Электрическое поле

Электризация тел

Электризация – процесс сообщения телу электрического заряда, т. е. нарушение его электрической нейтральности. Процесс электризации представляет собой перенесение с одного тела на другое электронов или ионов. В результате электризации тело получает возможность участвовать в электромагнитном взаимодействии.

Способы электризации:

  • трением, – например, электризация эбонитовой палочки при трении о мех. При тесном соприкосновении двух тел часть электронов переходит с одного тела на другое; в результате этого на поверхности у одного из тел создается недостаток электронов и тело получает положительный заряд, а у другого – избыток, и тело заряжается отрицательно. Величины зарядов тел одинаковы;
  • через влияние (электростатическая индукция) – тело остается электрически нейтральным, электрические заряды внутри него перераспределяются так, что разные части тела приобретают разные по знаку заряды;
  • при соприкосновении заряженного и незаряженного тела – заряд при этом распределяется между этими телами пропорционально их размерам. Если размеры тел одинаковы, то заряд распределяется между ними поровну;
  • при ударе;
  • под действием излучения – под действием света с поверхности проводника могут вырываться электроны, при этом проводник приобретает положительный заряд.

Взаимодействие зарядов. Два вида зарядов

Электрический заряд – скалярная физическая величина, характеризующая способность тела участвовать в электромагнитных взаимодействиях.

Обозначение – ​\( q \)​, единица измерения в СИ – кулон (Кл).

Существуют два вида электрических зарядов: положительный и отрицательный. Наименьший отрицательный заряд имеет электрон (–1,6·10-19 Кл), наименьший положительный заряд (1,6·10-19 Кл) – протон. Минимальный заряд, который может быть сообщен телу, равен заряду электрона (элементарный заряд). Если тело имеет избыточные (лишние) электроны, то тело заряжено отрицательно, если у тела недостаток электронов, то тело заряжено положительно.

Величина заряда тела будет равна

где ​\( N \)​ — число избыточных или недостающих электронов;
​\( e \)​ — элементарный заряд, равный 1,6·10-19 Кл.

Важно!
Частица может не иметь заряда, но заряд без частицы не существует.

Электрические заряды взаимодействуют:

  • заряды одного знака отталкиваются:
  • заряды противоположных знаков притягиваются:

Прибор для обнаружения электрического заряда называется электроскоп. Основная часть прибора – металлический стержень, на котором закреплены два листочка металлической фольги, помещенные в стеклянный сосуд. При соприкосновении заряженного тела со стержнем электроскопа заряды распределяются между листочками фольги. Так как заряд листочков одинаков по знаку, они отталкиваются.

Для измерения зарядов можно использовать и электрометр. Основные части его – металлический стержень и стрелка, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси. Стержень со стрелкой закреплен в пластмассовой втулке и помещен в металлический корпус, закрытый стеклянными крышками. При соприкосновении заряженного тела со стержнем стержень и стрелка получают электрические заряды одного знака. Стрелка поворачивается на некоторый угол.

Закон Кулона

Закон Кулона был открыт экспериментально: в опытах с использованием крутильных весов измерялись силы взаимодействия заряженных шаров.

Закон Кулона формулируется так:
сила взаимодействия ​\( F \)​ двух точечных неподвижных электрических зарядов в вакууме прямо пропорциональна их модулям ​\( q_1 \)​ и \( q_2 \) и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними ​\( r \)​:

где ​\( k=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}=9\cdot10^9 \)​ (Н·м2)/Кл2 – коэффициент пропорциональности,
​\( \varepsilon_0=8.85\cdot10^{-12} \)​ Кл2/(Н·м2) – электрическая постоянная.

Коэффициент ​\( k \)​ численно равен силе, с которой два точечных заряда величиной 1 Кл каждый взаимодействуют в вакууме на расстоянии 1 м.

Сила Кулона направлена вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие заряды. Заряды взаимодействуют друг с другом с силами, равными по величине и противоположными по направлению.

Значение силы Кулона зависит от среды, в которой они находятся. В этом случае формула закона:

где ​\( \varepsilon \)​ – диэлектрическая проницаемость среды.

Закон Кулона применим к взаимодействию

  • неподвижных точечных зарядов;
  • равномерно заряженных тел сферической формы.

В этом случае ​\( r \)​ – расстояние между центрами сферических поверхностей.

Важно!
Если заряженное тело протяженное, то его необходимо разбить на точечные заряды, рассчитать силы их попарного взаимодействия и найти равнодействующую этих сил (принцип суперпозиции).

Действие электрического поля на электрические заряды

Электрическое поле – это особая форма материи, существующая вокруг электрически заряженных тел.

Впервые понятие электрического поля было введено Фарадеем. Он объяснял взаимодействие зарядов следующим образом: каждый заряд создает вокруг себя электрическое поле, которое с некоторой силой действует на другой заряд.

Свойства электрического поля заключаются в том, что оно:

  • материально;
  • создается зарядом;
  • обнаруживается по действию на заряд;
  • непрерывно распределено в пространстве;
  • ослабевает с увеличением расстояния от заряда.

Действие заряженного тела на окружающие тела проявляется в виде сил притяжения и отталкивания, стремящихся поворачивать и перемещать эти тела по отношению к заряженному телу.

Силу, с которой электрическое поле действует на заряд, можно рассчитать по формуле:

где ​\( \vec{E} \)​ – напряженность электрического поля, ​\( q \)​ – заряд.

Решение задач о точечных зарядах и системах, сводящихся к ним, основано на применении законов механики с учетом закона Кулона и вытекающих из него следствий.

Алгоритм решения задач о точечных зарядах и системах, сводящихся к ним:

  • сделать рисунок; указать силы, действующие на точечный заряд, помещенный в электрическое поле;
  • записать для заряда условие равновесия или основное уравнение динамики материальной точки;
  • выразить силы электрического взаимодействия через заряды и поля и подставить эти выражения в исходное уравнение;
  • если при взаимодействии заряженных тел между ними происходит перераспределение зарядов, к составленному уравнению добавить уравнение закона сохранения зарядов;
  • записать математически все вспомогательные условия;
  • решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины;
  • проверить решение

Напряженность электрического поля

Напряженность электрического поля ​\( \vec{E} \)​ – векторная физическая величина, равная отношению силы ​\( F \)​, действующей на пробный точечный заряд, к величине этого заряда ​\( q \)​:

Обозначение – \( \vec{E} \), единица измерения в СИ – Н/Кл или В/м.

Напряженность поля точечного заряда в вакууме вычисляется по формуле:

где \( k=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}=9\cdot10^9 \) (Н·м2)/Кл2,
​\( q_0 \)​ – заряд, создающий поле,
​\( r \)​ – расстояние от заряда, создающего поле, до данной точки.

Напряженность поля точечного заряда в среде вычисляется по формуле:

где ​\( \varepsilon \)​ – диэлектрическая проницаемость среды.

Важно!
Напряженность электрического поля не зависит от величины пробного заряда, она определяется величиной заряда, создающего поле.

Направление вектора напряженности в данной точке совпадает с направлением силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в эту точку.

Линией напряженности электрического поля называется линия, касательная к которой в каждой точке направлена вдоль вектора напряженности ​\( \vec{E} \)​.

Линии напряженности электростатического поля начинаются на положительных электрических зарядах и заканчиваются на отрицательных электрических зарядах или уходят в бесконечность от положительного заряда и приходят из бесконечности к отрицательному заряду.

Распределение линий напряженности вокруг положительного и отрицательного точечных зарядов показано на рисунке.

Определяя направление вектора ​\( \vec{E} \)​ в различных точках пространства, можно представить картину распределения линий напряженности электрического поля.

Поле, в котором напряженность одинакова по модулю и направлению в любой точке, называется однородным электрическим полем. Однородным можно считать электрическое поле между двумя разноименно заряженными металлическими пластинами. Линии напряженности в однородном электрическом поле параллельны друг другу.

Потенциальность электростатического поля

Электрическое поле с напряженностью ​\( \vec{E} \)​ при перемещении заряда ​\( q \)​ совершает работу. Работа ​\( A \)​ электростатического поля вычисляется по формуле:

где ​\( d \)​ – расстояние, на которое перемещается заряд,
​\( \alpha \)​ – угол между векторами напряженности электрического поля и перемещения заряда.

Важно!
Эта формула применима для нахождения работы только в однородном электростатическом поле.

Работа сил электростатического поля при перемещении заряда из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положением заряда.

Потенциальным называется поле, работа сил которого по перемещению заряда по замкнутой траектории равна нулю.

Важно!
Работа сил электростатического поля при перемещении заряда по любой замкнутой траектории равна нулю. Электростатическое поле является потенциальным.

Работа электростатического поля по перемещению заряда равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком. В электродинамике энергию принято обозначать буквой ​\( W \)​, так как буквой ​\( E \)​ обозначают напряженность поля:

Потенциальная энергия заряда ​\( q \)​, помещенного в электростатическое поле, пропорциональна величине этого заряда. Потенциальная энергия взаимодействия зарядов вычисляется относительно нулевого уровня (аналогично потенциальной энергии поля силы тяжести). Выбор нулевого уровня потенциальной энергии определяется исходя из соображений удобства при решении задачи.

Потенциал электрического поля. Разность потенциалов

Потенциал – скалярная физическая величина, равная отношению потенциальной энергии электрического заряда в электростатическом поле к величине этого заряда.

Обозначение – ​\( \varphi \)​, единица измерения в СИ – вольт (В).

Потенциал \( \varphi \) является энергетической характеристикой электростатического поля.

Разность потенциалов численно равна работе, которую совершает электрическая сила при перемещении единичного положительного заряда между двумя точками поля:

Обозначение – ​\( \Delta\varphi \)​, единица измерения в СИ – вольт (В).

Иногда разность потенциалов обозначают буквой ​\( U \)​ и называют напряжением.

Важно!
Разность потенциалов \( \Delta\varphi=\varphi_1-\varphi_2 \), а не изменение потенциала \( \Delta\varphi=\varphi_2-\varphi_1 \). Тогда работа электростатического поля равна:

Важно!
Эта формула позволяет вычислить работу электростатических сил в любом поле.

В электростатике часто вычисляют потенциал относительно бесконечно удаленной точки. В этом случае потенциал поля в данной точке равен работе, которую совершают электрические силы при удалении единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность.

Потенциал поля точечного заряда ​\( q \)​ в точке, удаленной от него на расстояние ​\( r \)​, вычисляется по формуле:

Для наглядного представления электрического поля используют эквипотенциальные поверхности.

Важно!
Внутри проводящего шара потенциал всех точек внутри шара равен потенциалу поверхности шара и вычисляется по формуле потенциала точечного заряда (​\( r =R \)​, где ​\( R \)​ – радиус шара). Напряженность поля внутри шара равна нулю.

Эквипотенциальной поверхностью, или поверхностью равного потенциала, называется поверхность, во всех точках которой потенциал имеет одинаковое значение.

Свойства эквипотенциальных поверхностей

  • Вектор напряженности перпендикулярен эквипотенциальным поверхностям и направлен в сторону убывания потенциала.
  • Работа по перемещению заряда по эквипотенциальной поверхности равна нулю.

В случае однородного поля эквипотенциальные поверхности представляют собой систему параллельных плоскостей. Для точечного заряда эквипотенциальные поверхности представляют собой концентрические окружности.

Разность потенциалов и напряженность связаны формулой:

Из принципа суперпозиции полей следует принцип суперпозиции потенциалов:

Потенциал результирующего поля равен сумме потенциалов полей отдельных зарядов.

Важно!
Потенциалы складываются алгебраически, а напряженности – по правилу сложения векторов.

Решение задач о точечных зарядах и системах, сводящихся к ним, основано на применении законов сохранения, теоремы об изменении кинетической энергии заряда с учетом работы электростатических сил.

Алгоритм решения таких задач:

  • установить характер и особенности электростатических взаимодействий объектов системы;
  • ввести характеристики (силовые и энергетические) этих взаимодействий, сделать рисунок;
  • записать законы сохранения и движения для объектов;
  • выразить энергию электростатического взаимодействия через заряды, потенциалы, напряженности;
  • составить систему уравнений и решить ее относительно искомой величины;
  • проверить решение.

Проводники в электрическом поле

Проводниками называют вещества, в которых может происходить упорядоченное перемещение электрических зарядов, т. е. протекать электрический ток.

Проводниками являются металлы, водные растворы солей, кислот, ионизованные газы. В проводниках есть свободные электрические заряды. В металлах валентные электроны взаимодействующих друг с другом атомов становятся свободными.

Если металлический проводник поместить в электрическое поле, то под его действием свободные электроны проводника начнут перемещаться в направлении, противоположном направлению напряженности поля. В результате на одной поверхности проводника появится избыточный отрицательный заряд, а на противоположной – избыточный положительный заряд.

Эти заряды создают внутри проводника внутреннее электрическое поле, вектор напряженности которого направлен противоположно вектору напряженности внешнего поля. Под действием внешнего электростатического поля электроны проводимости в металлическом проводнике перераспределяются так, что напряженность результирующего поля в любой точке внутри проводника равна нулю. Электрические заряды расположены на поверхности проводника.

Важно!
Если внутри проводника есть полость, то напряженность в ней будет равна нулю независимо от того, какое поле имеется вне проводника и как заряжен проводник. Внутренняя полость в проводнике экранирована (защищена) от внешних электростатических полей. На этом основана электростатическая защита.

Явление перераспределения зарядов во внешнем электростатическом поле называется электростатической индукцией.

Заряды, разделенные электростатическим полем, взаимно компенсируют друг друга, если проводник удалить из поля. Если такой проводник разрезать, не вынося из поля, то его части будут иметь заряды разных знаков.

Важно!
Во всех точках поверхности проводника вектор напряженности направлен перпендикулярно к его поверхности. Поверхность проводника является эквипотенциальной (потенциалы всех точек поверхности проводника равны).

Диэлектрики в электрическом поле

Диэлектриками называют вещества, не проводящие электрический ток. Диэлектриками являются стекло, фарфор, резина, дистиллированная вода, газы.

В диэлектриках нет свободных зарядов, все заряды связаны. В молекуле диэлектрика суммарный отрицательный заряд электронов равен положительному заряду ядра. Различают полярные и неполярные диэлектрики.

В молекулах полярных диэлектриков ядра и электроны расположены так, что центры масс положительных и отрицательных зарядов не совпадают и находятся на некотором расстоянии друг от друга. То есть молекулы представляют собой диполи независимо от наличия внешнего электрического поля. В отсутствие внешнего электрического поля из-за теплового движения молекул диполи расположены хаотично, поэтому суммарная напряженность поля всех диполей диэлектрика равна нулю.

Если в отсутствие внешнего электрического поля центры масс положительных и отрицательных зарядов в молекуле диэлектрика совпадают, то он называется неполярным. Пример такого диэлектрика – молекула водорода. Если такой диэлектрик поместить во внешнее электрическое поле, то направления векторов сил, действующих на положительные и отрицательные заряды, будут противоположными. В результате молекула деформируется и превращается в диполь. При внесении диэлектрика в электрическое поле происходит его поляризация.

Поляризация диэлектрика – процесс смещения в противоположные стороны разноименных связанных зарядов, входящих в состав атомов и молекул вещества в электрическом поле.

Если диэлектрик неполярный, то в его молекулах происходит смещение положительных и отрицательных зарядов. На поверхности диэлектрика появятся поверхностные связанные заряды. Связанными эти заряды называют потому, что они не могут свободно перемещаться отдельно друг от друга.

Внутри диэлектрика суммарный заряд равен нулю, а на поверхностях заряды не скомпенсированы и создают внутри диэлектрика поле, вектор напряженности которого направлен противоположно вектору напряженности внешнего поля. Это значит, что внутри диэлектрика поле имеет меньшую напряженность, чем в вакууме.

Физическая величина, равная отношению модуля напряженности электрического поля в вакууме к модулю напряженности электрического поля в однородном диэлектрике, называется диэлектрической проницаемостью вещества:

В полярном диэлектрике во внешнем электрическом поле происходит поворот диполей, и они выстраиваются вдоль линий напряженности.

Если внесенный в электрическое поле диэлектрик разрезать, то его части будут электрически нейтральны.

Электрическая емкость. Конденсатор

Электрическая емкость (электроемкость) – скалярная физическая величина, характеризующая способность уединенного проводника удерживать электрический заряд.

Обозначение – ​\( C \)​, единица измерения в СИ – фарад (Ф).

Уединенный проводник – это проводник, удаленный от других проводников и заряженных тел.

Фарад – электроемкость такого уединенного проводника, потенциал которого изменяется на 1 В при сообщении ему заряда 1 Кл:

Формула для вычисления электроемкости:

где ​\( q \)​ – заряд проводника, ​\( \varphi \)​ – его потенциал.

Электроемкость зависит от его линейных размеров и геометрической формы. Электроемкость не зависит от материала проводника и его агрегатного состояния. Электроемкость проводника прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости среды, в которой он находится.

Конденсатор – это система из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников.

Проводники называют обкладками конденсатора. Заряды обкладок конденсатора равны по величине и противоположны по знаку заряда. Электрическое поле сосредоточено между обкладками конденсатора. Конденсаторы используют для накопления электрических зарядов.

Электроемкость конденсатора рассчитывается по формуле:

где ​\( q \)​ – модуль заряда одной из обкладок,
​\( U \)​ – разность потенциалов между обкладками.

Электроемкость конденсатора зависит от линейных размеров и геометрической формы и расстояния между проводниками. Электроемкость конденсатора прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости вещества между проводниками.

Плоский конденсатор представляет две параллельные пластины площадью ​\( S \)​, находящиеся на расстоянии ​\( d \)​ друг от друга.

Электроемкость плоского конденсатора:

где ​\( \varepsilon \)​ – диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками,
\( \varepsilon_0 \) – электрическая постоянная.

На электрической схеме конденсатор обозначается:

Виды конденсаторов:

  • по типу диэлектрика – воздушный, бумажный и т. д.;
  • по форме – плоский, цилиндрический, сферический;
  • по электроемкости – постоянной и переменной емкости.

Конденсаторы можно соединять между собой.

Параллельное соединение конденсаторов

При параллельном соединении конденсаторы соединяются одноименно заряженными обкладками. Напряжения конденсаторов равны:

Общая емкость:

Последовательное соединение конденсаторов

При последовательном соединении конденсаторов соединяют их разноименно заряженные обкладки.

Заряды конденсаторов при таком соединении равны:

Общее напряжение:

Величина, обратная общей емкости:

При таком соединении общая емкость всегда меньше емкостей отдельных конденсаторов.

Важно!
Если конденсатор подключен к источнику тока, то разность потенциалов между его обкладками не изменяется при изменении электроемкости и равна напряжению источника. Если конденсатор заряжен до некоторой разности потенциалов и отключен от источника тока, то его заряд не изменяется при изменении электроемкости.

Применение конденсаторов
Конденсаторы используются в радиоэлектронных приборах как накопители заряда, для сглаживания пульсаций в выпрямителях переменного тока.

Основные формулы раздела «Электрическое поле»

← Термодинамика Электрическое полеОценка

«Мое право говорить ваше право не слушать»
Постоянное и Переменное Электромагнтое Поле Электрического Заряда

1. Электростатическое (Постоянное) Электрическое Поле

Все знают, что электростатический заряд q образует вокруг себя в пространстве постоянное, электрическое поле. Это поле в каждой своей точке обладает следующими свойствами: Е -напряженностью, V- потенциалом, силой действия на пробный заряд (закон Кулона), потенциальной энергией, энергетической плотностью и т.д…

Если точки в данном поле раположены на одинаковом расстоянии от заряда его образующего, то величина напряженности и величина потенциала остаются одинаковыми в каждой этой точке. Это вытекает из формул напряженности и потенциала: Е = q/rr, V=q/r. (1)

Далее, всем физикам известно, что при перемещении заряда по замкнутому пути работа электрических сил равна нулю.

Из этих положений следует, что если пробный заряд вращается по окружности вокруг заряда q в центре, то все напряженности на этой окружности равны по величине, и все потенциалы на ней равны по величине. Такое перемещение пробного заряда представляет собой замкнутый путь и поэтому работа электрических сил равна нулю. Но последнее справедливо и для заряда перемещающегося по элипсу.

Из формул (1) видно, что если мы хотим увеличить напряженность данного поля в любой точке, то мы должны увеличить величину заряда q до q1, где q < q1 . Другими словами, если в поле с зарядом q мы произвольно выберем две любые точки А и В с разными потенциалами V1 и V2 и соединим их проводником, то через последний потечет ток силой J до тех пор пока потенциалы в этих точках не выравняются. Но если мы увеличим заряд q до q1 , то величина напряженности и потенциала в любой точке этого поля, включая точки А и В, увеличатся. И поэтому через тот же проводник, соединяющий те же точки А и В, потечет ток большей силы, J1 (где J1 > J) до тех пор пока потенциалы в этих точках не выравняются. С другой стороны, энергетическая плотность данного поля также увеличится в любой точке, так как увеличилась его потенциальная энергия в том же обьеме. Отсюда возникает вопрос: А возможно ли увеличить энергетическую плотность электростатического поля не изменяя величину заряда его образующего ? Да, возможно.

2. Постоянное Электромагнитное Поле

Пример 1. Возьмем тот же заряд q и начнем вращать его вокруг его оси. Так как его электростатическое поле жестко связано с самим зарядом, то оно начнет вращаться вместе с зарядом с такой же угловой скоостью как и заряд. Разберем этот случай более подробно. Что в этом случае происходит с зарядом q и с электрическим полем, которое оно образует.

Возьмем те же две точки А и В, которые расположены на том же расстоянии от вращающегося заряда q как и в предыдущем примере. В этом случае эти две точки в пространстве стоят на месте относительно вращающегося электростатического поля. Если при невращающемся заряде q, через точку А проходит, скажем, одна силовая линия в любой отрезок времени, то при вращающемся электростатическом поле через эту точку может проходить несколько силовых линий. Количество этих силовых линий будет определяться угловой скоростью вращения данного электростатического поля и количеством силовых линий, которые лежат в круговой плоскости этого электростатического поля. Предположим, что от заряда q исходят 20 силовых линий в этой круговой плоскости. Тогда за один оборот электростатического поля через данную точку А пройдет 20 силовых линий, а если это поле вращается со скоостью 100 оборотов в сек, тогда через данную точку А пройдет 2000 силовых линий с секунду. Другими словами, напряженность в точке А увеличится, грубо говоря, в 2000 раз. Та же логика применима и к точке В, которая лежит на большем расстоянии от центра вращающегося электростатического поля, но на одной и той же прямой с точкой А от центра вращения. Поэтому при вращении этого поля через точку В пройдет столько же силовых линий в единицу времени сколько через точку А. Следовательно, напряженность в точке В увеличится в таком же соотношении как в точке А. Но Ев будет меньше чем Еа согласно формуле 1. Другими словами, если напряженность в любой покоящейся точке пространства, в котором вращается заряд и поле, увеличивается, то это происходит в результате увеличения обьемной плотности заряда относительно любой точки в этом пространстве.

Обозначим эту плотность через d. Далее я показал, что эта плотность d зависит от угловой скорости вращения данного заряда, которую обозначим через W. Тогда d является функцией от W, d—> f(W), и формула для напряженности поля, как вращающегося так и в состоянии покоя запишется как Е = q d/rr или как Е = q f(W) /rr. Для покоящегося заряда q его плотность d, в этом случае, мы принимаем, что она равна 1.

W может быть определена как частота вращения электростатического поля и может быть выражена в Герцах.

Почему электрическое поле заряда, вращающегося вокруг своей оси, мы называем постоянным полем

Электростатическое поле — это постоянное электрическое поле, создаваемое неподвижным электрическим зарядом. Его напряженности в любой точке этого поля всегда остаются постоянными до тех пор пока существует заряд его образующий.

Электрическое поле, вращающегося вокруг своей оси заряда q, обладает всеми свойствами электростатического поля, которое образует заряд q в состоянии покоя.

Во-первых, при постоянной угловой скорости вращения этого поля, его напряженности в любой точке не изменяются по величине. То же самое можно сказать и о потенциалах.

Во-вторых, напряженности и потенциалы точек, которые лежат на одинаковом расстоянии от центра вращения этого поля, т.е. образуют окружность с зарядом q в центре, всегда имеют одинаковую величину соответственно.

В-третьих, работа электрических сил по перемещению пробного заряда в этом поле вычисляется по тем же правилам что и в электростатическом (постоянном) поле. Поэтому, если пробный заряд перемещается по замкнутому пути, то работа электрических сил равна нулю.

Различие между электростатическим полем и постоянным, создаваемого, вращающимся зарядом вокруг своей оси

Если наш заряд q рассматривать относительно трехмерной системы координат X,Y,Z, то заряд q и электростатическое поле, которое он образует, находятся в состоянии покоя относительно этих координат. Наши точки А и В — допустим их координаты (X2,Y2,Z2) и (X3,Y3,Z3) соответственно — в которых мы рассматриваем напряженности и потенциалы этого поля, тоже находятся в состоянии покоя относительно этих координат. Обозначим положение нашего заряда через координаты как q (X1,Y1,Z1).

Картина несколько меняется, когда наш заряд q(X1,Y1,Z1), находясь в той же точке пространства начинает вращаться вокруг своей оси с одинаковой угловой скоростью (одинаковой частотой вращения). В этом случае заряд q уже не находится в состоянии покоя, потому что он вращается вокруг своей оси, хотя относительно нашей системы он не меняет своего местоположения. В то же время электростатическое поле, которое он образует и которое жестко с ним связано, то же находится в состоянии вращения относительно наших координат. Что касается наших точек, то они попрежнему сохраняют свою неподвижность с теми же координатами А(X2,Y2,Z2) и В(X3,Y3,Z3). Таким образом, рассматривая электрическое поле вращающегося заряда относительно самого заряда, то оно является электростатическим, потому что относительно заряда оно находится в состоянии покоя. Но рассматривая это электрическое поле относительно нашей системы координат X,Y,Z, т.е. относительно точек А(X2,Y2,Z2) и В(X3,Y3,Z3), оно уже не является электростатическим, потому что оно не находится относительно их в состоянии покоя, а становится электродинамичным полем, т.е. переходит в свою противоположность. Но как таковое оно обладает только потенциальной энергией, потому что ее кинетическая электрическая энергия равна нулю. Дело в том, что кинетическая электрическая энергия поля возникает только тогда, когда его напряженности и потенциалы в любой его точке простстранства начинают периодически изменяться по величине. Но этого, как я показал раньше, не происходит. Если бы мы имели дело с вращающимся вокруг своей оси телом, то оно обладало бы кинетической энергией отличной от нуля.

Далее наше электродинамичное поле должно обладать и более сильным магнитным полем чем электростатическое поле по следующим соображениям. Каждый электростатический заряд содержит в себе магнитное поле, но оно слабо проявляет себя по той простой причине, что внутри заряженного тела элементарные носители зарядов (электроны) находятся в хаотическом движении и поэтому результирующая их магнитных полей имеет наименьшее значение. Но как только движение этих зарядов становится упорядочным под действием приложенных внешних сил, то результирующая их магнитных полей увеличивается в той мере в какой увеличивается их упорядочное движение. Если действие сил на элементарные заряды прекращается или уравновешивается, то опять возникает их хаотичность движения. Поэтому для возникновения магнитного поля вокруг заряда, последний должен двигаться с ускорением. Вращающийся вокруг своей оси заряд с постоянной угловой скоростью представляет собой ускоренное движение «потому что вектор скорости обьекта постоянно меняет направление».

Если рассматривать в точках А(X2,Y2,Z2) и В(X3,Y3,Z3) магнитную напряженность На и Нв, то она увеличится не только за счет упорядочного движения элементарных носителей заряда но и за счет увеличения числа силовых магнитных линий проходящих через каждую точку в результате вращения заряда q (X1,Y1,Z1). Причем эти магнитные напряженности электродинамического поля как и его электрические напряженности будут постоянными во всех точках этого поля.

Интересно заметить, что наше электродинамическое поле в одно и то же время в любой его точке будет иметь постоянную электрическую и магнитную напряженность определенной величины, зависищую от частоты его вращения.

Таким образом это электродинамическое поле в самом простом виде представляет собой постоянное электромагнитное поле, где обнаруживается относительная независимость существования магнитного и электрического поля.

3. Переход постоянного электромагнитного поля в переменное электромагнитное

До этого момента я показал как электростатическое (постоянное) поле переходит в свою противоположность электродинамическое постоянное поле, которое по сути своей является постоянным электромагнитным полем.

Пример 2. В этом параграфе я покажу как постоянное электромагнитное поле тоже переходит в свою противоположность, а именно: переменное электромагнитное поле.

Для того, чтобы постоянное электромагнитное поле вращающегося заряда q вокруг своей оси, превратилось в переменное электромагнитное поле необходимо, чтобы напряженности в каждой его точке периодически изменялись по величине от максимума до какого-то минимума при сохранении той же величины заряда q. Теоретически этого результата можно добиться, если постоянно перемещать этот вращающийся заряд q по прямой линии МР то влево до точки М то вправо до точки Р и наоборот. (смотри Рис 1)

М _______О_______Р .А .В

Рис 1

Рассмотрим, что в этом случае происходит с напрженностью Еа и Ев этого поля в точках А и В, которые как и в предыдущих примерах находятся на том же расстоянии от заряда q. Другими словами, координаты этих точек и заряда q остаются прежними: А(X2,Y2,Z2), В(X3,Y3,Z3) и q(X1,Y1,Z1). Положение заряда с этими координтами, в данном случае, обозначим через точку Р. Когда наш вращающийся заряд находится в точке Р, то напряженности в точках А и В равны напряженностям постоянного электромагнитного поля в этих точках. (Обозначим их как Еа1 и Ев1). Потому что ни величина заряда ни частота его вращения вокруг своей оси ни расположение точек относительно заряда не изменились.

Теперь равномерно переместим заряд q влево из точки Р в точку М. Тогда расстояние от точек А и В до нашего заряда в точке М увеличится и поэтому, согласно формуле Е = q f(W) /rr, напряженности в точках А и В уменьшатся. Обозначим эти напряженности как Еа2 и Ев2. При дальнейшем перемещении вправо заряда q по прямой линии МР из точки М в точку Р напряжение в точках А и В будет возрастать и достигнет своего максимального значения, когда заряд займет положение в точке Р.

Таким образом напряженность в точках А и В изменялась от максимума до минимума ( от Еа1 и Ев1 до Еа2 и Ев2) при удалении от них заряда и при его приближении к ним от минимума до максимума, т.е ( от Еа2 и Ев2 до Еа1 и Ев1). Если этот процесс передвижения заряда из точки Р в точку М и наоборот повторить многократно, то величина напряженностей в этих точках будут колебаться от максимума до минимума и наоборот.

Такие же колебания будут испытывать и магнитные напряженности в этих точках, основываясь на той же логике, поэтому я останавливаться на этом не буду. Только замечу, что максимальные значения магнитной и электрической напряженности в этих точках существует одновременно. Такое же утверждение справедливо и для их минимального значения. На основе этого можно утверждать, что электрическая энергия этих полей не переходит в магнитную энергию и наоборот.

Этот простой пример с передвижением вращающегося заряда по прямой линии МР туда и обратно наглядно показывает как постоянное электромагнитное поле превращается в переменное электромагнитное поле. Здесь интересно отметить, что изменение напряженностей во всех точках такого поля происходит одновременно, потому что вместе с зарядом передвигается и само поле, которое поэтому одновременно меняет величину напряженности в любой точке пространства, в котором оно распространяется.

Следовательно, при таком образовании электромагнитного поля мы не наблюдаем передачи энергии от одной напряженности, например в точке А к другой напряженности в точке В. Здесь мы имеем дело с естественным колебанием величины напряженности переменного электромагнитного поля без перемещения энергии в пространстве этого поля.

Такой путь образования переменного электромагнитного поля является упрощенным, но он делает этот процесс наглядным и общедоступным для понимания.

А теперь перейдем к более реалистичному образованию такого поля.

Образование переменного электромагнитного поля электрическим зарядом, вращающегося по окружности

Пример 3. В отличии от примера 2 я буду наш вращающийся вокруг своей оси заряд q перемещать равномерно не по линии МР а по окружности, на которой будут лежать те же самые точки М и Р. Другими словами, этими точками обозначается диаметр этой окружности с центром О.

Когда наш заряд находится в точке окружности Р, т.е. на ближайшем расстоянии от точек А и В, то в этих точках электрическая и магнитная напряженность будет максимальной для каждой точки, Еа1 и Ев1.

Если мы начнем перемещать наш заряд от точки Р в верх по окружности, то этот заряд будет удаляться от точек А и В до тех пор пока не достигнет противоположной точки М на диаметре этой окружности. В этом случае, наш заряд будет отстоять от наших точек А и В на максимальном расстоянии и поэтому их электрическая и магнитная напряженность будет минимальная, Еа2 и Ев2. При дальнейшем перемещении нашего заряда по окружности он начнет приближаться к точкам А и В до тех пор пока не достигнет точки Р на окружности, т.е. будет на ближайшем расстоянии от наших точек А и В. В течение этого движения заряда магнитная и электрическая напряженнсть в точках А и В будут возрастать и достигнут своего максимального значения, когда наш заряд будет в точке Р.

Нетрудно заметить, что в течении одного оборота заряда по окружности магнитные и электрические напряженности в точках А и В совершили полное колебание от максимума до минимума и наоборот. Если мы будем вращать постоянно наш заряд со скоростью 2 или 10 оборотов в секунду, то частота колебаний наших напряженностей в этих точках А и В будет равна 2 или 10 Герцам. Таким образом мы получили то же самое переменное электромагнитное поле, которое мы описали в примере 2.

Пример 4. Мы показали в примере 3, в котором сохраняются все условия примера 2 ( тот же заряд со вращением вокруг своей оси) для того, чтобы физики видели как при сохранении старых условий заряда но при появлении дополнительных (движение заряда влево и вправо от точки его покоя), постоянное электромагнитное поле переходит в свою противоположность переменное электромагнитное поле.

После этого я условия образования переменного электромагнитного поля несколько изменю в примере 4, сохраняя суть этого процесса.

Для иллюстрации я воспользуюсь тем же рисунком 1, потому что мы сохраняем все старые условия за исключением одного: теперь наш заряд q не будет вращаться вокруг своей оси но будет вращаться по окружности с такой же угловой скоростью как заряд вращался вокруг своей оси. Тогда за один оборот заряда по окружности наш заряд совершит 1 оборот вокруг своей оси. Если этот эаряд будет вращаться по окружности со скоростью 1000 или 10000 оборотов в секунду, то q совершит столько же оборотов вокруг своей оси в 1 секунду, т.е. 1000 или 10000. В то же самое время наши магнитные и электрические напряженности будут колебаться с частотой 1000 или 10000 Герц. Из этих условий видно, что процесс образования переменного электромагнитного поля в примере 4 нисколько не изменился, потому что в нем сохранились основные условия образования ПЭПа в примере 3 и 2.

Такое движение заряда по окружности мы встречаем и в природе на макро и микро уровне. Смотрите мои статьи: «Development of Maxwell’s Vortex Field», «Теоретическое Развитие Классической и Квантовой Электродинамики «, «Электромагнитное Поле Электрической Свободной Энергии » и т.д.. Об этом я писал раньше, поэтому повторяться здесь я не буду.

Ускоренное движение заряда и электромагнитная волна

В классической электродинамике существует положение, что при ускоренном движении заряда, последний излучает электромагнитную волну. Это положение не совсем точно. Как я показал выше, заряды, вращающиеся вокруг своей оси или вращающиеся по окружности образуют электромагнитное поле, в котором отсутствует передача энергии в пространстве этого поля, что характерно для электромагнитной волны (ЭМВ).

Итак, если переменное электромагнитное поле образовывается зарядом (как я показал раньше) а не ЭМВ, то становится вполне очевидно и логично, что ЭМВ, как и все механические волны, распространяется в определенной среде, которой для нее является электромагнитное поле, образующееся на уровне зарядов, звезд, планет и т. д… Здесь возникает другой вопрос: Почему только при ускоренном движении заряженные частицы возбуждают электромагнитное поле ? Ответ на этот вопрос я уже косвенно дал раньше в этой статье. А теперь остановимся на нем несколько подробнее. Возбуждение электромагнитного поля происходит только тогда, когда движущийся заряд с постоянной частотой возбуждает электрическую и магнитную напряженность этого поля. Каждый заряд обладает магнитным и электрическим полем. Но когда заряд летит с равномерной скоростью, то действующие на него силы уравновешенны. По этой причине магнитное поле зарядов не получают магнитной поляризации и поэтому заряды не могут с постоянной частотой своими полями воздействовать на напряженности электромагнитного поля. Другое дело, когда заряд летит ускоренно. В этом случае, на него действует внешняя сила, под действием которой заряд получает стабильность своего положения. А раз так, то он своими полями электрическим и магнитным с установившейся частотой начинает возбуждать электромагнитное поле. Далее, исходя из того факта, что в электронном луче электроны не отталкиваются друг от друга, как одноименные заряды, следует, что их поляризованные магнитные моменты, полюса, перпендикулярны к вектору скорости заряда. По этой причине близкие электроны в электронном луче притягиваются своими магнитными полюсами.

До настоящего времени в физике господствует представление, что ЭМВ распространяется в пространстве благодаря тому, что в ней происходят колебания: электрическая энергия переходит в магнитную, и наоборот. Такое ложное представление у физиков создалось на примере колебательного контура, конденсатор с катушкой индуктивности, где при разрядке конденсатора электрическая энергия превращается в магнитную вокруг катушки индуктивности, а затем магнитная энергия переходит в электрическую, перезаряжая обкладки конденсатора.

На самом деле здесь электрическая энергия конденсатора затрачивается на упорядочное движение электронов в цепи, в результате которой и возникает суммарное магнитное поле электронов, хотя электроны обладали этим магнитным полем и раньше. Если бы электроны не обладали магнитным полем, то никакого превращения не было бы. Когда ток максимальный, то упорядочность электронов максимальная, а потому максимально и магнитное поле. В это время электрическая энергия конденсатора рана 0. Действие электрических сил со стороны конденсатора на электроны прекращается. По этой причине начинается уменьшение тока в цепи, что ведет к уменьшению упорядочности электронов а это вызывает уменьшение магнитного поля вокруг индукционной катушки. Энергия, которую затратил конденсатор на упорядочность электронов, которые в свою очередь образуют магнитное поле, энергия которого равна электрической энергии, теперь возвращается последними, когда они возвращаются к своему хаотичному движению. А так как конденсатор является накопителем электрической энергии, то эта возвращающаяся энергия и накапливается в конденсаторе до его прежнего уровня при идеальных условиях. Происходит перезарядка конденсатора. Этот процесс и создал иллюзорное представление о непосредственном переходе электрической энергии в магнитную и обратно. Причем это ложное представление воспринял и Максвелл, перенеся его на ЭМВ в пространстве, где отсутствует проводник с током, который опосредствует превращение электрической энергии в магнитную и обратно.

Заключение

Резюмируем основные положения в этой статье.

Во-первых, один и тот же заряд при определенных условиях создает различные виды электрических полей: электростатическое, постоянное электромагнитное и переменное электромагнитное поле. Другими словами, любое электрическое поле создается только зарядом в состоянии покоя или его кругового движения. В природе не может существовать заряда без поля, и наоборот, поля без заряда. Хотя в современной физике утверждается, что электромагнитная волна является причиной возникновения переменного электромагнитного поля.

Во-вторых, что в переменном электромагнитном поле не происходит превращения электрической энергии в магнитную, и наоборот.

В-третьих, ЭМВ есть не что иное как возбуждение электромагнитного поля, которое создается на уровне атома в звездах и планетах. Это возбуждение передается в электромагнитном поле со скоростью 300000 км/сек.

В-четвертых, как мы видим,с признанием независимого существования электромагнитного поля от ЭМВ легко обьясняются многие процессы в физике, которые раньше или неправильно толковались или не могли быть обьяснены с общепринятых позиций.

В-пятых, Классическая Философия — Королева Наук

Илья Ставинский

Электростатическое поле. Силовые линии. Структура поля монополя, диполя. Применение принципа суперпозиции. Проводники и диэлектрики.

Из теории – один электрический заряд «чувствует» другой. При перемещении одного заряда А сила, действующая на другой В, мгновенно изменяет свое значение. Причем ни с самим зарядом В, ни с окружающим его пространством никаких изменений не происходит.

Предположение – взаимодействие через воздух. Опыт – заряженный электроскоп поместили под колокол, воздух откачали, а листочки электроскопа по-прежнему отталкивались. В результате исследований было установлено, что эл.заряды окружены эл.полем.

Согласно идее Фарадея, эл.заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает вокруг себя в окружающем пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на другой заряд и наоборот. По мере удаления от заряда поле ослабевает.

Электрическое поле (часть эл.магнитного) – особый вид материи, который создается эл.зарядами, неразрывно с ними связан и воздействует на заряды одинаково, независимо от того, двигаются они или покоятся в данной инерциальной системе отсчета. Оно существует независимо от наших представлений о нем.

Главное свойство эл.поля – действие его на заряды с некоторой силой.

Эл.поле неподвижных зарядов называют электростатическим. Оно не меняется со временем.

Однако недостаточно утверждать, что эл.поле существует. Надо ввести его количественную характеристику.

Если поочередно помещать в одну и ту же точку поля небольшие (пробные) заряженные тела, то обнаружится, что сила, действующая со стороны поля на эл.заряд, прямо пропорциональна этому заряду.

Т.о напряженность(силовая характеристика)в данной точке электростатического поля — векторная физическая величина, равная отношению силы, действующей в данной точке поля, на точечный пробный заряд, к этому заряду. E = F/q. (E = F при q = 1). Ед. измерения 1 В/м = 1 Дж/(м*Кл) = 1Н/м или Н/кл

В каждой точке поля напряженность имеет определенное значение и зависит от координат. В случае переменных полей она зависит и от времени.

Направление вектора Е совпадает с на­правлением силы, действующей на «+» заряд. Если поле создается «-» зарядом, то вектор Е направлен к заряду и противонаправлен силе. Линии напряженности начинаются у «+» зарядов (или в бесконечности) и оканчиваются у «-» зарядов. По густоте линий можно судить о величине Е

Разные заряды одноименные заряды пластина

Картина будет более наглядной, если рисовать не векторы в отдельных точках, а непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора напряженности. Эти линии называются линиями напряженности или силовыми линиями электрического поля. За направление силовых линий принимается направление вектора Е.

Напряженность поля увеличивается по мере приближения к заряду, а силовые линии при этом сгущаются.

Линии напряженности электростатических полей не замкнуты. Всегда перпендикулярны поверхности проводника.

Однородным называется электростатическое поле, во всех точках которого напряженность одинакова по величине и направлению

Принцип суперпозиции

Если на тело действует несколько сил, то по законам механики Ньютона результирующая сила равна их геометрической сумме. В нашем случае – телом является электрический заряд. На электрические заряды действуют силы со стороны поля. Если при наложении в пространстве полей от нескольких зарядов эти поля не влияют друг на друга, то результирующая сила со стороны всех полей на заряд должна быть равна геометрической сумме сил со стороны каждого поля. Это означает, что напряженности полей складываются геометрически, так как напряженности прямо пропорциональны силам.

Т.о. принцип суперпозиции или принцип независимого наложения полей – если в данной точке пространства различные заряды создают электрические поля, напряженность которых , , и т.д., то результирующая напряженность поля в этой точке равна

На рисунке показано, как геометрически определять напряженность поля, созданного двумя зарядами.

Для определения напряженности поля надо мысленно разделить на маленькие элементы, каждый из которых можно считать точечным. Определить заряды всех этих элементов и найти напряженности полей, созданных всеми ими в заданной точке. После этого геометрически сложить напряженности от всех элементов и найти результирующую.

Поля, удовлетворяющие этому принципу, называют линейными. Т.е. у них нет взаимодействия между отдельными участками, поле не действует само на себя. Гравитационное поле – нелинейно, как и поля взаимодействия кварков.

Проводники (все металлы + ряд других веществ) – есть свободные заряды, перемещающиеся внутри под действием поля. Если эл.заряды неподвижны, то поля в проводнике нет (если напряженность не равна нулю, то поле приводило бы свободные заряды в движение и в проводнике был бы ток).

Аналогично во внешнем поле. Опыт – внесем в электрическое поле проводящий шар. В первый момент возникнет электрический ток, так как поле внутри шара вызывает перемещение электронов справа налево. Левая часть шара заряжается «-«, правая «+». Это-явление электростатической индукции. Заряды, появившиеся на поверхности проводника, создают свое поле, которое накладывается на внешнее и компенсирует его (на рис – силовые линии поля проводника — пунктирные). В итоге – заряды перераспределились, напряженность результирующего поля=0 и движение зарядов прекращается. Силовые линии электростатического поля вне проводника всегда перпендикулярны к его поверхности.

В случае равновесия зарядов — и поле и заряд проводника =0. Весь статический заряд расположен на поверхности.

ДиэлектрикиОпыт – заряженный электрометр с металлическим диском на конце стержня. Поднесем к диску незаряженный диэлектрик (толстое стекло). Стрелка электрометра приблизится к стержню. След., диэлектрик, помещенный в электрическое поле заряженного диска, сам создает эл.поле. Это поле влияет на распределение заряда в стержне и диске, уменьшая заряд стрелки и увеличивая заряд диска. Т.о. нейтральный диэлектрик создает эл.поле, напряженность которого направлена противоположно напряженности поля заряженного тела.

Это происходит потому, что: ядро «+» в центре, электроны «-«. Электрон движется в очень большой скоростью и принято считать, что даже за очень малый промежуток времени центр распределения «-» заряда приходится на середину атома и совпадает с положительным. Однако рассмотрим поваренную соль NaCl. У Na– один валентный электрон, у Cl–семь. При образовании молекулы электрон Naзахватывается Cl, оба нейтральных атома превращаются в систему из двух ионов с зарядами противоположных знаков. Центр Na»+», центр Cl»-«. На большом расстоянии такую молекулу можно рассматривать кака совокупность двух точечных зарядов, равных по модулю, противоположных по знаку и находящихся на расстоянии l. Такую систему зарядов называют эл.диполем. У него есть дипольный момент , где q– модуль одного из зарядов диполя, l- направлена от «-» заряда к «+».

Диэлектрики делятся на полярные (центры распределения «+» и «-» зарядов не совпадают) и неполярные (совпадают). Полярные – спирты, вода, неполярные – инертные газы, кислород, водород и пр.

Поляризация полярных Д. –полярный Д. между двумя металлич. пластинами. Если пластины незаряжены и напряженность поля=0, то диполи ориентированы хаотично, заряды компенсируют друг друга и Д. не создает поле. Сообщим заряд пластинам. Если размеры пластин больше расстояния между ними, то возникает эл.поле, на диполь действуют две силы, одинаковые по модулю и разные по знаку. Они создают момент, который разворачивает диполь по линии напряженности поля (но этому препятствует тепловое хаотич. движение). В результате – приблизительная ориентация диполей вдоль поля. На поверхности Д. – заряд, внутри диполи компенсируют друг друга.

Поляризация неполярных Д. – в отсутствие поля –центры «+» и «-» зарядов совпадают. При внесении в поле – на «+» и «-» частицы действуют силы, направленные в противоположные стороны. Молекула растягивается и центры «+» и «-» зарядов расходятся. Молекула становится диполем.

Диэлектрики характеризуются диэлектрической проницаемостью ε– во сколько раз уменьшается напряженность эл.поля в однородном диэлектрике.

Сегнетоэлектрики — диэлектрики с очень большой диэлектрической проницаемостью.

Глава 15 Внутренняя структура электрического потенциального поля

Эфир, как и любая физическая среда, существование которой мы можем принять, вместе с Менделеевым, имеет определенные физические свойства. Менделеев писал об упругости данной среды в статье «Попытка химического понимания мирового эфира» . Эфир, по Менделееву, также имеет массу, хотя «должно говорить не об невесомом эфире, а только о невозможности его взвешивания».

Из многих работ современных исследователей свойств эфира, рекомендую читателю изучить теорию и результаты экспериментов Александр Михайловича Мишина . Его книга включает авторские работы, содержащие оригинальные материалы исследований многомерных и фрактальных свойств пространства – времени мирового эфира. Научный поиск Мишина основан на результатах лабораторных экспериментов и натурных наблюдений. Им разработана новая эмпирическая концепция, с использованием «приборов с искусственным биополем», в результате применения которой открыты неизвестные законы эфиродинамики.

Главный вывод, который я сделал из теории Мишина, состоит в понимании того, что эфир реагирует на воздействие по разному, в зависимости от параметров воздействия на него. Он может реагировать как газ, или как жидкость, но при быстром воздействии на него (крутой фронт импульса) ведет себя как абсолютно твердое несжимаемое тело.

Итак, электрическое поле, внешне наблюдаемое нами, как статическая ситуация, может рассматриваться как «стресс», то есть деформация строения эфира, его поляризация, сжатие или разряжение, приводящее к изменению плотности. Однако, есть и другой подход к строению электрического поля, предполагающий его динамическую структуру, статика которой объясняется балансом двух или более процессов. Например, концепция Уиттакера (Whittaker) рассматривает электрический потенциал, как двунаправленный поток энергии . Его математический подход к вопросам о связи электромагнетизма и гравитации, в 1991 году, подробно проанализировал американский ученый Томас Берден (T.E. Bearden).

Берден писал в книге «Гравитобиология» о физическом смысле математических построений Уитаккера: «Пространство-время, в определенном смысле, может рассматриваться, как конгломерат потенциалов, включая скалярные электромагнитные потенциалы. Следовательно, простейшей структурой электромагнитных скалярных потенциалов (захваченной электромагнитной энергии) является композиция из спин-2 гравитонов».

Структура электрического или гравитационного потенциального поля, по Бердену, состоит из спаренных фотонов и антифотонов (гравитонов и антигравитонов). Антифотон является таким же электромагнитным процессом колебания плотности эфира, как и фотон, но в реверсированном времени. Следовательно, потенциальное поле может рассматриваться, как двунаправленный электромагнитный процесс – антипроцесс. Отсюда, следует предположение от том, что мощность, получаемая каким-то техническим устройством за счет любого потенциального поля, может быть получена только благодаря созданию изменений, дисбалансу внутренней структуры потенциального поля.

Интересный вывод: фотон и антифотон есть волны плотности энергии в эфирной среде. Однако, фотон распространяется в будущее из прошлого, удаляясь от источника излучения. Антифотон, в таком случае, должен приходить в «приемник» антифотонов из бесконечности. Эта идея о потоке энергии, втекающем в материю из просторов Вселенной, была представлена многими авторами, как основа для модели гравитационного взаимодействия. Поток «антифотонов» должен обладать энергией, и мы можем ее использовать в практических целях. Тесла, например, считал, что для извлечения этого вида энергии, достаточно просто создать «условия стока энергии». В таком преобразователе энергии, будут поглощаться втекающие в «рабочее тело» антифотоны, и баланс фотонов и антифотонов изменится. Какие при этом будут последствия при изменении структуры электрического или гравитационного потенциального поля?

Очевидно, в окрестностях данного преобразователя энергии должна изменяться скорость процессов, включая и процесс существования частиц материи, что, при малых отклонениях от баланса будет проявляется как изменения в физико-химических свойствах вещества, а большие изменения в балансе фотонов и антифотонов должны приводить к переходу материи на «другой уровень существования». К вопросу о технической реализации данных идей мы придем в конце книги.

Развивая данную концепцию, можно получить интересные выводы. Если время для процесса А рассматривать, как прямое время t+, и время процесса В рассматривать как реверсированное время t-, то мы получим новое выражение закона сохранения энергии для таких парных процессов. Формула F.2. учитывает то предположение, что процессы в любом потенциальном поле всегда идут сразу в прямом и реверсированном времени:

?A/dt+ = ?B/dt- (F.2)

Вывод: Пространство-время является источником энергии неограниченной мощности. Нет пределов извлечению мощности, если изменения величины мощности в процессе А соответствуют изменениям величины мощности в процессе В.

В новой формулировке, закон сохранения энергии приобретает смысл сохранения баланса структуры процессов. Энергия процессов в прямом времени должна быть равна энергии процессов в реверсированном времени. Данная формулировка обобщает законы механики (действие-противодействие) и закон сохранения энергии. В общем виде, можно говорить о законе баланса.

Заметим, нулевое состояние не есть «ничто». Это «нечто» – сбалансированная структура, известная как «внутренняя структура нуля» в древней индийской математике. В общем случае, мы должны рассматривать сбалансированное многополярное состояние, F.3

0 = A + B + C + … + N (F.3)

Строение потока времени может быть более сложным, чем двунаправленное сочетание потоков «время и реверсированное время», и его внутренняя структура может рассматриваться в многомерной форме.

Теоретически, согласно рассмотренной выше концепции, любое количество энергии, и любая движущая сила, могут быть созданы путем структурирования эфирной среды. Ограничением для конструирования является закон баланса, который требует создавать любой энергетический процесс в паре с противонаправленным процессом. Взаимная компенсация двух или более процессов может быть организована как в пространстве (пространственное разделение), так и во времени (хрональное разделение). Отсюда, мы получаем два технических решения:

Асимметрия пространственно встречных парных энергетических процессов дает технологию создания активной движущей силы, действующей в пространстве.

Асимметрия парных энергетических процессов, встречных по времени , дает технологию создания движущей силы, действующей по оси времени.

Обе технологии могут быть объединены в одном устройстве, обеспечивающих управляемое перемещение транспортного средства как в пространстве, так и во времени.

Перейдем к рассмотрению примеров технической реализации данных идей. Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *