Istnieje tak zwana „reguła krawiecka”, która wbrew nazwie dotyczy wszystkich nauk ścisłych. Ta zasada mówi: „Jeśli dolny guzik koszuli jest zapięty nieprawidłowo, to wszystkie pozostałe guziki również będą zapięte nieprawidłowo”. Twórca tej reguły, Fabio Volo, tak skomentował to: „W życiu jest wiele błędów, które nie są błędami same w sobie, ale konsekwencjami nieprawidłowego zapięcia„ pierwszego guzika””.
Tak więc, w podobny sposób, nasza fizyka teoretyczna w takich działach jak elektrotechnika i fale radiowe była kiedyś niepoprawnie „spakowana”!
Fatalny błąd wkradł się do fizyki wraz z „elektromagnetyczną teorią światła” brytyjskiego naukowca urodzonego w Szkocji Jamesa Maxwella (1831-1879).
Co więcej, kiedy opublikował tę teorię, a stało się to w 1865 roku, inni naukowcy opisali ją jako niezrozumiałą, matematycznie luźną, logicznie nieuzasadnioną. Dopiero po tym, jak niemiecki fizyk Heinrich Hertz w 1887 roku udowodnił w praktyce, że za pomocą elektryczności można wysyłać fale radiowe w kosmos, „niezrozumiałą, matematycznie luźną i logicznie nieuzasadnioną” teorię Maxwella zdecydowano się zaadaptować do wyjaśnienia procesu narodzin fal radiowych w antenach urządzeń radiowych.
Dlaczego?
Ale w tamtym czasie po prostu nie było innej teorii, która potwierdzałaby eksperymentalnie ustaloną prawdę, że zjawiska elektromagnetyzmu i światła mogą rozchodzić się w przestrzeni z tą samą prędkością w postaci fal, a cała ich różnica między nimi polega tylko na częstotliwości oscylacji.
Tworząc swoją teorię, Maxwell starał się uogólnić całą dostępną wówczas wiedzę naukową z zakresu elektromagnetyzmu, zdobytą przez pionierów tej dziedziny nauk przyrodniczych. A to takie klasyki fizyki, jak G. Oersted, A. M. Amer, D. Henry i M. Faraday … Nawiasem mówiąc, ostatni z wymienionych odkrył prawo indukcji elektromagnetycznej, które dziś działa bezbłędnie we wszystkich transformatorach mocy i impulsów prądu przemiennego.
Film promocyjny:
Co to oznacza, dobrze wyjaśnia ten obrazek:
To doświadczenie może dziś powtórzyć każdy, nawet daleki od nauki. Magnes poruszany ręką o stałym polu magnetycznym, przecinający powierzchnię zamkniętego przewodnika, z konieczności wytwarza w nim wirowe pole elektryczne, a wraz z nim indukcyjny prąd elektryczny.
Nawet wtedy, gdy sam Michael Faraday przeprowadzał ten eksperyment, było oczywiste, że poza przestrzenią przewodnika (w której znajdują się wolne elektrony) magnes poruszany ręką lub w inny sposób nie tworzy wirowego pola elektrycznego.
Przede wszystkim nie ułatwia tego sam kształt magnetycznych linii siły magnesu trwałego.
No cóż, powiedz mi, jak bokiem ten magnes, kołysząc się np. Na nitce, powinien generować wirujące pole elektryczne w pustej przestrzeni ?!
Tak, nie na boki!
Co innego, gdy linie pola magnetycznego tego magnesu odkryte przez Faradaya przecinają powierzchnię zamkniętego przewodnika, w którym znajdują się wolne ładunki elektryczne! Bezpośrednie uderzenie w nie od strony pola magnetycznego o różnym natężeniu (poruszamy magnesem w przód iw tył) powoduje po prostu pojawienie się wirowego pola elektrycznego (wewnątrz przewodnika), które charakteryzuje się napięciem elektrycznym.
Jeśli przewodnik jest zamknięty, powstaje w nim prąd elektryczny, jeśli przewodnik jest otwarty, możemy wykryć w nim napięcie elektryczne za pomocą woltomierza, co wskazuje na istnienie pola elektrycznego w ciele przewodnika.
Opracowując swoją „Elektromagnetyczną teorię światła”, D. C. Maxwell poczynił logicznie nieuzasadnione założenie, że „każda zmiana pola magnetycznego generuje wirujące pole elektryczne w otaczającej przestrzeni, którego linie sił są zamknięte, a zmienne w czasie pole elektryczne generuje pole magnetyczne w otaczającej przestrzeni” …
Za te założenia był krytykowany przez innych naukowców, uważając je za logicznie nieuzasadnione.
Graficznie, bez odniesienia do źródła wirowego pola magnetycznego i bez odniesienia do obiektu, w którym powstaje wirowe pole elektryczne, ta maxwellowska indukcja elektromagnetyczna i magnetoelektryczna wygląda następująco:
Maxwell zasugerował, że wszystko to może się zdarzyć poza obiektami (magnesem i przewodnikiem), to znaczy w przestrzeni wolnej od wszystkiego!
Wykorzystując cały arsenał matematyki wyższej, który doskonale opanował, Maxwell wydedukował szereg formuł i równań, według których okazało się, że zmieniające się pole magnetyczne może (!) Generować wirowe pole elektryczne w wolnej przestrzeni, jeśli tylko ta przestrzeń jest wypełniona … eterem, no cóż, takim medium, o którym Maxwell pisał: „… Opierając się na zjawisku ciepła i światła, mamy powody sądzić, że istnieje jakiś rodzaj eterycznego medium, które wypełnia przestrzeń i przenika wszystkie ciała, które ma zdolność wprawiania w ruch, przenoszenia tego ruchu z jednej z jego części do drugi i nadać ten ruch gęstej materii, podgrzewając go i działając na niego na różne sposoby …"
Najciekawsze jest to, że kiedy na przełomie XIX i XX wieku nastąpiła prawdziwa rewolucja w nauce o przyrodzie, oddzielająca starą erę od nowej i zwieńczona powstaniem współczesnej fizyki, postanowiono nie włączać do niej maxwellowskiego eteru, mówią, „wprowadzenie świecącego eteru do nauki … jest niepotrzebne. - powiedział Albert Einstein w 1905 roku. (Zebrane prace naukowe. M.: Nauka. 1965. V.1. P. 7-8. Zur Elektrodynamik der bewegter Korper. Ann. Phys., 1905, 17, 891-921).
Jednocześnie logicznie nierozsądne założenia, które D. C. Maxwell poczynił w 1865 r. Tworząc swoją „Elektromagnetyczną Teorię Światła”, zakładając, że świat istnieje eter, zostały przeniesione (!) Do współczesnej fizyki nieeterycznej i przy ich pomocy (!) wyjaśnić proces powstawania fal radiowych i światła.
W rezultacie mamy teraz we współczesnej fizyce stwierdzenie, że „pole elektromagnetyczne” wynalezione przez Maxwella może istnieć nawet w próżni i tylko dzięki temu, że podtrzymuje się samo i w fazie, to znaczy przechodzi synchronicznie przez punkty zerowe !! !
I to, jak mówią, jest esencją fal radiowych!
Cóż, jak mogłoby być inaczej ?! W końcu Maxwell napisał w swojej teorii: „każda zmiana w polu magnetycznym generuje wirowe pole elektryczne w otaczającej przestrzeni, którego linie sił są zamknięte, a zmienne w czasie pole elektryczne generuje pole magnetyczne w otaczającej przestrzeni”.
Cóż, gdzie na tej liczbie, która wprowadziła już w błąd wiele milionów ludzi, na przykład „wirowe pole elektryczne”? A gdzie tutaj jest „wirowe pole magnetyczne”?
Powtórzę teraz moją główną myśl: Maxwell, tworząc swoją teorię ponad 150 lat temu, próbował uogólnić całą dostępną wówczas wiedzę naukową z zakresu elektromagnetyzmu, zdobytą przez pionierów tej dziedziny nauk przyrodniczych. A potem elementarne ładunki elektryczne - elektrony nie zostały jeszcze odkryte, cząstki światła - fotony nie zostały jeszcze odkryte, nie powstała jeszcze „teoria kwantowa”, zgodnie z którą energia poruszającej się prostoliniowo cząstki światła jest bezpośrednio związana z takim parametrem, jak częstotliwość jej hipotetycznych oscylacji.
Teraz, kiedy ludzkość dysponuje ogromnym bagażem nowej wiedzy, wszelkie próby pogodzenia tej samej "teorii kwantowej" z teorią Maxwella o powstawaniu fal radiowych w antenach urządzeń radiowych otwarcie wskazują, że nasza fizyka teoretyczna w takich dziedzinach jak elektrotechnika i fale radiowe była kiedyś. " „Na niewłaściwym” przycisku!
Być może jest to jedyny powód, dla którego nikt nie odważy się jeszcze teoretycznie rozważać samego procesu tworzenia przez poruszające się elektrony kwantów światła (na przykład w żarówce) i kwantów emisji radiowej (w antenie radiowego urządzenia nadawczego) i ostatecznie porównać te dwie teorie!
Poniżej opowiem o tym, jak rozumiem problemy, które narosły w fizyce teoretycznej. Kiedyś postanowiłem znaleźć różnice w zasadach działania dwóch typów urządzeń generujących fale radiowe. Chciałem, by tak rzec, zrozumieć na poziomie teoretycznym, jak one działają.
Z jednej strony przedmiotem moich badań był słynny dipol Hertza, który ma długość równą 1/2 długości emitowanej fali radiowej. Z drugiej strony przedmiotem moich badań były anteny nadawcze konstrukcji Tesli i Harda.
Będąc stworzonymi do pracy na tej samej częstotliwości, mogą różnić się swoimi największymi wymiarami o współczynnik 100 (!) Przy tej samej skuteczności kształtowania fali!
Spójrz na projekt nowoczesnej anteny dipolowej Hertza:
Długość takiej anteny nadawczej dla zasięgu 40 metrów wynosi 20 metrów (1/2 długości fali).
A oto zmodyfikowana pionowa tak zwana "antena EH" zaprojektowana przez T. Harda (analog anteny Tesli) na ten sam zasięg 40 metrów, o maksymalnym rozmiarze (wysokości) zaledwie 1 metra.
Poczuj różnicę: z jednej strony dipol hercowy o długości 20 metrów, z drugiej „antena EH” o wysokości 1 metra dla tego samego zakresu częstotliwości!
A dziś nikt nie potrafi jasno wytłumaczyć (czy nie chce?), Korzystając z istniejącej teorii pola elektromagnetycznego, jak elektrony mogą kołysać fale radiowe na tak krótkich ramionach dipola anteny EH i wysyłać je w kosmos z taką samą wydajnością, jak w dipolu Hertza. Chociaż zjawisko jest oczywiste!
Chcę zwrócić uwagę na pozornie oczywiste.
Źródłem fal elektromagnetycznych nie jest pole elektryczne o wysokiej częstotliwości, które ma tendencję do rozprzestrzeniania się po korpusie anteny z prędkością światła, jak niektórzy myślą. I nie tylko ładunki elektryczne poruszające się szybko wzdłuż przewodnika tworzą fale radiowe, ale są tworzone tylko przez te elektrony, które poruszają się po zewnętrznej powierzchni przewodzącego materiału anten pod jednoczesnym wpływem napięcia generatora RF i sił Coulomba, które indukują ładunki tego samego znaku (elektrony), aby się odpychać …
„Istnieją dwa rodzaje uporządkowanego ruchu tych samych elektronów wzdłuż przewodnika - powolny (na przykład prąd galwaniczny) i szybki (prąd elektrostatyczny wynikający z interakcji ładunków elektrostatycznych).
Prąd galwaniczny w metalach.
Gdy np. Mamy do czynienia z prądem galwanicznym przepływającym przez całą objętość przewodnika (jak na powyższym rysunku), to prędkość uporządkowanego ruchu postępowego elektronów wynosi zaledwie kilka milimetrów na sekundę (lub nawet mniej).
Gdy elektrony poruszają się po powierzchni metali (tzw. „Efekt naskórka”), następuje to pod wpływem sił Coulomba, ich prędkość translacyjna może być bardzo duża, porównywalna z prędkością światła.
Spójrz teraz na to interesujące i niezwykle proste doświadczenie:
To doświadczenie pokazuje, że prąd elektrostatyczny generuje krótką falę radiową bez tworzenia wirowego pola magnetycznego w przestrzeni !!!
To jest dokładnie to, czego naukowiec James Clerk Maxwell (1831-1879) nie mógł kiedyś zauważyć i zrozumieć, ale naukowiec Nikola Tesla (1859-1943) wyraźnie zobaczył i zrozumiał.
Przyjrzyjmy się teraz projektowi kilohercowej anteny nadawczej, zbudowanej w Stanach Zjednoczonych na początku XX wieku według rysunku Tesli.
Nikola Tesla i jego słynna antena wieżowa zaprojektowana do bezprzewodowego przesyłania energii.
Czy nie uważasz, że „wieża Tesli” jest powiększoną kopią przedstawionego powyżej układu laboratoryjnego - kondensatorem wolumetrycznym w postaci metalowej kulki połączonej z przewodnikiem, który jest przymocowany dolną częścią na izolatorze ?!
Ten niuans, że szybki prąd elektrostatyczny generuje fale radiowe w przestrzeni bez tworzenia wirowego pola magnetycznego, nie jest uwzględniany ani w „Elektromagnetycznej Teorii Światła” Maxwella, ani w jej kompilacji, które zawierają wszystkie współczesne podręczniki fizyki. A tak zwany „efekt naskórkowy” tłumaczy się wyłącznie jako prąd o wysokiej częstotliwości.
Wróćmy do początków elektrotechniki i elektromagnetyzmu.
Gdy elektrony poruszają się powoli, ale w sposób uporządkowany w ciele przewodnika, tak jak w przypadku prądu galwanicznego, generują jedynie lokalne zjawisko wirowe, znane jako „pole magnetyczne”.
Ten lokalny wir został odkryty wraz z elektromagnetyzmem w 1820 roku przez duńskiego naukowca Hansa Christiana Oersteda.
Opisując, w jaki sposób odkryto związek między elektrycznością a magnetyzmem, Oersted napisał: „… z poczynionych obserwacji można wywnioskować, że ten konflikt [elektryczny] tworzy wir wokół drutu. W przeciwnym razie byłoby niezrozumiałe, jak jeden i ten sam odcinek drutu, umieszczony pod biegunem magnetycznym [strzałki kompasu], przenosi go na wschód, a znajdując się nad biegunem, przenosi go na zachód. To wiry mają tendencję do działania w przeciwnych kierunkach na dwóch końcach o tej samej średnicy. Ruch obrotowy wokół osi, połączony z ruchem postępowym wzdłuż tej osi, z konieczności daje ruch helikalny …”(Przetłumaczone z łacińskiej pracy G. H. Oersteda przez Ya. G. Dorfman. Przedrukowano z publikacji: Amper A.-M. Electrodynamics, M., 1954).
Kiedy ruch prądu galwanicznego wzdłuż przewodnika ustaje, związane z nim zjawisko wirowe również ma tendencję do zatrzymywania. Wtedy dzieje się coś ciekawego! Teraz wir „pola magnetycznego”, już nieskręconego jak koło zamachowe, zapada się i powoduje odwrotny uporządkowany ruch elektronów w przewodniku! W nauce i inżynierii radiowej zjawisko to nazywa się indukcyjnością!
We wszystkich podręcznikach fizyki natura tego zjawiska opisana jest w „języku ezopowym”!
Czy możemy w jakiś sposób zastosować tę wiedzę do wyjaśnienia działania anteny nadawczej Tesli?
Tak, możemy, ale tylko po to, aby opisać działanie tej części obwodu, która jest odpowiedzialna za wytwarzanie napięcia o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu, które ostatecznie wytwarza prąd elektrostatyczny o wysokiej częstotliwości w nadawczej antenie elektrostatycznej!
Przyjrzyjmy się bliżej schematowi nadajnika Tesli:
W konstrukcji Tesli występuje cewka rezonansowa ©, która kilkaset razy zwiększa napięcie przemienne dostarczane do cewki sprzęgającej (A) z generatora wysokiej częstotliwości (B). Za każdym razem, gdy jego energia magnetyczna znajduje się w fazie malejącej, na końcu drutu podłączonego do górnego grzejnika pojemnościowego (E) pojawia się rosnące napięcie elektryczne, pod wpływem którego swobodne elektrony z korpusu drutu przenoszą się na powierzchnię (!) Kulistego grzejnika pojemnościowego (E). I wtedy do gry wchodzą siły Coulomba, działające na odpychanie między cząstkami o tej samej nazwie. Te siły Coulomba zmuszają wszystkie wolne elektrony znajdujące się już na powierzchni tego kulistego, pojemnościowego emitera do przegrupowania (!) I zbliżenia się do siebie z prędkością światła.
Ten ruch swobodnych elektronów na powierzchni sferycznego promiennika pojemnościowego zachodzi w postaci fali powierzchniowej i zaczyna się od miejsca przyłączenia do sferycznego grzejnika pojemnościowego przewodu zasilającego, a kończy się w diametralnie przeciwległym punkcie na powierzchni tego samego sferycznego grzejnika pojemnościowego.
W rzeczywistości to właśnie ten szybki ruch swobodnych elektronów na powierzchni sferycznego grzejnika pojemnościowego (E) zmienia kierunek ruchu, gdy zmienia się biegunowość napięcia elektrycznego dostarczanego do radiatora pojemnościowego (E) i generuje w przestrzeni falę radiową odpowiadającą częstotliwości oscylacji generatora (B).
I to jest, jak widzicie, kolejna teoria tworzenia fal radiowych, która ma niewiele wspólnego z wyjaśnieniami przedstawionymi przez Maxwella w jego „Elektromagnetycznej teorii światła”.
Jeśli powyżej przedstawiłem schemat ideowy nadajnika Tesli, to poniżej przedstawiam rysunek konkretnej opatentowanej instalacji Tesli przeznaczonej do przesyłania energii elektrycznej o wysokiej częstotliwości bez przewodów.
Promiennikiem fal radiowych w zakresie kiloherców jest tutaj metalowa rura, połączona elektrycznie w górnej części z wolumetrycznym kondensatorem elektrostatycznym w kształcie grzybka.
Jeszcze raz odnotuję: najwyraźniej jest to powiększona kopia instalacji laboratoryjnej zdolnej do wygenerowania krótkiego impulsu emisji radiowej, gdy zostanie do niego przyłożony grzebień naładowany podczas tarcia o włosy:
Górna część w kształcie grzyba Tesli to gigantyczny kondensator elektrostatyczny o mocy znamionowej setek tysięcy woltów. Bezpośrednio do niego podłączana jest rura grzejnikowa oznaczona na rysunku jako „B””. Cewka indukcyjna wysokonapięciowego transformatora wysokiej częstotliwości własnej konstrukcji Nikoli Tesli jest do niej podłączona od dołu. Powiązana z nim jest cewka komunikacyjna znajdująca się poniżej, do której podłączany jest kabel alternatora. Tak zwany „zimny koniec” kabla zasilającego jest uziemiony.
Ze względu na tę ostatnią okoliczność to radiowe urządzenie nadawcze było w rzeczywistości silnie skróconym wibratorem ćwierćfalowym. Cóż, ściany wieży Tesli były oczywiście wykonane z materiału dielektrycznego.
Ciekawe, że …
Sterowany radiowo model statku Nikoli Tesli wywarł tak duże wrażenie na niektórych finansistach, że zainwestowali w jego projekt budowy pierwszej bezprzewodowej stacji telekomunikacyjnej do komercyjnej transatlantyckiej komunikacji bezprzewodowej i nadawania w Stanach Zjednoczonych.
Oto historia!
Poniższe zdjęcie pokazuje nowoczesne nadawcze anteny radiowe amatorskie, działające na zasadzie anteny Tesli, ale zmontowane według schematu amerykańskiego T. Harda.
Mała antena z dwoma stożkami jest zaprojektowana dla zakresu długości fal do 10 metrów, antena z cylindrycznymi radiatorami pojemnościowymi, dostrajanymi w częstotliwości. Jest przeznaczony do zakresu długości fal 10-30 metrów. Aby te struktury anten zaczęły emitować fale radiowe, wystarczy podłączyć do nich generator RF o odpowiedniej częstotliwości.
Zwróć uwagę, że z tymi antenami wiąże się inna równie ciekawa historia!
Okazuje się, że tego typu anteny są z powodzeniem praktykowane od połowy lat czterdziestych w wojskowej mobilnej łączności radiowej HF w wielu krajach, w tym w ZSRR i przez długi czas anteny te były tajne! I jest to naturalne, gdy taki fakt jest dostępny: anteny nadawcze mogą być 100 razy mniejsze niż standardowe dipole hercowskie! T. Hard był bezpośrednim uczestnikiem rozwoju tego typu anten w armii amerykańskiej. Nie tak dawno odtajnił "antenę EH" dla wszystkich radioamatorów.
Według samego T. Harda, jego konstrukcja anteny jest modyfikacją anteny nadawczej N. Tesli.
Oto opinia tych, którzy zbudowali i przetestowali takie nadawcze „anteny EH” w Rosji:
Więc kontynuuję myślenie dalej. Na całym świecie ludzie wykształceni technicznie byli w stanie uwierzyć, że emisje radiowe są falami elektromagnetycznymi, w których, jak powiedział Maxwell, „każda zmiana pola magnetycznego generuje wirowe pole elektryczne w otaczającej przestrzeni, którego linie sił są zamknięte, a zmienne w czasie pole elektryczne generuje w otoczeniu. kosmiczne pole magnetyczne”.
I to nie jest do końca prawdą! I nikt nawet nie przyznaje, że prawda może być inna.
Nawet w powyższym cytacie panuje złudzenie: „Rozważany dipol Harda w praktyce działa prawie jak pełnoprawny dipol półfalowy Hertza, co potwierdza równość emisji radiowej z dipola elektrycznego i pojemnościowego”.
Dipol herca jest uważany za elektryczny, a dipol Harda jest pojemnościowy.
Kto to napisał, po prostu nie rozumie, że zarówno dipol półfalowy Hertza, jak i dipol Harda są pojemnościowe! W nich działa na promieniowanie wyjątkowo szybki powierzchniowy prąd elektrostatyczny!
Jak pisałem wcześniej, opisując działanie nadajnika Nikoli Tesli, za każdym razem, gdy energia magnetyczna cewki rezonansowej © znajduje się w fazie malejącej, na końcu przewodu połączonego z górnym emiterem pojemnościowym (E) pojawia się rosnące napięcie elektryczne, pod wpływem którego uwalniane są elektrony korpusy drutów przechodzą na powierzchnię (!) kulistego grzejnika pojemnościowego (E). I wtedy do gry wchodzą siły Coulomba, działające na odpychanie między cząstkami o tej samej nazwie. One, te siły Coulomba, zmuszają, z prędkością światła, do przegrupowania (!) I zbliżenia się do siebie, wszystkie wolne elektrony, które są już na powierzchni tego kulistego, pojemnościowego emitera. Ten ruch swobodnych elektronów na powierzchni sferycznego promiennika pojemnościowego zachodzi w postaci fali powierzchniowej i rozpoczyna się od miejsca przyłączenia do sferycznego grzejnika pojemnościowego przewodu zasilającego, a kończy się w diametralnie przeciwległym punkcie na powierzchni tego samego sferycznego grzejnika pojemnościowego.
W rzeczywistości to właśnie ten szybki ruch swobodnych elektronów na powierzchni sferycznego emitera pojemnościowego (E) zmienia kierunek ruchu, gdy zmienia się polaryzacja napięcia generatora dostarczanego do emitera pojemnościowego (E) i generuje w przestrzeni falę radiową odpowiadającą częstotliwości oscylacji generatora (B).
Główną różnicą między konstrukcją anteny Harda a anteną Tesli jest to, że T. Hard użył cylindrycznego zamiast kulistego grzejnika pojemnościowego. A jeśli Tesla wykonał swoją antenę na zasadzie skróconego promiennika ćwierćfalowego (z jednym radiatorem pojemnościowym), to Hard wykonał swoją antenę na zasadzie skróconego promiennika półfalowego (z dwoma radiatorami pojemnościowymi).
Teraz najważniejsze:
Proces kojarzenia takiej „anteny EH” z generatorem wysokiej częstotliwości ma spełnić najważniejszy warunek: fala powierzchniowego elektrostatycznego prądu sinusoidalnego musi przepływać po powierzchni mocno skróconych (!) Cylindrycznych promienników od jednej krawędzi do drugiej dokładnie tak długo, jak ćwierć okres wahań napięcia generatora wysokiej częstotliwości. Nie więcej nie mniej!
Dopasowanie uzyskuje się poprzez dobór wartości indukcyjności cewki rezonansowej oraz przekładni transformacji napięcia generatora. Zasada dopasowania jest prosta: im bardziej ramiona dipola pojemnościowego „anteny EH” są skracane w stosunku do wymiarów ramion standardowego wibratora półfalowego Hertza, tym większe musi być do nich napięcie AC generatora RF. Innymi słowy, im mniejsza pojemność wolumetrycznego kondensatora elektrostatycznego zastosowanego w "antenie EH", tym większe napięcie musi być doładowane, aby przedłużyć proces jego pełnego ładowania do wymaganego czasu równego 1/4 okresu oscylacji (T).
Co dzieje się w korpusie standardowego wibratora półfalowego?
Czy to nie to samo?
W pewnym momencie, gdy polaryzacja transformatora zasilającego wibrator półfalowy pokrywa się z polaryzacją pokazaną na poniższym rysunku, elektrony poruszające się po powierzchni dipola pod wpływem napięcia zewnętrznego generatora RF i jednocześnie przez siły Coulomba zaczynają się poruszać i redystrybuować w jednym kierunku na obu ramionach wibratora … Kiedy następuje zmiana polaryzacji napięcia generatora RF, elektrony również zaczynają się poruszać w uporządkowany sposób, redystrybuując w przeciwnym kierunku. I tak biegną w jednym lub drugim kierunku, tak jakby dwa ramiona dipola były jednym przewodem stałym.
Pytanie brzmi, co sprawia, że elektrony poruszają się wzdłuż ramion dipola, które nie są przewodnikami elektrycznie zamkniętymi ?!
Odpowiedź jest tylko jedna: każdy przewodnik ma odpowiednio liniową pojemność elektrostatyczną, a ramiona dipola półfalowego mają również liniową pojemność elektrostatyczną. A to oznacza, że gdy ramiona dipola półfalowego zostaną podłączone do źródła przemiennego napięcia wysokiej częstotliwości (jak pokazano na rysunku), po ich powierzchni zaczyna płynąć przemienny prąd elektrostatyczny, który rozchodzi się w postaci fali wzdłuż osi dipola w jednym lub drugim kierunku, podobnie do, jak to się dzieje w antenach Tesli i Harda. A skoro w idealnym przypadku fala powierzchniowego prądu elektrostatycznego powinna przebiegać wzdłuż powierzchni ramion dipola od jednej krawędzi do drugiej dokładnie tak długo, jak jedna czwarta okresu wahań napięcia generatora RF, to wibrator półfalowy z ramionami, którego długość wynosi dokładnie 1/4 długości fali,jest uważana za idealną antenę nadawczą pod względem dopasowania jej do przestrzeni.
Tak więc, po przeanalizowaniu zasady działania półfalowego dipola Hertza, stwierdziliśmy, że nie jest to dipol „elektryczny”, ale „dipol pojemnościowy”, taki jak „antena EH” projektu T. Harda. W nim emisja radiowa jest również generowana przez szybki ruch powierzchniowy elektronów, który powstaje pod jednoczesnym wpływem napięcia elektrycznego generatora RF i sił Coulomba, zmuszając wolne elektrony o tych samych ładunkach elektrycznych do trzymania się od siebie w jak największej odległości.
Spójrzmy teraz, gdzie twórca „elektromagnetycznej teorii światła” D. C. Maxwell był zdezorientowany.
Z jednej strony, rozwijając swoją elektromagnetyczną teorię światła, D. C. Maxwell przyjął logicznie nieuzasadnione założenie, że „każda zmiana pola magnetycznego generuje wirujące pole elektryczne w otaczającej przestrzeni, którego linie siły są zamknięte, a zmienne w czasie pole elektryczne generuje wirowe pole magnetyczne w przestrzeni”. Proces ten, trwający w czasie i przestrzeni, nazwał „polem elektromagnetycznym”, które według jego obliczeń może poruszać się w przestrzeni z prędkością światła. Na tej podstawie doszedł do wniosku, że światło to drgania elektromagnetyczne.
Z drugiej strony, gdy pojawiło się pytanie, jak za pomocą tej teorii wyjaśnić ustalony w nauce fakt, że światło widzialne ma polaryzację przestrzenną, Muswell, odwołując się do wyższej matematyki, wyprowadził szereg równań i opatrzył je ciekawym komentarzem:
„Inne równania dadzą tę samą wartość prędkości, więc fala będzie przemieszczać się w dowolnym kierunku z prędkością światła. Fala ta składa się wyłącznie z zakłóceń magnetycznych, a kierunek namagnesowania jest w płaszczyźnie fali. Żadne zaburzenie magnetyczne, którego kierunek namagnesowania nie leży w płaszczyźnie fali, nie może w ogóle propagować się jako fala płaska. Stąd zaburzenia magnetyczne … zbiegają się ze światłem w tym sensie, że zakłócenia w dowolnym punkcie są poprzeczne do kierunku propagacji i takie fale mogą mieć wszystkie właściwości światła spolaryzowanego. " (G. M. Golin i S. R. Filonovich. "Classics of Physical Science", Moskwa, "Higher School", 1989, str. 487-488. Praca DK Maxwella "Dynamic Theory of Electromagnetic Field", część VI, „Elektromagnetyczna teoria światła”, s. 96. Z języka angielskiego przełożył Z. A. Zeitlin).
Jest to zaskakujące, ale tutaj widzimy, że wyjaśniając zjawisko polaryzacji światła, autor teorii „pola elektromagnetycznego” w tym przypadku odszedł od własnej teorii „pola elektromagnetycznego” i przyjął założenie, że „ta fala składa się w całości z zaburzeń magnetycznych” !!!
W innym miejscu swojej teorii DC Maxwell napisał: „Równania pola elektromagnetycznego, wyprowadzone z czysto eksperymentalnych faktów, pokazują, że tylko oscylacje poprzeczne mogą się propagować. Jeśli wyjdziemy poza naszą wiedzę eksperymentalną i przyjmiemy pewną gęstość substancji, którą moglibyśmy nazwać płynem elektrycznym, i wybierzemy elektryczność szklaną lub żywiczną jako reprezentantów tego płynu, wówczas drgania podłużne będą propagowane z prędkością zależną od tej gęstości. Nie mamy jednak żadnych danych dotyczących gęstości elektryczności, a nawet nie wiemy, czy rozważać elektryczność szklaną jako substancję, czy brak substancji …”(G. M. Golin i S. R. Filonovich.„ Classics of Physical Science”, Moskwa, Higher school, 1989, s. 488–489. Praca D. K. Maxwell "Dynamiczna teoria pola elektromagnetycznego", cz. VI, "Elektromagnetyczna teoria światła", s. 96. Tłumaczenie z języka angielskiego Z. A. Zeitlin).
Ostatnie cytowane słowa Maxwella wyjaśniają, że wyobrażając sobie falę światła składającą się „wyłącznie z zaburzeń magnetycznych”, naukowiec ten poczynił kolejne logicznie nieuzasadnione założenie, że światowe środowisko, w którym te płaskie „zaburzenia magnetyczne” propagują się, jest rodzajem substancji elektrycznej o właściwościach cieczy.
Kiedy wyobraziłem sobie, co D. C. Maxwell wyjaśnił w swojej teorii, otrzymałem następujący obraz:
Natychmiast powstało pytanie: gdzie jest pole elektryczne w tej ruchomej fali światła, składającej się „wyłącznie z zaburzeń magnetycznych” ?!
Gdzie to pole jest zaznaczone na czerwono na dolnym wykresie?!
Odpowiedź: okazuje się, że Maxwell wyobrażał sobie pole elektryczne jako unikalną właściwość samego środowiska, w którym zachodzi propagacja „zaburzeń całkowicie magnetycznych”!
A to radykalnie zmienia nasze podejście do poglądów współczesnej fizyki na temat „pola elektromagnetycznego” wprowadzanego do masowej świadomości!
Początkowo Maxwell był w prawdziwym błędzie co do faktu, że „każda zmiana pola magnetycznego generuje pole elektryczne VORTEX w otaczającej przestrzeni, którego linie sił są zamknięte, a zmienne w czasie pole elektryczne generuje pole magnetyczne VORTEX w otaczającej przestrzeni”. Co więcej, jest już jasne, że słowami „otaczająca przestrzeń” Maxwell miał na myśli nie pustkę, tak zwaną „fizyczną próżnię”, ale światowy eter, substancję, którą, jak powiedział, „możemy nazwać cieczą elektryczną”. A potem nagle postanowił wyrzec się własnych poglądów na pola wirowe jako część jednego „pola elektromagnetycznego” i oświadczył, że „propagować mogą się tylko oscylacje poprzeczne!”.
Fenomenalny! Następnie Maxwell w swojej teorii zastąpił ruch kołowy (wirowy) pól oscylacjami poprzecznymi, a jego zwolennicy zdawali się tego nie zauważać !!!
A my - wyjaśnił Maxwell - z pomocą elektryczności możemy wytworzyć jedynie „płaskie zaburzenia magnetyczne”, które „zbiegają się ze światłem w tym sensie, że zakłócenia w dowolnym punkcie są poprzeczne do kierunku propagacji i takie fale mogą mieć wszystkie właściwości światła spolaryzowanego”.
A kiedy te „płaskie perturbacje poprzeczne” rozprzestrzeniają się w świecie substancji o właściwościach płynu elektrycznego, to na skutek naprężeń poprzecznych pola magnetycznego poruszającego się w przestrzeni z prędkością światła powstają w nim inne naprzemienne naprężenia poprzeczne w postaci pola elektrycznego!
Tutaj okazuje się, jak!
Okazuje się, że w teorii "pola elektromagnetycznego" Maxwella światło i fale radiowe są wciąż wibracjami niepustej przestrzeni, która, gdy doznaje odkształceń poprzecznych w jednej płaszczyźnie (z uporządkowanym ruchem elektronów), mamy "pole magnetyczne", a gdy odkształcenia mają umieszczając na innej płaszczyźnie przestrzeni, mamy „pole elektryczne”.
Pozostaje teraz zrozumieć, w jaki sposób „fala elektromagnetyczna” składająca się z maxwellowskich „drgań poprzecznych” może poruszać się do przodu, podczas gdy coś wibruje w dwóch płaszczyznach wzajemnie prostopadłych do kierunku propagacji fali ?! Tak, nawet w fazie! Co więcej, jednocześnie przechodząc przez punkty zerowe! Niesamowite!
Spójrzmy jeszcze raz na obraz fali elektromagnetycznej!
Okazuje się, że ani teoria „pola elektromagnetycznego” Maxwella, ani współczesna teoria pola elektromagnetycznego, przedstawiona w podręcznikach „nowoczesnej fizyki”, nie są w stanie w pełni wyjaśnić zjawiska, w jaki fala porusza się progresywnie, a nawet z prędkością światła, oscylując wyłącznie w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach propagacji. samoloty ?!
Nikt nawet nie chce tego wyjaśniać! Po prostu przyjęli to jako dogmat: cóż, fale radiowe naprawdę poruszają się z prędkością światła !!! Zostało to udowodnione eksperymentalnie!
Tak, oni się ruszają! A jeśli istniejąca teoria nie może wyjaśnić przyczyny tego ruchu, oznacza to, że sama teoria zawiera jakiś błąd logiczny! To wszystko!
Mówią, że próbują mi się sprzeciwić, zapomniałeś o „prądzie przesunięcia” Maxwella! Odpowiadam: nie zapomniałem! To kolejne „założenie” Maxwella! Przeniósł ideę elektryzowania dielektryków do eteru, tj. wyobrażał sobie, że ten eter jest również dielektrykiem! Dlatego wynalazł w nim „prądy wyporowe”, które obserwuje się w dielektrykach! Ale podążaj za myślą tego wielkiego marzyciela! Następnie pisał o „przemieszczeniach sprężystych” w eterze i gdzie w takim razie pozostały te „prądy przemieszczenia”?
Oto, co napisał Maxwell w swojej elektromagnetycznej teorii światła:
„Jeśli wyjdziemy poza naszą wiedzę eksperymentalną i przyjmiemy pewną gęstość substancji, którą moglibyśmy nazwać cieczą elektryczną, i wybierzemy elektryczność szklaną lub żywiczną jako reprezentantów tej cieczy, wówczas moglibyśmy mieć WIBRACJE DŁUGIE WZDŁUŻNE propagujące się z prędkością zależną od tej gęstości”.
A później napisał: „Profesor W. Thomson udowodnił, że ośrodek ten powinien mieć gęstość porównywalną z gęstością zwykłej materii, a nawet wyznaczył dolną granicę tej gęstości. Dlatego możemy jako pewni, wywodzący się z gałęzi nauki, niezależnej od tej, z którą mamy do czynienia, przyjąć istnienie medium przenikającego, które ma małą, ale rzeczywistą gęstość i zdolność do wprawiania w ruch i przenoszenia ruchów z jednej części na drugą z dużym, ale nie nieskończona prędkość. W konsekwencji części tego środowiska powinny być tak połączone, aby ruch jednej części w jakiś sposób zależał od ruchu innych części, a jednocześnie połączenia te powinny być zdolne do pewnego rodzaju ELASTYCZNEGO PRZESUWANIA, ponieważ komunikat o ruchu nie jest natychmiastowy, ale wymaga czasu …W związku z tym środowisko to ma możliwość odbioru i magazynowania dwóch rodzajów energii, a mianowicie: energii „rzeczywistej”, która zależy od ruchu jego części, oraz energii „potencjalnej”, czyli pracy, jaką będzie wykonywać środowisko ze względu na swoją elastyczność, powracając do pierwotnego stanu po przemieszczenie, którego doświadczyła … "(GM Golin i SR Filonovich." Klasyka nauk fizycznych ", Moskwa," Szkoła wyższa ", 1989, s. 479-480. Praca DK Maxwella" Teoria dynamiki pole elektromagnetyczne”, część I. Przetłumaczone z języka angielskiego przez ZA Tseitlin).„Classics of Physical Science”, Moskwa, „Higher School”, 1989, s. 479-480. Praca D. K. Maxwell's „Dynamic Theory of Electromagnetic Field”, Part I. Przetłumaczone z języka angielskiego przez Z. A. Zeitlin).„Classics of Physical Science”, Moskwa, „Higher School”, 1989, s. 479-480. Praca D. K. Maxwell's „Dynamic Theory of Electromagnetic Field”, Part I. Przetłumaczone z języka angielskiego przez Z. A. Zeitlin).
Oto, co o tym powiem. Następnie wielu naukowców dało się porwać, szukając wyjaśnienia ustalonego faktu, że światło ma polaryzację przestrzenną, odkrytego w optyce w 1808 roku przez francuskiego inżyniera wojskowego Etienne'a Malusa. I nikt z jakiegoś powodu nie chciał myśleć, że światło, podobnie jak dźwięk, jest elastycznymi wibracjami mediów, tylko media, w których te zjawiska się propagują, są jakościowo różne! Dlatego polaryzacja nie jest nieodłącznym elementem fal dźwiękowych, podczas gdy polaryzacja jest nieodłączną częścią fal świetlnych i radiowych.
Dziś, gdy odkryto już elementarne ładunki elektryczne - elektrony, a cząsteczki światła - fotony, a naukowcy już wiedzą, że rotacja, zwana spinem (z angielskiego spin, dosłownie - rotacja, rotacja (- z))), mamy wszelkie powody, by sądzić, że rotacja elektronów i cząstek światła jest przyczyną polaryzacji zarówno fal świetlnych, jak i radiowych.
Zwrócę uwagę, że w 1627 roku René Descartes, wielki francuski naukowiec średniowiecza, który potrafił wyjaśnić fenomen tęczy za pomocą wydedukowanego prawa załamania światła, wyraził ten pogląd. „Natura koloru polega tylko na tym, że cząsteczki subtelnej materii, przekazujące działanie światła, mają tendencję do obracania się z większą siłą niż do poruszania się po linii prostej; tak więc te, które obracają się z dużo większą siłą, dają kolor czerwony, a te, które obracają się tylko nieznacznie silniej, dają kolor żółty …”(Rene Descartes. Meteora, rozdział VIII, s. 333-334. Cytat z książki Mario Llozzi "HISTORIA FIZYKI", wydawnictwo "MIR", Moskwa 1970, s. 117).
Cóż, istniała świetna wskazówka, aby zbudować „Elektromagnetyczną teorię światła” na idei rotacji cząstek ośrodka, w którym propaguje się światło, a nie na śmiesznych „oscylacjach poprzecznych”, które w żaden sposób nie wyjaśniają ruchu „fali elektromagnetycznej” do przodu i nawet z prędkością światła!
Dlaczego nie wyobrazić sobie dzisiaj, że „poprzeczna” fala radiowa faktycznie wygląda tak?
Jestem pewien, że jeśli oficjalna nauka wykorzysta wszystkie dostępne koncepcje dotyczące kwantowych właściwości światła do wyjaśnienia natury fal radiowych, to natychmiast stanie się jasne dla wszystkich, że fale radiowe mają tylko pozorną poprzeczność, ale w rzeczywistości są podłużne i jednocześnie mają polaryzację (z powodu rotacji cząstek, które najbardziej wszechobecna „specjalna forma materii”, która, jak się powszechnie uważa, tworzy pola elektryczne i magnetyczne)!
19 października 2018 Murmańsk. Anton Blagin
Komentarze
Śmiało: obraz z polami w fazie jednocześnie przekraczającymi zero jest rzeczywiście rozpowszechniony, ale niepiśmienny. Zaprzecza temu samemu stwierdzeniu, że przemienne pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne i odwrotnie.
Anton Blagin: Znalazłem odpowiedź, skąd wziął się ten powszechny obraz pól krzyżowych: magnetycznego i elektrycznego! Dzieje się to w korpusie anteny odbiorczej! Lecz tylko!
Oto obraz, który wizualizuje opis Maxwella o tworzeniu „całkowicie magnetycznych zakłóceń” w jego „polu elektromagnetycznym”.
Nawet gdyby tak było, spójrz na wykres zmian natężenia pól magnetycznych lub elektrycznych w rezonatorze odbiorczym o hercach.
Taki wykres, podobnie jak skrzydła dwóch motyli, można uzyskać na przykład na oscyloskopie dwuwiązkowym z czujnikami pola magnetycznego i elektrycznego podłączonymi do anteny odbiorczej.
Wędrowiec: rozsądny artykuł analityczny, ale są jednak pewne uwagi:
1) Autor kładzie zbyt duży nacisk na analizę tekstową prac Maxwella; jednocześnie jest oczywiste, że teoria Maxwella jest równaniami Maxwella; w odniesieniu do jego tekstów powszechnie przyjmuje się opinię, że są one skrajnie zagmatwane i niespójne w prezentacji; kryterium starożytnych: „kto myśli jasno - jasno wyraża!” - tu nie chodzi o Maxwella; teksty o różnych modelach tego, co odkrył na czubku pióra (i wziął je z różnych dziedzin: linie siły Faradaya, teoria elektrycznego działania dalekiego zasięgu, hydrodynamika i hydrostatyka, teoria sprężystości) są owocami pracy zdecydowanego umysłu geometrycznego.
2) Na końcu artykułu postawiono pewną hipotezę o naturze fal radiowych: „… fale radiowe mają tylko pozorny poprzeczny, ale w rzeczywistości są podłużne i jednocześnie mają polaryzację…”.
Faktem jest, że polaryzacja fal radiowych jest faktem, który sam Heinrich Hertz znalazł i odnotował w swoich słynnych eksperymentach przeprowadzonych przez niego w latach 1885-1889 w Karlsruhe.
Ogólnie hipoteza autora jest interesująca, a rozważania o pewnej szczególnej roli elektronów powierzchniowych w powstawaniu fal elektromagnetycznych są na poziomie.
Ilustrujący przykład tego, że dokładne przestudiowanie historii fizyki może być bardzo pomocne w tworzeniu nowych pomysłów. Nawiasem mówiąc, nie chodzi tylko o fizykę!
Anton Blagin: dzięki za recenzję! Do punktu 2. Być może nie sformułowałem jasno swojej myśli. Fale radiowe mają polaryzację, nie ma co do tego wątpliwości, tylko Maxwell i wielu innych fizyków widziało to w "poprzecznych drganiach" czegoś, ale widzę, że polaryzacja fal radiowych i światła jest formowana przez obracające się "fotony", których osie obrotu (lub "wirują") w sposób naukowy) podczas formowania fal są zorientowane w przestrzeni w ten sam sposób.
Autor: Anton Blagin