հարաբերականության տեսության ստեղծման նախապատրաստական փուլերից մեկն էր։ Այս տեսությունը, որը ի հայտ եկավ, ինչպես 19-րդ դարի սկզբին Էյնշտեյնի տեսությունը, ուսումնասիրում է դիսկրետ էլեկտրական լիցքերի շարժումն ու փոխազդեցությունը։

Հարկ է նշել, որ էլեկտրական հոսանքի մոդելը էլեկտրոնային գազի տեսքով, որում ընկղմված են հաղորդիչի բյուրեղային ցանցի դրական իոնները, դեռևս գլխավորն է էլեկտրատեխնիկայի հիմունքների ուսուցման մեջ ինչպես դպրոցում, այնպես էլ համալսարանում։ ծրագրերը։

Թե որքանով է իրատեսական պարզեցումը շրջանառության մեջ դիսկրետ էլեկտրական լիցքի ներմուծումից (ենթակա է համաշխարհային միջավայրի մերժմանը՝ եթեր), կարելի է դատել բուհերի ֆիզիկական մասնագիտությունների դասագրքերով, օրինակ [6].

" Էլեկտրոն. Էլեկտրոնը տարրական բացասական լիցքի նյութական կրող է։ Սովորաբար ենթադրվում է, որ էլեկտրոնը կետային կառուցվածք չունեցող մասնիկ է, այսինքն. էլեկտրոնի ամբողջ էլեկտրական լիցքը կենտրոնացած է մի կետում։

Այս գաղափարը ներքուստ հակասական է, քանի որ կետային լիցքով ստեղծված էլեկտրական դաշտի էներգիան անսահման է, և, հետևաբար, կետային լիցքի իներտ զանգվածը պետք է լինի անսահման, ինչը հակասում է փորձին, քանի որ էլեկտրոնն ունի վերջավոր զանգված։

Այնուամենայնիվ, այս հակասությունը պետք է հաշտվի էլեկտրոնի կառուցվածքի (կամ կառուցվածքի բացակայության) վերաբերյալ ավելի բավարար և պակաս հակասական տեսակետի բացակայության պատճառով: Անսահման ինքնազանգվածի դժվարությունը հաջողությամբ հաղթահարվում է զանգվածային վերանորմալացման միջոցով տարբեր էֆեկտներ հաշվարկելիս, որի էությունը հետևյալն է.

Թող պահանջվի հաշվարկել ինչ-որ ազդեցություն, և հաշվարկը ներառում է անսահման ինքնազանգված: Նման հաշվարկի արդյունքում ստացված արժեքը անսահման է և, հետևաբար, ուղղակի ֆիզիկական իմաստից զուրկ:

Ֆիզիկապես ողջամիտ արդյունք ստանալու համար կատարվում է մեկ այլ հաշվարկ, որում առկա են բոլոր գործոնները, բացառությամբ դիտարկվող երեւույթի գործոնների։ Վերջին հաշվարկը ներառում է նաև անսահման ինքնազանգված, և դա հանգեցնում է անսահման արդյունքի։

Երկրորդի առաջին անսահման արդյունքից հանումը հանգեցնում է անսահման մեծությունների փոխադարձ չեղարկման՝ կապված իր զանգվածի հետ, իսկ մնացած մեծությունը վերջավոր է։ Այն բնութագրում է դիտարկվող երեւույթը։

Այս կերպ հնարավոր է ազատվել անսահման ինքնազանգվածից և ստանալ ֆիզիկապես ողջամիտ արդյունքներ, որոնք հաստատվում են փորձով։ Այս տեխնիկան օգտագործվում է, օրինակ, էլեկտրական դաշտի էներգիան հաշվարկելիս »:

Այլ կերպ ասած, ժամանակակից տեսական ֆիզիկան առաջարկում է մոդելն ինքնին չենթարկել քննադատական վերլուծության, եթե դրա հաշվարկի արդյունքում ստացվում է ուղղակի ֆիզիկական իմաստից զուրկ արժեք, այլ կրկնվող հաշվարկ կատարելուց հետո՝ նոր արժեք ստանալուց հետո, որը նույնպես զուրկ է։ ուղղակի ֆիզիկական նշանակության, փոխադարձաբար չեղյալ համարելով այս անհարմար արժեքները, ֆիզիկապես ողջամիտ արդյունքներ ստանալու համար, որոնք հաստատվում են փորձով:

Ինչպես նշվեց [6]-ում, էլեկտրական հաղորդունակության դասական տեսությունը շատ պարզ է և տալիս է հոսանքի խտության և արտանետվող ջերմության քանակի ճիշտ կախվածությունը դաշտի ուժգնությունից: Սակայն դա չի հանգեցնում ճիշտ քանակական արդյունքների։ Տեսության և փորձի հիմնական անհամապատասխանությունները հետևյալն են.

Ըստ այս տեսության՝ էլեկտրական հաղորդունակության արժեքն ուղիղ համեմատական է էլեկտրոնի լիցքի քառակուսու արտադրյալին էլեկտրոնների կոնցենտրացիայի միջոցով և բախումների միջև էլեկտրոնների միջին ազատ ուղու միջոցով, և հակադարձ համեմատական է էլեկտրոնային զանգվածի կրկնակի արտադրյալին։ իր միջին արագությամբ: Բայց.

1) այս կերպ էլեկտրական հաղորդունակության ճիշտ արժեքները ստանալու համար անհրաժեշտ է վերցնել բախումների միջև միջին ազատ ուղու արժեքը հազարավոր անգամ ավելի մեծ, քան հաղորդիչում միջատոմային հեռավորությունները: Դժվար է հասկանալ դասական հայեցակարգերի շրջանակներում նման մեծ ազատ վազքի հնարավորությունը.

2) հաղորդունակության ջերմաստիճանից կախվածության փորձը հանգեցնում է այդ մեծությունների հակադարձ համեմատական կախվածությանը:

Բայց, ըստ գազերի կինետիկ տեսության, էլեկտրոնի միջին արագությունը պետք է ուղիղ համեմատական լինի ջերմաստիճանի քառակուսի արմատին, բայց անհնար է ընդունել բախումների միջին միջին ազատ ճանապարհի հակադարձ համեմատական կախվածությունը քառակուսի արմատի վրա: ջերմաստիճանը փոխազդեցության դասական պատկերում;

3) ըստ ազատության աստիճանների վրա էներգիայի հավասարաչափ բաժանման թեորեմի, ազատ էլեկտրոններից պետք է ակնկալել շատ մեծ ներդրում հաղորդիչների ջերմային հզորության մեջ, ինչը փորձարարականորեն չի նկատվում։

Այսպիսով, պաշտոնական կրթական հրապարակման ներկայացված դրույթներն արդեն հիմք են տալիս քննադատական վերլուծության համար էլեկտրական հոսանքի դիտարկման ձևակերպումը որպես շարժում և ճշգրիտ դիսկրետ էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցություն, պայմանով, որ համաշխարհային միջավայրը` եթերը, լքված է:

Բայց ինչպես արդեն նշվեց, այս մոդելը դեռևս գլխավորն է դպրոցական և բուհական կրթական ծրագրերում։ Էլեկտրոնային հոսանքի մոդելի կենսունակությունը ինչ-որ կերպ հիմնավորելու համար տեսական ֆիզիկոսներն առաջարկեցին էլեկտրական հաղորդունակության քվանտային մեկնաբանություն [6].

«Միայն քվանտային տեսությունը հնարավորություն է տվել հաղթահարել դասական հասկացությունների նշված դժվարությունները։ Քվանտային տեսությունը հաշվի է առնում միկրոմասնիկների ալիքային հատկությունները։ Ալիքային շարժման ամենակարևոր բնութագիրը դիֆրակցիայի պատճառով ալիքների՝ խոչընդոտների շուրջ թեքվելու ունակությունն է։

Սրա արդյունքում էլեկտրոններն իրենց շարժման ընթացքում կարծես թե առանց բախումների թեքվում են ատոմների շուրջ, և նրանց ազատ ուղիները կարող են շատ մեծ լինել։ Շնորհիվ այն բանի, որ էլեկտրոնները ենթարկվում են Ֆերմի-Դիրակի վիճակագրությանը, Ֆերմի մակարդակի մոտ գտնվող էլեկտրոնների միայն փոքր մասը կարող է մասնակցել էլեկտրոնային ջերմային հզորության ձևավորմանը:

Հետեւաբար, դիրիժորի էլեկտրոնային ջերմային հզորությունը լիովին աննշան է: Մետաղական հաղորդիչում էլեկտրոնի շարժման քվանտ-մեխանիկական խնդրի լուծումը հանգեցնում է հատուկ էլեկտրական հաղորդունակության հակադարձ համեմատական կախվածության ջերմաստիճանից, ինչպես իրականում նկատվում է։

Այսպիսով, էլեկտրական հաղորդունակության հետևողական քանակական տեսությունը կառուցվել է միայն քվանտային մեխանիկայի շրջանակներում »:

Եթե ընդունենք վերջին հայտարարության օրինականությունը, ապա պետք է ճանաչենք 19-րդ դարի գիտնականների նախանձելի ինտուիցիան, ովքեր, զինված չլինելով էլեկտրական հաղորդունակության կատարյալ քվանտային տեսությամբ, կարողացան ստեղծել էլեկտրատեխնիկայի հիմքերը, որոնք չեն. այսօր սկզբունքորեն հնացած է:

Բայց միևնույն ժամանակ, ինչպես հարյուր տարի առաջ, շատ հարցեր մնացին չլուծված (էլ չենք խոսում XX դարում կուտակվածների մասին)։

Եվ նույնիսկ քվանտների տեսությունը դրանցից գոնե մի քանիսին միանշանակ պատասխաններ չի տալիս, օրինակ.

1. Ինչպե՞ս է հոսում հոսանքը՝ մակերևույթի վրայով կամ հաղորդիչի ամբողջ խաչմերուկով:
2. Ինչո՞ւ են էլեկտրոնները մետաղներում, իսկ իոնները՝ էլեկտրոլիտներում: Ինչու՞ գոյություն չունի էլեկտրական հոսանքի մեկ մոդել մետաղների և հեղուկների համար, և արդյոք ներկայումս ընդունված մոդելները միայն նյութի բոլոր տեղային շարժման ավելի խորը ընդհանուր գործընթացի հետևանք չեն, որը կոչվում է «էլեկտրականություն»:
3. Ո՞րն է մագնիսական դաշտի դրսևորման մեխանիզմը, որն արտահայտվում է հոսանք ունեցող հաղորդիչի նկատմամբ զգայուն մագնիսական ասեղի ուղղահայաց կողմնորոշմամբ:
4. Կա՞ էլեկտրական հոսանքի մոդել, որը տարբերվում է «ազատ էլեկտրոնների» շարժման ներկայումս ընդունված մոդելից, որը բացատրում է մետաղների ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակության սերտ հարաբերակցությունը:
5. Եթե ընթացիկ ուժի (ամպեր) և լարման (վոլտ) արտադրյալը, այսինքն՝ երկու էլեկտրական մեծությունների արտադրյալը, ստացվում է հզորության արժեք (վտ), որը չափման միավորների տեսողական համակարգի ածանցյալն է «կիլոգրամ - մետր - վայրկյան», ապա ինչո՞ւ էլեկտրական մեծություններն իրենք արտահայտված չեն կիլոգրամներով, մետրերով և վայրկյաններով:

Առաջադրված հարցերի և մի շարք այլ հարցերի պատասխաններ փնտրելու համար անհրաժեշտ էր դիմել դեռևս պահպանված սակավ սկզբնաղբյուրներին։

Այս որոնումների արդյունքում բացահայտվեցին 19-րդ դարում էլեկտրաէներգիայի գիտության զարգացման որոշ միտումներ, որոնք անհասկանալի պատճառով 20-րդ դարում ոչ միայն չեն քննարկվել, այլ երբեմն նույնիսկ կեղծվել են։

Այսպես, օրինակ, 1908 թվականին Լակուրի և Ափելի «Պատմական ֆիզիկա» գրքում ներկայացված է էլեկտրամագնիսականության հիմնադիր Հանս-Քրիստիան Օերսթեդի «Փորձեր մագնիսական ասեղի վրա էլեկտրական կոնֆլիկտի գործողության մասին» շրջաբերականի թարգմանությունը, որը., մասնավորապես, ասվում է.

«Այն, որ էլեկտրական կոնֆլիկտը չի սահմանափակվում միայն հաղորդալարով, այլ, ինչպես ասվեց, դեռ բավական հեռու է տարածվում շրջակա տարածքում, միանգամայն ակնհայտ է վերը նշված դիտարկումներից։

Կատարված դիտարկումներից կարելի է նաև եզրակացնել, որ այս հակամարտությունը տարածվում է շրջանակներով. քանի որ առանց այս ենթադրության դժվար է հասկանալ, թե ինչպես է միացնող մետաղալարի միևնույն մասը, գտնվելով մագնիսական նետի բևեռի տակ, սլաքը դարձնում է դեպի արևելք, իսկ բևեռից բարձր լինելով՝ նետը շեղում է դեպի արևմուտք, մինչդեռ. շրջանաձև շարժումը տեղի է ունենում տրամագծի հակառակ ծայրերում, հակառակ ուղղություններով …

Բացի այդ, պետք է մտածել, որ շրջանաձև շարժումը, կապված դիրիժորի երկայնքով թարգմանական շարժման հետ, պետք է տա կոխլեար գիծ կամ պարույր. սա, սակայն, եթե չեմ սխալվում, ոչինչ չի ավելացնում մինչ այժմ նկատված երևույթների բացատրությանը»։

Ֆիզիկայի պատմաբան Լ. Դ.-ի գրքում. Բելկինդը, նվիրված Ամպերին, նշվում է, որ «Օերստեդի շրջաբերականի նոր և ավելի կատարյալ թարգմանությունը տրված է գրքում. A.-M. Ampere. Electrodynamics. M., 1954, էջ 433-439»: Համեմատության համար ներկայացնում ենք Օերսթեդի շրջաբերականի թարգմանությունից ճիշտ նույն հատվածի եզրափակիչ մասը.

«Ռոտացիոն շարժումը առանցքի շուրջը, այս առանցքի երկայնքով թարգմանական շարժման հետ զուգակցված, անպայման պարուրաձև շարժում է տալիս: Այնուամենայնիվ, եթե չեմ սխալվում, նման պարույր շարժումը, ըստ երևույթին, անհրաժեշտ չէ բացատրել մինչ այժմ նկատված որևէ երևույթ»:

Ինչո՞ւ «բացատրությանը ոչինչ չի ավելացնում» (այսինքն՝ «ինքնին հասկանալի է») արտահայտությունը փոխարինվեց «բացատրության համար անհրաժեշտ չէ» (ճիշտ հակառակ իմաստով) արտահայտությունով, մինչ օրս մնում է առեղծված։

Ամենայն հավանականությամբ, Oersted-ի բազմաթիվ ստեղծագործությունների ուսումնասիրությունը ճշգրիտ է, և դրանց թարգմանությունը ռուսերեն մոտ ապագայի խնդիր է:

«Եթեր և էլեկտրականություն», - այսպես է վերնագրել իր ելույթը ականավոր ռուս ֆիզիկոս Ա. Գ. Այս զեկույցը տպագրվել է բազմաթիվ հրատարակություններով, ինչն ինքնին բնութագրում է դրա կարևորությունը։ Անդրադառնանք Ա. Գ. Սթոլետովի ելույթի որոշ դրույթներին.

«Փակող «դիրիժորը» էական է, բայց նրա դերն այլ է, քան նախկինում ենթադրվում էր։

Հաղորդիչը անհրաժեշտ է որպես էլեկտրամագնիսական էներգիայի կլանիչ. առանց դրա կստեղծվեր էլեկտրաստատիկ վիճակ. իր ներկայությամբ նա թույլ չի տալիս նման հավասարակշռություն իրականացնել. անընդհատ կլանելով էներգիան և վերամշակելով այն այլ ձևի, հաղորդիչը առաջացնում է աղբյուրի (մարտկոցի) նոր ակտիվություն և պահպանում է էլեկտրամագնիսական էներգիայի այդ մշտական ներհոսքը, որը մենք անվանում ենք «հոսանք»։

Մյուս կողմից, ճիշտ է, որ «դիրիժորը», այսպես ասած, ուղղորդում և հավաքում է էներգիայի ուղիները, որոնք հիմնականում սահում են նրա մակերեսով, և այս առումով այն մասամբ համապատասխանում է իր ավանդական անվանմանը:

Լարի դերը ինչ-որ չափով հիշեցնում է վառվող լամպի վիթիլին. վիլիկն անհրաժեշտ է, բայց այրվող պաշարը, քիմիական էներգիայի մատակարարումը դրա մեջ չէ, այլ դրա մոտ. դառնալով այրվող նյութի ոչնչացման վայր՝ լամպը ներս է քաշում նորը՝ փոխարինելու և պահպանելու քիմիական էներգիայի շարունակական և աստիճանական անցումը ջերմային էներգիայի…

Չնայած գիտության և պրակտիկայի բոլոր հաղթանակներին, առեղծվածային «էլեկտրականություն» բառը չափազանց երկար ժամանակ նախատինք էր մեզ համար: Ժամանակն է ազատվել դրանից. ժամանակն է բացատրել այս բառը, ներմուծել այն հստակ մեխանիկական հասկացությունների մեջ: Ավանդական տերմինը կարող է մնալ, բայց թող լինի … համաշխարհային մեխանիկայի հսկայական բաժնի հստակ կարգախոսը: Այս նպատակին մեզ արագորեն մոտենում է դարավերջը։

«Եթեր» բառն արդեն օգնում է «էլեկտրականություն» բառին և շուտով այն կդարձնի ավելորդ»:

Մեկ այլ հայտնի ռուս փորձարար ֆիզիկոս II Բորգմանը իր «Ռիթմիկ էլեկտրական փայլ հազվագյուտ գազերում» աշխատության մեջ նշել է, որ չափազանց գեղեցիկ և հետաքրքիր փայլ է ստացվում տարհանված ապակե խողովակի ներսում՝ բարակ պլատինե մետաղալարի մոտ, որը գտնվում է այս խողովակի առանցքի երկայնքով: երբ այս մետաղալարը միացված է Ռումկորֆի կծիկի մի բևեռին, վերջինիս մյուս բևեռը հետ է քաշվում գետնին, և բացի այդ, երկու բևեռների միջև մտցվում է կողային ճյուղ, որի մեջ կա կայծային բացվածք:

Այս աշխատանքի վերջում IIBorgman-ը գրում է, որ պարուրաձև գծի տեսքով փայլը շատ ավելի հանգիստ է ստացվում, երբ Ռումկորֆի կծիկին զուգահեռ ճյուղում կայծային բացը շատ փոքր է, և երբ կծիկի երկրորդ բևեռը. միացված չէ գետնին.

Անհայտ պատճառով մինչէյնշտեյնյան դարաշրջանի հայտնի ֆիզիկոսների ներկայացված աշխատանքները իրականում մոռացության են մատնվել։ Ֆիզիկայի դասագրքերի ճնշող մեծամասնությունում Օրսթեդի անունը հիշատակվում է երկու տողով, որոնք հաճախ վկայում են նրա կողմից էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության պատահական հայտնաբերման մասին (չնայած ֆիզիկոս Բ. Ի.

Շատ գործեր Ա. Գ. Ստոլետովը և Ի. Ի. Բորգմանը նույնպես անարժանապես դուրս է մնում բոլոր նրանց աչքից, ովքեր ուսումնասիրում են ֆիզիկա և, մասնավորապես, տեսական էլեկտրատեխնիկա:

Միևնույն ժամանակ, էլեկտրական հոսանքի մոդելը հաղորդիչի մակերևույթի վրա եթերի պարուրաձև շարժման ձևով ուղղակի հետևանք է ներկայացված վատ ուսումնասիրված և այլ հեղինակների աշխատությունների, որոնց ճակատագիրը կանխորոշվել է. Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության և հարակից էլեկտրոնային տեսությունների գլոբալ առաջընթացը XX դարում բացարձակ դատարկ տարածության մեջ դիսկրետ լիցքերի տեղաշարժի մասին։

Ինչպես արդեն նշվեց, Էյնշտեյնի «պարզեցումը» էլեկտրական հոսանքի տեսության մեջ տվեց հակառակ արդյունքը։ Որքանո՞վ է էլեկտրական հոսանքի պտուտակավոր մոդելը տալիս ավելի վաղ տրված հարցերի պատասխանները:

Հարցը, թե ինչպես է հոսում հոսանքը՝ հաղորդիչի մակերեսով կամ ամբողջ հատվածով, որոշվում է ըստ սահմանման: Էլեկտրական հոսանքը հաղորդիչի մակերևույթի երկայնքով եթերի պարուրաձև շարժում է:

Երկու տեսակի լիցքակիրների առկայության հարցը (էլեկտրոններ՝ մետաղներում, իոններ՝ էլեկտրոլիտներում) նույնպես հանվում է էլեկտրական հոսանքի պարուրաձև մոդելով։

Դրա ակնհայտ բացատրությունը նատրիումի քլորիդի լուծույթի էլեկտրոլիզի ժամանակ դուրալումինի (կամ երկաթի) էլեկտրոդների վրա գազի էվոլյուցիայի հաջորդականության դիտարկումն է։ Ավելին, էլեկտրոդները պետք է տեղակայվեն գլխիվայր: Ինչ խոսք, էլեկտրոլիզի ընթացքում գազի էվոլյուցիայի հաջորդականության հարցը երբեք չի բարձրացվել էլեկտրաքիմիայի գիտական գրականության մեջ:

Մինչդեռ անզեն աչքով տեղի է ունենում էլեկտրոդների մակերևույթից գազի հերթական (այլ ոչ թե միաժամանակյա) արտանետում, որն ունի հետևյալ փուլերը.

- թթվածնի և քլորի արտազատումը անմիջապես կաթոդի վերջից.

- նույն գազերի հետագա թողարկումը ամբողջ կաթոդի երկայնքով 1-ին կետի հետ միասին. առաջին երկու փուլերում ջրածնի էվոլյուցիան ընդհանրապես չի նկատվում անոդում.

- ջրածնի էվոլյուցիան միայն անոդի վերջից 1, 2 կետերի շարունակությամբ.

- էլեկտրոդների բոլոր մակերեսներից գազերի էվոլյուցիան:

Երբ էլեկտրական միացումը բացվում է, գազի էվոլյուցիան (էլեկտրոլիզը) շարունակվում է՝ աստիճանաբար մարելով: Երբ լարերի ազատ ծայրերը միացված են միմյանց, խոնավացված գազի արտանետումների ինտենսիվությունը, կարծես, անցնում է կաթոդից դեպի անոդ; Ջրածնի էվոլյուցիայի ինտենսիվությունը աստիճանաբար մեծանում է, իսկ թթվածինը և քլորը նվազում են:

Էլեկտրական հոսանքի առաջարկվող մոդելի տեսանկյունից դիտարկվող ազդեցությունները բացատրվում են հետևյալ կերպ.

Փակ եթերային պարույրի մշտական պտույտի շնորհիվ ամբողջ կաթոդի երկայնքով մեկ ուղղությամբ, ձգվում են լուծույթի մոլեկուլները, որոնք ունեն պարույրի հետ պտտման հակառակ ուղղությունը (այս դեպքում՝ թթվածինը և քլորը), և մոլեկուլները, որոնք ունեն նույն ուղղությունը։ պարույրով պտույտը վանվում է.

Կապի նմանատիպ մեխանիզմ՝ վանում, դիտարկվում է, մասնավորապես, աշխատանքում [2]։ Բայց քանի որ եթերային պարույրն ունի փակ բնույթ, ապա մյուս էլեկտրոդի վրա դրա պտույտը կունենա հակառակ ուղղություն, որն արդեն հանգեցնում է այս էլեկտրոդի վրա նատրիումի նստեցմանը և ջրածնի արտազատմանը։

Գազի էվոլյուցիայի բոլոր դիտարկված ժամանակային ուշացումները բացատրվում են եթերային պարույրի վերջնական արագությամբ էլեկտրոդից էլեկտրոդ և լուծույթի մոլեկուլների «տեսակավորման» անհրաժեշտ գործընթացի առկայությամբ, որոնք գտնվում են էլեկտրոդների անմիջական մերձակայքում միացման պահին: էլեկտրական շղթայի վրա.

Երբ էլեկտրական սխեման փակ է, էլեկտրոդի վրա պարույրը գործում է որպես շարժիչ հանդերձում՝ իր շուրջը կենտրոնացնելով լուծույթի մոլեկուլների համապատասխան շարժվող «փոխանցումները», որոնք ունեն պարույրին հակառակ պտտման ուղղություն։ Երբ շղթան բաց է, շարժիչ հանդերձանքի դերը մասամբ փոխանցվում է լուծույթի մոլեկուլներին, և գազի էվոլյուցիայի գործընթացը սահուն կերպով թուլանում է:

Էլեկտրոլիզի շարունակությունը բաց էլեկտրական շղթայով հնարավոր չէ բացատրել էլեկտրոնային տեսության տեսանկյունից։ Եթերային պարույրի փակ համակարգում լարերի ազատ ծայրերը միմյանց միացնելիս էլեկտրոդներում գազի էվոլյուցիայի ինտենսիվության վերաբաշխումը լիովին համապատասխանում է իմպուլսի պահպանման օրենքին և միայն հաստատում է նախկինում ներկայացված դրույթները:

Այսպիսով, լուծույթներում իոնները չեն հանդիսանում երկրորդ տեսակի լիցքակիրներ, բայց էլեկտրոլիզի ընթացքում մոլեկուլների շարժումը հետևանք է նրանց պտտման ուղղության՝ համեմատած էլեկտրոդների վրա եթերային պարույրի պտտման ուղղության հետ։

Երրորդ հարցը բարձրացվել է մագնիսական դաշտի դրսևորման մեխանիզմի մասին, որն արտահայտվում է հոսանք ունեցող հաղորդիչի նկատմամբ զգայուն մագնիսական ասեղի ուղղահայաց կողմնորոշմամբ։

Ակնհայտ է, որ եթերի պարուրաձև շարժումը եթերային միջավայրում առաջացնում է այս միջավայրի խանգարում, որը գրեթե ուղղահայաց (պարույրի պտտվող բաղադրիչ) ուղղված է պարույրի առաջ ուղղությանը, որը ուղղորդում է հաղորդիչին ուղղահայաց զգայուն մագնիսական սլաքը: ընթացիկ.

Նույնիսկ Օերսթեդն իր տրակտատում նշել է. «Եթե միացնող լարը տեղադրեք մագնիսական միջօրեականի հարթությանը ուղղահայաց սլաքի վերևում կամ ներքևում, ապա սլաքը մնում է հանգիստ, բացառությամբ այն դեպքի, երբ մետաղալարը մոտ է բևեռին: Բայց այս դեպքում բևեռը բարձրանում է, եթե սկզբնական հոսանքը գտնվում է լարերի արևմտյան կողմում, և ընկնում, եթե այն գտնվում է արևելյան կողմում։

Ինչ վերաբերում է էլեկտրական հոսանքի ազդեցության տակ հաղորդիչների տաքացմանը և դրա հետ անմիջականորեն կապված հատուկ էլեկտրական դիմադրությանը, պարուրաձև մոդելը թույլ է տալիս մեզ հստակ պատկերացնել այս հարցի պատասխանը. Եթերը պետք է «մղվի» այս հաղորդիչի միջով, այսինքն՝ որքան բարձր է հատուկ էլեկտրական դիմադրությունը և ջեռուցման ջերմաստիճանը, ինչը, մասնավորապես, թույլ է տալիս դիտարկել ցանկացած ջերմային երևույթ՝ որպես նույն եթերի տեղական կոնցենտրացիաների փոփոխության հետևանք։

Վերոհիշյալ բոլորից, հայտնի էլեկտրական մեծությունների տեսողական ֆիզիկական մեկնաբանությունը հետևյալն է.

• Եթերային պարույրի զանգվածի հարաբերությունն է տվյալ հաղորդիչի երկարությանը: Այնուհետև, Օհմի օրենքի համաձայն.
• Եթերային պարույրի զանգվածի հարաբերակցությունն է հաղորդիչի խաչմերուկի տարածքին: Քանի որ դիմադրությունը լարման և ընթացիկ ուժի հարաբերակցությունն է, և լարման և հոսանքի ուժի արտադրյալը կարող է մեկնաբանվել որպես եթերի հոսքի հզորություն (շղթայի մի հատվածի վրա), ապա.
• - Սա եթերային հոսքի հզորության արտադրյալն է հաղորդիչում եթերի խտությամբ և հաղորդիչի երկարությամբ:
• - սա եթերային հոսքի հզորության հարաբերակցությունն է հաղորդիչում եթերային խտության արտադրյալին տվյալ հաղորդիչի երկարությամբ:

Նմանապես սահմանվում են այլ հայտնի էլեկտրական մեծություններ:

Եզրափակելով, անհրաժեշտ է մատնանշել երեք տեսակի փորձերի ստեղծման հրատապ անհրաժեշտությունը.

1) մանրադիտակի տակ հոսանք ունեցող հաղորդիչների դիտարկում (փորձերի շարունակություն և զարգացում Ի. Ի. Բորգմանի կողմից);

2) ժամանակակից բարձր ճշգրտության գոնիոմետրերի միջոցով տարբեր մետաղներից պատրաստված հաղորդիչների համար մագնիսական ասեղի շեղման իրական անկյունները վայրկյանի կոտորակների ճշգրտությամբ սահմանելը. բոլոր հիմքերը կան ենթադրելու, որ ավելի ցածր հատուկ էլեկտրական դիմադրություն ունեցող մետաղների համար մագնիսական ասեղը ավելի մեծ չափով շեղվելու է ուղղահայացից.

3) հոսանքի հետ հաղորդիչի զանգվածի համեմատությունը նույն հաղորդիչի՝ առանց հոսանքի զանգվածի հետ. Bifeld-Brown էֆեկտը [5] ցույց է տալիս, որ ընթացիկ հաղորդիչի զանգվածը պետք է ավելի մեծ լինի:

Ընդհանուր առմամբ, եթերի պարույր շարժումը, որպես էլեկտրական հոսանքի մոդել, թույլ է տալիս մոտենալ ոչ միայն այնպիսի զուտ էլեկտրական երևույթների բացատրությանը, ինչպիսին է, օրինակ, ինժեներ Ավրամենկոյի «գերհաղորդականությունը» [4], որը կրկնել է մի շարք փորձեր։ հայտնի Նիկոլա Տեսլայի, բայց նաև այնպիսի անհասկանալի գործընթացներ, ինչպիսիք են դոզինգի էֆեկտը, մարդու բիոէներգիան և մի շարք այլ գործընթացներ:

Տեսողական պարուրաձև մոդելը կարող է հատուկ դեր խաղալ մարդուն էլեկտրաշոկի կյանքին սպառնացող գործընթացների ուսումնասիրության մեջ:

Անցել է Էյնշտեյնի «պարզեցումների» ժամանակը։ Գալիս է համաշխարհային գազային միջավայրի՝ ԷԹԵՐԻ ուսումնասիրության դարաշրջանը:

ԳՐԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ:

1. Ացուկովսկի Վ. Ա. Նյութապաշտություն և հարաբերականություն. - M., Energoatomizdat, 1992.-- 190p (էջ 28, 29):
2. Ացուկովսկի Վ. Ա. Ընդհանուր եթերային դինամիկա. - Մ., Էներգոատոմիզդատ,. 1990.-- 280-ականներ (էջ 92, 93):
3. Veselovsky O. I., Shneiberg Ya. A. Էսսեներ էլեկտրատեխնիկայի պատմության վերաբերյալ. - M., MPEI, 1993.-- 252p (էջ 97, 98):
4. Զաև Ն. Է. Ինժեներ Ավրամենկոյի «Գերհաղորդիչ».. - Երիտասարդության տեխնոլոգիա, 1991, №1, P.3-4:
5. Կուզովկին Ա. Ս., Նեպոմնյաշչի Ն. Մ. Ինչ է պատահել կործանիչ Էլդրիջի հետ. - Մ., Գիտելիք, 1991.-- 67 էջ (37, 38, 39):
6. Մատվեև Ա. Ն. Էլեկտրականություն և մագնիսականություն - Մ., Բարձրագույն դպրոց, 1983.-- 350-ականներ (էջ 16, 17, 213):
7. Փիրյազև Ի. Ա. Եթերի պարուրաձև շարժումը որպես էլեկտրական հոսանքի մոդել: «Համակարգերի վերլուծություն հազարամյակի շեմին. տեսություն և պրակտիկա» միջազգային գիտագործնական կոնֆերանսի նյութեր. 1999 թ. - M., IPU RAN, 1999.-- 270p (էջ 160-162):