التيار الكهربائي كحركة لولبية للأثير

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

يبدو أن حل مشاكل السلامة الكهربائية على أساس النماذج الإلكترونية (الكلاسيكية والكمية) للتيار الكهربائي فقط غير كافٍ ، حتى لو كان ذلك بسبب حقيقة معروفة جيدًا لتاريخ تطور الهندسة الكهربائية أن العالم بأسره يعمل بالكهرباء تم إنشاء الصناعة قبل سنوات عديدة من ظهور أي ذكر للإلكترونات.

بشكل أساسي ، لم تتغير الهندسة الكهربائية العملية حتى الآن ، لكنها لا تزال على مستوى التطورات المتقدمة في القرن التاسع عشر.

لذلك ، من الواضح تمامًا أنه من الضروري العودة إلى أصول تطور الصناعة الكهربائية من أجل تحديد إمكانية تطبيق في ظروفنا قاعدة المعرفة المنهجية التي شكلت أساس الهندسة الكهربائية الحديثة.

تم تطوير الأسس النظرية للهندسة الكهربائية الحديثة بواسطة فاراداي وماكسويل ، اللذين ترتبط أعمالهما ارتباطًا وثيقًا بأعمال أوم وجول وكيرشوف وغيرهم من العلماء البارزين في القرن التاسع عشر. بالنسبة لفيزياء تلك الفترة بأكملها ، كان وجود البيئة العالمية معترفًا به عمومًا - الأثير يملأ الفضاء العالمي بأكمله [3 ، 6].

دون الخوض في تفاصيل النظريات المختلفة للأثير في القرن التاسع عشر والقرون السابقة ، نلاحظ أن الموقف السلبي الحاد تجاه البيئة العالمية المشار إليها في الفيزياء النظرية نشأ فور ظهور أعمال أينشتاين في بداية القرن العشرين. نظرية النسبية التي لعبت قاتلة - مهلك دور في تطوير العلم [1]:

في عمله "مبدأ النسبية ونتائجها" (1910) ، توصل أينشتاين ، الذي يحلل نتائج تجربة فيزو ، إلى استنتاج مفاده أن الاحتواء الجزئي للضوء بواسطة مائع متحرك يرفض فرضية الانغماس الكامل للأثير واحتمالين. يبقى:

1. الأثير ثابت تمامًا ، أي لا يشارك في حركة المادة.
2. يتم نقل الأثير بعيدًا بواسطة المادة المتحركة ، لكنه يتحرك بسرعة مختلفة عن سرعة المادة.

يتطلب تطوير الفرضية الثانية إدخال أي افتراضات تتعلق بالصلة بين الأثير والمادة المتحركة. الاحتمال الأول بسيط للغاية ، ولتطويره على أساس نظرية ماكسويل ، لا توجد فرضية إضافية مطلوبة ، مما قد يجعل أسس النظرية أكثر تعقيدًا.

مشيرًا كذلك إلى أن نظرية لورنتز عن الأثير الثابت لم يتم تأكيدها من خلال نتائج تجربة ميشيلسون ، وبالتالي ، هناك تناقض ، يعلن أينشتاين: "… لا يمكنك إنشاء نظرية مرضية دون التخلي عن وجود وسيط يملأ الجميع الفراغ."

مما سبق يتضح أن أينشتاين ، من أجل "بساطة" النظرية ، اعتبر أنه من الممكن التخلي عن التفسير المادي لحقيقة تناقض الاستنتاجات التالية من هاتين التجربتين. الاحتمال الثاني ، الذي لاحظه أينشتاين ، لم يتم تطويره من قبل أي من الفيزيائيين المشهورين ، على الرغم من أن هذا الاحتمال ذاته لا يتطلب رفض الأثير المتوسط.

دعونا نفكر فيما قدمه "تبسيط" آينشتاين للهندسة الكهربائية ، وعلى وجه الخصوص ، لنظرية التيار الكهربائي.

من المعترف به رسميًا أن النظرية الإلكترونية الكلاسيكية كانت إحدى المراحل التحضيرية في إنشاء نظرية النسبية. هذه النظرية ، التي ظهرت ، مثل نظرية أينشتاين في بداية القرن التاسع عشر ، تدرس حركة وتفاعل الشحنات الكهربائية المنفصلة.

وتجدر الإشارة إلى أن نموذج التيار الكهربائي على شكل غاز إلكتروني ، والذي يتم فيه غمر الأيونات الموجبة للشبكة البلورية للموصل ، لا يزال هو النموذج الرئيسي في تدريس أساسيات الهندسة الكهربائية في كل من المدرسة والجامعة البرامج.

ما مدى واقعية التبسيط الناتج عن إدخال شحنة كهربائية منفصلة في التداول (خاضعًا لرفض البيئة العالمية - الأثير) ، يمكن الحكم عليه من خلال الكتب المدرسية للتخصصات الفيزيائية للجامعات ، على سبيل المثال [6]:

" إلكترون.الإلكترون هو مادة حاملة لشحنة سالبة أولية. عادة ما يُفترض أن الإلكترون هو جسيم نقطي غير منظم ، أي تتركز الشحنة الكهربائية الكاملة للإلكترون عند نقطة ما.

هذه الفكرة متناقضة داخليًا ، نظرًا لأن طاقة المجال الكهربائي الناتج عن الشحنة النقطية لا نهائية ، وبالتالي ، يجب أن تكون الكتلة الخاملة لشحنة نقطية غير محدودة ، وهو ما يتعارض مع التجربة ، لأن للإلكترون كتلة محدودة.

ومع ذلك ، يجب التوفيق بين هذا التناقض بسبب عدم وجود وجهة نظر أكثر إرضاءً وأقل تناقضًا لبنية (أو عدم وجود بنية) للإلكترون. يتم التغلب بنجاح على صعوبة الكتلة الذاتية اللانهائية عند حساب التأثيرات المختلفة باستخدام إعادة التطبيع الشامل ، والتي يكون جوهرها كما يلي.

فليكن مطلوبًا لحساب بعض التأثير ، ويتضمن الحساب كتلة ذاتية لا نهائية. القيمة التي تم الحصول عليها نتيجة لهذا الحساب لانهائية ، وبالتالي ، خالية من المعنى المادي المباشر.

للحصول على نتيجة معقولة ماديًا ، يتم إجراء عملية حسابية أخرى ، حيث توجد جميع العوامل ، باستثناء عوامل الظاهرة قيد الدراسة. يتضمن الحساب الأخير أيضًا كتلة ذاتية لا نهائية ، ويؤدي إلى نتيجة لا نهائية.

يؤدي الطرح من النتيجة اللانهائية الأولى للنتيجة الثانية إلى الإلغاء المتبادل للكميات اللانهائية المرتبطة بكتلتها ، والكمية المتبقية محدودة. يميز الظاهرة قيد النظر.

بهذه الطريقة ، يمكن التخلص من الكتلة الذاتية اللانهائية والحصول على نتائج معقولة جسديًا ، والتي أكدتها التجربة. تُستخدم هذه التقنية ، على سبيل المثال ، عند حساب طاقة مجال كهربائي.

بمعنى آخر ، تقترح الفيزياء النظرية الحديثة عدم إخضاع النموذج نفسه للتحليل النقدي إذا كانت نتيجة حسابه تؤدي إلى قيمة خالية من المعنى المادي المباشر ، ولكن بعد إجراء حساب متكرر ، بعد الحصول على قيمة جديدة ، والتي هي أيضًا خالية من المعنى المادي المباشر ، وإلغاء هذه القيم غير الملائمة بشكل متبادل ، للحصول على نتائج معقولة ماديًا تؤكدها التجربة.

كما لوحظ في [6] ، فإن النظرية الكلاسيكية للتوصيل الكهربائي واضحة جدًا وتعطي الاعتماد الصحيح لكثافة التيار وكمية الحرارة المنبعثة على شدة المجال. ومع ذلك ، فإنه لا يؤدي إلى نتائج كمية صحيحة. التناقضات الرئيسية بين النظرية والتجربة هي كما يلي.

وفقًا لهذه النظرية ، فإن قيمة التوصيل الكهربائي تتناسب طرديًا مع ناتج مربع شحنة الإلكترون من خلال تركيز الإلكترونات وبمتوسط المسار الحر للإلكترونات بين الاصطدامات ، وتتناسب عكسيًا مع الناتج المزدوج لكتلة الإلكترون من خلال سرعتها المتوسطة. ولكن:

1) من أجل الحصول على القيم الصحيحة للتوصيل الكهربائي بهذه الطريقة ، من الضروري أخذ قيمة متوسط المسار الحر بين الاصطدامات أكبر بآلاف المرات من المسافات بين الذرية في الموصل. من الصعب فهم احتمالية حدوث مثل هذه التدفقات الحرة الكبيرة في إطار المفاهيم الكلاسيكية ؛

2) تؤدي تجربة اعتماد الموصلية على درجة الحرارة إلى اعتماد متناسب عكسيًا لهذه الكميات.

ولكن وفقًا للنظرية الحركية للغازات ، يجب أن يكون متوسط سرعة الإلكترون متناسبًا طرديًا مع الجذر التربيعي لدرجة الحرارة ، ولكن من المستحيل الاعتراف بالاعتماد المتناسب عكسيًا لمتوسط المسار الحر بين الاصطدامات على الجذر التربيعي درجة الحرارة في الصورة الكلاسيكية للتفاعل ؛

3) وفقًا لنظرية تقسيم الطاقة على درجات الحرية ، يجب أن يتوقع المرء من الإلكترونات الحرة مساهمة كبيرة جدًا في السعة الحرارية للموصلات ، والتي لم يتم ملاحظتها تجريبياً.

وبالتالي ، فإن الأحكام المقدمة في المنشور التعليمي الرسمي توفر بالفعل أساسًا لتحليل نقدي لصياغة اعتبار التيار الكهربائي كحركة وتفاعل لشحنات كهربائية منفصلة بدقة ، شريطة التخلي عن البيئة العالمية - الأثير -.

ولكن كما لوحظ بالفعل ، لا يزال هذا النموذج هو النموذج الرئيسي في البرامج التعليمية في المدارس والجامعات. من أجل إثبات جدوى نموذج التيار الإلكتروني بطريقة أو بأخرى ، اقترح علماء الفيزياء النظرية تفسيرًا كميًا للتوصيل الكهربائي [6]:

فقط نظرية الكم هي التي جعلت من الممكن التغلب على الصعوبات المشار إليها للمفاهيم الكلاسيكية. تأخذ نظرية الكم في الاعتبار الخصائص الموجية للجسيمات الدقيقة. أهم ما يميز حركة الموجة هو قدرة الموجات على الانحناء حول العوائق بسبب الانعراج.

نتيجة لذلك ، أثناء حركتها ، يبدو أن الإلكترونات تنحني حول الذرات دون اصطدام ، ويمكن أن تكون مساراتها الحرة كبيرة جدًا. نظرًا لحقيقة أن الإلكترونات تخضع لإحصائيات Fermi - Dirac ، فإن جزءًا صغيرًا فقط من الإلكترونات بالقرب من مستوى Fermi يمكنه المشاركة في تكوين السعة الحرارية الإلكترونية.

لذلك ، فإن السعة الحرارية الإلكترونية للموصل لا تكاد تذكر. يؤدي حل مشكلة ميكانيكا الكم لحركة الإلكترون في موصل معدني إلى اعتماد تناسبي عكسي للموصلية الكهربائية المحددة على درجة الحرارة ، كما هو ملاحظ بالفعل.

وهكذا ، تم بناء نظرية كمية ثابتة للتوصيل الكهربائي فقط في إطار ميكانيكا الكم.

إذا اعترفنا بشرعية البيان الأخير ، فعلينا أن ندرك الحدس الذي يحسد عليه علماء القرن التاسع عشر ، الذين لم يكونوا مسلحين بنظرية الكم المثالية للتوصيل الكهربائي ، وتمكنوا من إنشاء أسس الهندسة الكهربائية ، وهي ليست كذلك عفا عليها الزمن في الأساس اليوم.

ولكن في الوقت نفسه ، مثل مائة عام ، ظلت العديد من الأسئلة دون حل (ناهيك عن تلك التي تراكمت في القرن العشرين).

وحتى نظرية الكميات لا تقدم إجابات لا لبس فيها على بعض منها على الأقل ، على سبيل المثال:

1. كيف يتدفق التيار: على السطح أو عبر المقطع العرضي للموصل بأكمله؟
2. لماذا الإلكترونات في المعادن والأيونات في المنحلات بالكهرباء؟ لماذا لا يوجد نموذج واحد للتيار الكهربائي للمعادن والسوائل ، وليست النماذج المقبولة حاليًا سوى نتيجة لعملية مشتركة أعمق لجميع الحركات المحلية للمادة ، تسمى "الكهرباء"؟
3. ما هي آلية ظهور المجال المغناطيسي ، والتي يتم التعبير عنها في الاتجاه العمودي للإبرة المغناطيسية الحساسة بالنسبة للموصل مع التيار؟
4. هل يوجد نموذج للتيار الكهربائي يختلف عن النموذج المقبول حاليًا لحركة "الإلكترونات الحرة" يشرح الارتباط الوثيق بين التوصيل الحراري والكهربائي في المعادن؟
5. إذا كان ناتج القوة الحالية (الأمبيرات) والجهد (فولت) ، أي ناتج كميتين كهربائيتين ، ينتج عنه قيمة طاقة (واط) ، وهي مشتق من النظام المرئي لوحدات القياس "كيلوغرام - متر - ثانية "فلماذا لا يتم التعبير عن الكميات الكهربية بالكيلوجرام والمتر والثواني؟

بحثًا عن إجابات للأسئلة المطروحة وعدد من الأسئلة الأخرى ، كان من الضروري الرجوع إلى المصادر الأولية القليلة الباقية.

نتيجة لهذا البحث ، تم تحديد بعض الاتجاهات في تطوير علم الكهرباء في القرن التاسع عشر ، والتي ، لسبب غير معروف ، لم تتم مناقشتها في القرن العشرين فحسب ، بل تم تزويرها في بعض الأحيان.

لذلك ، على سبيل المثال ، في عام 1908 في كتاب لاكور وأبل "الفيزياء التاريخية" ، تم تقديم ترجمة التعميم لمؤسس الكهرومغناطيسية هانز كريستيان أورستد "تجارب حول عمل تعارض كهربائي على إبرة مغناطيسية" ، والتي ، على وجه الخصوص ، يقول:

حقيقة أن التعارض الكهربائي لا يقتصر فقط على الأسلاك الموصلة ، ولكن ، كما قيل ، لا يزال ينتشر بعيدًا في الفضاء المحيط ، واضح تمامًا من الملاحظات المذكورة أعلاه.

من الملاحظات التي تم التوصل إليها يمكن أن نستنتج أن هذا الصراع ينتشر في دوائر. لأنه بدون هذا الافتراض يصعب فهم كيف أن نفس الجزء من السلك المتصل ، تحت عمود السهم المغناطيسي ، يجعل السهم يتجه إلى الشرق ، بينما يكون فوق القطب ، فإنه يحرف السهم إلى الغرب ، بينما تحدث حركة دائرية على طرفي نقيض للقطر في اتجاهين متعاكسين …

بالإضافة إلى ذلك ، يجب على المرء أن يعتقد أن الحركة الدائرية ، فيما يتعلق بالحركة متعدية على طول الموصل ، يجب أن تعطي خطًا قوقعيًا أو حلزونيًا ؛ هذا ، مع ذلك ، إذا لم أكن مخطئًا ، فلن يضيف شيئًا إلى شرح الظواهر التي لوحظت حتى الآن.

في كتاب مؤرخ الفيزياء L. D. Belkind ، المكرس لأمبير ، يشار إلى أن "ترجمة جديدة وأكثر كمالًا لتعميم Oersted ترد في الكتاب: A.-M. Ampere. Electrodynamics. M. ، 1954 ، pp. 433-439.". للمقارنة ، نقدم الجزء الأخير من نفس المقتطف بالضبط من ترجمة تعميم Oersted:

"الحركة الدورانية حول محور ، جنبًا إلى جنب مع الحركة الانتقالية على طول هذا المحور ، تعطي بالضرورة حركة حلزونية. ومع ذلك ، إذا لم أكن مخطئًا ، فإن مثل هذه الحركة الحلزونية على ما يبدو ليست ضرورية لشرح أي من الظواهر التي لوحظت حتى الآن."

لماذا تم استبدال التعبير - "لا يضيف شيئًا إلى التفسير" (أي "بديهي") بالتعبير - "ليس ضروريًا للتفسير" (بالمعنى المقابل تمامًا) يظل لغزا حتى يومنا هذا.

في جميع الاحتمالات ، فإن دراسة العديد من أعمال Oersted دقيقة وترجمتها إلى الروسية هي مسألة المستقبل القريب.

"الأثير والكهرباء" - هكذا أطلق الفيزيائي الروسي البارز أ. ج. ستوليتوف خطابه ، الذي قرأ عام 1889 في الاجتماع العام للمؤتمر الثامن لعلماء الطبيعة في روسيا. نُشر هذا التقرير في طبعات عديدة ، وهو ما يميز في حد ذاته أهميته. لننتقل إلى بعض أحكام خطاب أ.ج. ستوليتوف:

"موصل الإغلاق" ضروري ، لكن دوره مختلف عما كان يُعتقد سابقًا.

هناك حاجة إلى الموصل كممتص للطاقة الكهرومغناطيسية: وبدونه تنشأ حالة كهروستاتيكية ؛ بحضوره ، فهو لا يسمح بتحقيق مثل هذا التوازن ؛ يمتص الموصل الطاقة باستمرار ويعالجها في شكل آخر ، يسبب نشاطًا جديدًا للمصدر (البطارية) ويحافظ على التدفق المستمر للطاقة الكهرومغناطيسية ، والذي نسميه "التيار".

من ناحية أخرى ، صحيح أن "الموصل" ، إذا جاز التعبير ، يوجه ويجمع مسارات الطاقة التي تنزلق في الغالب على طول سطحها ، وبهذا المعنى فإنها ترقى جزئيًا إلى اسمها التقليدي.

يذكرنا دور السلك إلى حد ما بفتيل المصباح المحترق: الفتيل ضروري ، لكن الإمداد القابل للاحتراق ، مصدر الطاقة الكيميائية ، ليس فيه ، ولكن بالقرب منه ؛ بعد أن أصبح مكانًا لتدمير مادة قابلة للاحتراق ، فإن المصباح يسحب مصباحًا جديدًا ليحل محل ويحافظ على انتقال مستمر وتدريجي للطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية …

مع كل انتصارات العلم والممارسة ، كانت الكلمة الصوفية "كهرباء" عارًا لنا لفترة طويلة جدًا. حان الوقت للتخلص منه - حان الوقت لشرح هذه الكلمة ، لإدخالها في سلسلة من المفاهيم الميكانيكية الواضحة. قد يظل المصطلح التقليدي قائما ، ولكن دعه يكون … شعارًا واضحًا للقسم الواسع لميكانيكا العالم. إن نهاية القرن تقربنا بسرعة من تحقيق هذا الهدف.

إن كلمة "أثير" تساعد بالفعل كلمة "كهرباء" وستجعلها زائدة عن الحاجة قريبًا ".

لاحظ عالم الفيزياء التجريبية الروسي المعروف II بورغمان في عمله "توهج كهربائي شبيه بالنفث في الغازات النادرة" أنه يتم الحصول على توهج جميل للغاية ومثير للاهتمام داخل أنبوب زجاجي مفرغ بالقرب من سلك بلاتيني رفيع يقع على طول محور هذا الأنبوب ، عندما يتم توصيل هذا السلك بقطب واحد من ملف Rumkorff ، يتم سحب القطب الآخر من الأخير إلى الأرض ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم إدخال فرع جانبي به فجوة شرارة بين كلا القطبين.

في ختام هذا العمل ، كتب IIBorgman أن التوهج على شكل خط حلزوني يكون أكثر هدوءًا عندما تكون فجوة الشرارة في الفرع الموازي لملف Rumkorf صغيرة جدًا وعندما يكون القطب الثاني للملف غير متصل بالأرض.

لسبب غير معروف ، فإن الأعمال المقدمة لفيزيائيين مشهورين في حقبة ما قبل أينشتاين أصبحت في الواقع في طي النسيان. في الغالبية العظمى من الكتب المدرسية عن الفيزياء ، تم ذكر اسم أورستيد في سطرين ، مما يشير غالبًا إلى الاكتشاف العرضي للتفاعل الكهرومغناطيسي من قبله (على الرغم من الأعمال المبكرة للفيزيائي ب.

العديد من أعمال A. G. ستوليتوف وأنا. كما يظل بورغمان بعيدًا عن أنظار جميع من يدرسون الفيزياء ، ولا سيما الهندسة الكهربائية النظرية ، بشكل غير مستحق.

في الوقت نفسه ، فإن نموذج التيار الكهربائي على شكل حركة حلزونية من الأثير على سطح الموصل هو نتيجة مباشرة للأعمال التي تمت دراستها بشكل سيئ وأعمال مؤلفين آخرين ، والتي تم تحديد مصيرها مسبقًا بواسطة التقدم العالمي في القرن العشرين لنظرية النسبية لأينشتاين والنظريات الإلكترونية ذات الصلة بإزاحة الشحنات المنفصلة في مساحة فارغة تمامًا.. الفضاء.

كما أشرنا سابقاً ، فإن "تبسيط" أينشتاين في نظرية التيار الكهربائي أعطى النتيجة المعاكسة. إلى أي مدى يقدم النموذج الحلزوني للتيار الكهربائي إجابات على الأسئلة المطروحة سابقًا؟

يتم تحديد مسألة كيفية تدفق التيار: على السطح أو عبر القسم بأكمله من الموصل من خلال التعريف. التيار الكهربائي هو حركة لولبية من الأثير على سطح الموصل.

تم أيضًا إزالة مسألة وجود ناقلات شحنة من نوعين (إلكترونات - في المعادن ، أيونات - في الإلكتروليت) بواسطة النموذج الحلزوني للتيار الكهربائي.

التفسير الواضح لذلك هو مراقبة تسلسل تطور الغاز على أقطاب دورالومين (أو الحديد) أثناء التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم. علاوة على ذلك ، يجب وضع الأقطاب في وضع مقلوب. بصراحة ، لم يتم إثارة مسألة تسلسل تطور الغاز أثناء التحليل الكهربائي في الأدبيات العلمية حول الكيمياء الكهربائية.

وفي الوقت نفسه ، بالعين المجردة ، هناك إطلاق متسلسل (وليس متزامنًا) للغاز من سطح الأقطاب الكهربائية ، والذي يتكون من المراحل التالية:

- إطلاق الأكسجين والكلور مباشرة من نهاية الكاثود ؛

- الإطلاق اللاحق لنفس الغازات على طول الكاثود بأكمله مع البند 1 ؛ في المرحلتين الأوليين ، لم يلاحظ تطور الهيدروجين على الإطلاق في الأنود ؛

- تطور الهيدروجين فقط من نهاية الأنود مع استمرار البنود 1 ، 2 ؛

- تطور الغازات من جميع أسطح الأقطاب الكهربائية.

عندما يتم فتح الدائرة الكهربائية ، يستمر تطور الغاز (التحليل الكهربائي) ، ويموت تدريجياً. عندما يتم توصيل الأطراف الحرة للأسلاك ببعضها البعض ، فإن شدة انبعاثات الغاز المخمد ، كما كانت ، تنتقل من القطب السالب إلى القطب الموجب ؛ تزداد شدة تطور الهيدروجين تدريجياً ، وينخفض الأكسجين والكلور.

من وجهة نظر النموذج المقترح للتيار الكهربائي ، يتم شرح التأثيرات المرصودة على النحو التالي.

بسبب الدوران المستمر للولب الأثير المغلق في اتجاه واحد على طول الكاثود بأكمله ، تنجذب جزيئات المحلول التي لها اتجاه معاكس للدوران مع اللولب (في هذه الحالة ، الأكسجين والكلور) ، والجزيئات التي لها نفس اتجاه يتم صد الدوران مع اللولب.

آلية اتصال مماثلة - يعتبر التنافر ، على وجه الخصوص ، في العمل [2]. ولكن نظرًا لأن لولب الأثير له طابع مغلق ، فإن دورانه على القطب الآخر سيكون له اتجاه معاكس ، مما يؤدي بالفعل إلى ترسب الصوديوم على هذا القطب وإطلاق الهيدروجين.

يتم تفسير كل التأخيرات الزمنية الملحوظة في تطور الغاز بالسرعة النهائية للولب الأثير من القطب إلى القطب الكهربائي ووجود العملية الضرورية "لفرز" جزيئات المحلول الموجودة بشكل عشوائي في المنطقة المجاورة مباشرة للأقطاب الكهربائية في لحظة التبديل على الدائرة الكهربائية.

عندما يتم إغلاق الدائرة الكهربائية ، يعمل اللولب الموجود على القطب كمعدات قيادة ، ويركز حول نفسه "التروس" الدافعة المقابلة لجزيئات المحلول ، والتي لها اتجاه دوران معاكس للولب. عندما تكون السلسلة مفتوحة ، يتم نقل دور معدات القيادة جزئيًا إلى جزيئات المحلول ، ويتم تثبيط عملية تطور الغاز بسلاسة.

لا يمكن تفسير استمرار التحليل الكهربائي بدائرة كهربائية مفتوحة من وجهة نظر النظرية الإلكترونية. إعادة توزيع شدة تطور الغاز على الأقطاب الكهربائية عند توصيل الأطراف الحرة للأسلاك ببعضها البعض في نظام مغلق من اللولب الأثيري يتوافق تمامًا مع قانون حفظ الزخم ويؤكد فقط الأحكام المقدمة مسبقًا.

وبالتالي ، ليست الأيونات في المحاليل عبارة عن ناقلات شحنة من النوع الثاني ، ولكن حركة الجزيئات أثناء التحليل الكهربائي هي نتيجة لاتجاه دورانها بالنسبة لاتجاه دوران حلزون الأثير على الأقطاب الكهربائية.

تم طرح السؤال الثالث حول آلية ظهور المجال المغناطيسي ، والتي يتم التعبير عنها في الاتجاه العمودي للإبرة المغناطيسية الحساسة بالنسبة للموصل مع التيار.

من الواضح أن الحركة الحلزونية للأثير في الوسط الأثيري تنتج اضطرابًا في هذا الوسط ، موجهًا بشكل عمودي تقريبًا (المكون الدوراني للولب) إلى الاتجاه الأمامي للولب ، والذي يوجه السهم المغناطيسي الحساس عموديًا على الموصل باستخدام تيار.

حتى أن أورستد أشار في أطروحته: "إذا وضعت سلك توصيل أعلى أو أسفل السهم المتعامد مع مستوى خط الزوال المغناطيسي ، فسيظل السهم في وضع السكون ، باستثناء الحالة التي يكون فيها السلك قريبًا من القطب. ولكن في في هذه الحالة ، يرتفع العمود إذا كان التيار الأصلي موجودًا على الجانب الغربي من السلك ، وينخفض إذا كان على الجانب الشرقي ".

بالنسبة لتسخين الموصلات تحت تأثير تيار كهربائي والمقاومة الكهربائية المحددة المرتبطة به مباشرة ، يسمح لنا النموذج الحلزوني بتوضيح الإجابة على هذا السؤال بوضوح: كلما زاد عدد الدورات الحلزونية لكل وحدة طول للموصل ، زاد يجب "ضخ" الأثير من خلال هذا الموصل ، أي كلما زادت المقاومة الكهربائية المحددة ودرجة حرارة التسخين ، والتي ، على وجه الخصوص ، تسمح أيضًا بالنظر في أي ظواهر حرارية كنتيجة للتغيرات في التركيزات المحلية لنفس الأثير.

مما سبق ، فإن التفسير الفيزيائي المرئي للكميات الكهربائية المعروفة هو كما يلي.

• هي نسبة كتلة اللولب الأثيري إلى طول الموصل المحدد. ثم وفقًا لقانون أوم:
• هي نسبة كتلة اللولب الأثيري إلى مساحة المقطع العرضي للموصل. نظرًا لأن المقاومة هي نسبة الجهد إلى القوة الحالية ، ويمكن تفسير ناتج الجهد وقوة التيار على أنه قوة تدفق الأثير (في قسم من الدائرة) ، إذن:
• - هذا هو ناتج قوة تيار الأثير عن طريق كثافة الأثير في الموصل وطول الموصل.
• - هذه هي نسبة قدرة تيار الأثير إلى ناتج كثافة الأثير في الموصل بطول الموصل المحدد.

يتم تعريف الكميات الكهربائية المعروفة الأخرى بالمثل.

في الختام ، من الضروري الإشارة إلى الحاجة الملحة لإعداد ثلاثة أنواع من التجارب:

1) مراقبة الموصلات مع التيار تحت المجهر (استمرار وتطوير التجارب من قبل I. I. Borgman) ؛

2) تحديد الزوايا الفعلية لانحراف الإبرة المغناطيسية للموصلات المصنوعة من معادن مختلفة بدقة كسور من الثانية باستخدام مقاييس الزوايا الحديثة عالية الدقة ؛ هناك كل الأسباب للاعتقاد بأنه بالنسبة للمعادن ذات المقاومة الكهربائية المنخفضة النوعية ، فإن الإبرة المغناطيسية ستنحرف بدرجة أكبر عن العمودي ؛

3) مقارنة كتلة الموصل بالتيار بكتلة نفس الموصل بدون تيار ؛ يشير تأثير بيفيلد - براون [5] إلى أن كتلة الموصل الحامل الحالي يجب أن تكون أكبر.

بشكل عام ، تسمح الحركة الحلزونية للأثير كنموذج للتيار الكهربائي للفرد بالاقتراب من تفسير ليس فقط للظواهر الكهربائية البحتة مثل ، على سبيل المثال ، "الموصلية الفائقة" للمهندس أفرامينكو [4] ، الذي كرر عددًا من التجارب لنيكولا تيسلا الشهير ، ولكن أيضًا عمليات غامضة مثل تأثير الكشف ، والطاقة الحيوية البشرية وعدد من العمليات الأخرى.

يمكن للنموذج الحلزوني المرئي أن يلعب دورًا خاصًا في دراسة العمليات التي تهدد الحياة من الصدمة الكهربائية للإنسان.

لقد ولى زمن "تبسيط" أينشتاين. عصر دراسة الوسط الغازي العالمي - إيثر قادم

المؤلفات:

1. أتسوكوفسكي ف. المادية والنسبية. - M.، Energoatomizdat، 1992. - 190p. (ص 28 ، 29).
2. أتسوكوفسكي ف. ديناميات الأثير العامة. - م ، إنرجواتوميزدات ،. 1990 - 280 ثانية (ص 92 ، 93).
3. Veselovsky O. I. ، Shneiberg Ya. A. مقالات عن تاريخ الهندسة الكهربائية. - M.، MPEI، 1993. - 252p. (ص 97 ، 98).
4. زايف ن. "الموصل الفائق" للمهندس أفرامينكو.. - تكنولوجيا الشباب ، 1991 ، №1 ، ص3-4.
5. كوزوفكين إيه إس ، نيبومنياشي إن إم. ماذا حدث للمدمرة إلدريدج. - م ، معرفة ، 1991. - 67 صفحة (37 ، 38 ، 39).
6. ماتفيف أ. الكهرباء والمغناطيسية - M. ، المدرسة العليا ، 1983. - 350s. (ص 16 ، 17 ، 213).
7. Piryazev I. A. الحركة الحلزونية للأثير كنموذج للتيار الكهربائي. مواد المؤتمر العلمي والعملي الدولي "تحليل النظم في مطلع الألفية: النظرية والتطبيق - 1999". - M.، IPU RAN، 1999. - 270p. (ص 160-162).